用于控制能调节的空气动力学元件的空气动力学系统和方法技术方案

空气动力学系统具有至少一个能调节的空气动力学元件(18)，空气动力学元件布置在前方行驶在车辆(10)上。此外，系统具有传感器设备(20)，传感器设备布置在后方行驶的车辆(12)上，并被构造成用于检测前方行驶的车辆(10)的至少一个状态信息。此外，系统具有评估设备(24)，评估设备被构造成用于依赖于空气动力学元件(18)的各可用设定、检测到的状态信息和优化参量来确定空气动力学元件(18)的目标位置。系统的控制设备(26)被构造成用于将空气动力学元件(18)调节到目标位置。此外，本发明专利技术还涉及用于在一前一后行驶的两个车辆(10、12)中控制可调的空气动力学元件(18)的方法。制可调的空气动力学元件(18)的方法。制可调的空气动力学元件(18)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制能调节的空气动力学元件的空气动力学系统和方法


[0001]本专利技术涉及用于一前一后行驶的两个车辆的空气动力学系统。本专利技术还涉及用于控制可调的空气动力学元件的方法。

技术介绍

[0002]在机动车运行中的重要的成本因素是其消耗。在此，尤其是在速度很大程度上恒定的长途行驶中，空气阻力是相当重要的，该空气阻力随着速度的提升而呈平方地提升。除了车辆的造型和由此造成的C
W
值之外，由前方行驶的车辆所产生的流动情况也会对实际的空气阻力有相当大的影响。例如，通过在前方行驶的车辆的滑流(Windschatten)中行驶可以大大降低跟随的车辆的行驶阻力。
[0003]由WO2019/068398A1描述了一种用于调节编队的车辆的空气导引系统的方法。在此，编队的至少一个车辆的空气阻力通过考虑到当时的风地被减少。
[0004]在DE 10 2016 010 293 A1中描述了一种机动车，该机动车具有空气动力学元件和传感器装置。利用传感器单元能检测前方行驶和/或跟随的机动车的状态数据。基于通过传感器装置检测到的状态数据改变空气动力学元件的定位。在此，为此所要设置的例如在前方行驶的车辆的后面具有检测区域的传感器单元是很复杂的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个方面涉及一种用于一前一后行驶的两个车辆的空气动力学系统。例如，这些车辆可以是机动车，如载重车辆。这些车辆可以具有驱动器，驱动器例如具有电动马达或内燃机马达。载重车辆可以具有牵引机和挂车。在同一行车道中在最大间距之内行驶的且在这些车辆之间没有另外的车辆行驶的两个车辆可以被视为一前一后行驶的车辆。这些车辆可以被构造成用于自动行驶。后方行驶的车辆可以自主地追随前方行驶的车辆。在使用空气动力学系统期间，两个车辆例如在很大程度上以相同的速度且以相同的间距行驶。
[0006]空气动力学系统可以具有至少一个可调的空气动力学元件。空气动力学元件可以布置在前方行驶的车辆上。例如，空气动力学元件可以被构造为前方行驶的车辆的一部分。借助空气动力学元件，根据对其的设定，可以在行驶期间影响空气流。例如，空气动力学元件可以是空气导引元件，例如其迎角或取向可调的空气导引板。尤其地，空气动力学元件可以是前方行驶的车辆上的后扰流板。然而，空气动力学元件也可以是车辆的主体中的能在打开位置与闭合位置之间进行调节的空气通道。空气动力学元件也可以是主动影响空气流动的元件，如螺旋桨，其中，设定可以相应于其状态，如“启动”或“关闭”。通过相应的执行器对空气动力学元件的变形也可以相应于不同的设定。
[0007]空气动力学系统可以具有传感器设备。传感器设备可以布置在后方行驶的车辆上。传感器设备可以被构造成用于检测前方行驶的车辆的至少一个状态信息。传感器设备的检测区域在行驶方向上可以是后方行驶的车辆的前方。例如，传感器设备可以具有指向
前方的摄像机。在可以自主行驶的车辆中，传感器设备也可以被用于自主行驶。因此，各自的传感器数据可以被用于控制具有传感器设备的后方行驶的车辆，也可以被用于设定空气动力学元件。因此，必要时可以取消附加的传感器。尤其地，在前方行驶的车辆上不需要附加的指向后方的传感器。由此，使得系统特别简单且廉价。这对载重车辆是特别有用的，这是因为在那里经常更换挂车。因此可以取消为每个挂车配备相应的传感器以及必要时将这些传感器与牵引机连接起来。此外，传感器设备可以直接检测编队中前方行驶的车辆的对流动情况起决定性影响的状态信息。因此，可以更容易且精确地确定空气动力学元件的有利设定作为目标位置。
[0008]空气动力学系统可以具有评估设备。评估设备可以被构造成用于依赖于空气动力学元件的各可用设定、所检测到的状态信息和优化参量来确定空气动力学元件的目标位置。目标位置可以造成优化参量的值的改善，尤其是造成优化参量的尽可能好的值。例如，目标位置可以在其他方面的边界条件不变的情况下使优化参量的值最大化或最小化。例如，其中一个车辆的行驶阻力可以是优化参量，并且替选或附加地消耗可以是优化参量。对空气动力学元件的设定可以对优化参量产生影响。例如，对空气动力学元件的各可用设定可以相应于空气动力学元件的定位的带宽，如其可能的迎角的范围。目标位置可以是空气动力学元件的与当前设定不同的设定。
[0009]例如，评估设备可以布置在两个车辆中的一个上，或者也可以被构造为中央服务器。例如，中央服务器可以由计算中心提供。空气动力学系统可以具有传输设备，传输设备被构造成用于例如在两个车辆之间进行信号传输，并且替选或附加地可以借助无线电传输给中央服务器。传输设备可以被构造成用于将对空气动力学元件的各可用设定传输给评估设备。例如，传输设备可以传输迎角的可能设定。例如当评估设备是跟随的机动车的一部分或被构造为中央服务器时，该传输设备的这种设计方案是有用的。替选或附加地，传输设备可以被构造成用于将至少一个状态信息传输给评估设备。例如当评估设备是前方行驶的机动车的一部分或被构造为中央服务器时，该传输设备的这种设计方案是有用的。例如，传输设备可以包括V2X接口，并且替选或附加地使用移动无线电网络。根据数据的预设的传输方向，传输设备可以在车辆上，并且替选或附加地针对中央服务器具有各自的发射器和接收器。
[0010]空气动力学系统可以具有控制设备。控制设备可以被构造成用于将空气动力学元件调节到目标位置。因此实现了优化参量的改善。为此，控制设备可以与空气动力学元件作用连接，并且替选地或附加地具有各自的执行器。目标位置可以例如借助传输设备或连接线路从评估设备传输给控制设备。
[0011]空气动力学元件还可以具有多个可调的空气动力学元件，如车顶扰流板和两个侧扰流板。对于每个空气动力学元件来说，可以依赖于优化参量和可用设定来相应地确定目标位置并通过控制设备来设定。在下文中提及空气动力学元件，其中，如果能使用的话，各自的特征也适用于多个空气动力学元件。
[0012]在空气动力学系统的另外的设计方案中可以设置的是，评估设备被构造成用于依赖于两个车辆中至少一个车辆的蓄能器填充状态来选出优化参量。蓄能器例如可以是燃料罐或用于为车辆的驱动器供应电力的电池。蓄能器填充状态相应地可以是罐中的剩余燃料量或者可以是能从电池中提取用于向前行驶的剩余电量。由此能够通过调节空气动力学元
件进行根据需要的优化。例如，可以优化能量储备较少的车辆的消耗，尤其是当能量储备否则不再足以到达目的地时。
[0013]在空气动力学系统的另外的设计方案中可以设置的是，从列表中选出优化参量，该列表具有前方行驶车辆的消耗、后方行驶的车辆的消耗、和这两个车辆的消耗总和。例如，通过相应地设定空气动力学元件来增大滑流，可以减少跟随的车辆的消耗。这可能伴随着前方行驶的车辆空气阻力的提高，从而使得优化参量尤其是在跟随的车辆的蓄能器填充状态较低的情况下来提供。通过由相应设定空气动力学元件来改善前方行驶的车辆的空气阻力，可以减少该前方行驶的车辆的消耗。如果针对让前方行驶的车辆受到空气阻力的恶化来有利于减少跟随的车辆的空气阻力没有提供例如形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于一前一后行驶的两个车辆(10、12)的空气动力学系统，所述空气动力学系统至少具有：
‑
至少一个能调节的空气动力学元件(18)，所述空气动力学元件布置在前方行驶的车辆(10)上；
‑
传感器设备(20)，所述传感器设备布置在后方行驶的车辆(12)上，并被构造成用于检测所述前方行驶的车辆(10)的至少一个状态信息；
‑
评估设备(24)，所述评估设备被构造成用于依赖于所述空气动力学元件(18)的各可用设定、检测到的状态信息和优化参量来确定所述空气动力学元件(18)的目标位置；以及
‑
控制设备(26)，所述控制设备被构造成用于将所述空气动力学元件(18)调节到所述目标位置。2.根据权利要求1所述的空气动力学系统，其特征在于，所述评估设备(24)被构造成用于依赖于两个车辆(10、12)中的至少一个车辆的蓄能器填充状态来选出所述优化参量。3.根据权利要求1或2所述的空气动力学系统，其特征在于，所述优化参量从列表中选出，所述列表具有所述前方行驶的车辆(10)的消耗、所述后方行驶的车辆(12)的消耗和两个车辆(10、12)的消耗总和。4.根据权利要求3在其引用权利要求2情况下所述的空气动力学系统，其特征在于，在低于两个车辆(10；12)中的一个车辆的蓄能器的最低填充状态的情况下，该车辆(10；12)的消耗被选出为优化参量。5.根据前述权利要求中任一项所述的空气动力学系统，其特征在于，所述传感器设备(20)被构造成用于检测所述前方行驶的车辆(10)的以下值中的至少一个作为所述前方行驶的车辆(10)的状态信息：速度、与后方行驶的车辆(12)的间距、高度(22)、宽度(28)、侧面影像和相对于行车道的取向。6.根据前述权利要求中任一项所述的空气动力学系统，其特征在于，所述传感器设备(20)具有以下部件中的至少一个：ADAS传感器组、前视摄像机、雷达系统、超声波传感器和激光雷达。7.根据前述权利要求中任一项所述的空气动力学系统，其特征在于，所述评估设备(24)被构造成用于依赖于所述状态信息和所述空气动力学元件(18)的各可用设定来确定由所述可用设定造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：