DE3228963C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Frontspoiler gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der GB-OS 20 17 023 ist ein derartiger Frontspoiler bekannt, der über einen Motor zwischen einer zurückgezogenen inaktiven Ruhestellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist. Hierbei kann der Frontspoiler fahrzeugge­ schwindigkeitsabhängig angesteuert werden, so daß er bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten seine Ruhestellung einnimmt und bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten ausge­ fahren wird. Treten allerdings bei ausgefahrenem Front­ spoiler Hindernisse auf der Fahrbahn auf, so besteht die Gefahr von Beschädigungen des Frontspoilers und des zuge­ hörigen Bewegungsmechanismus, da der Abstand zwischen der Unterkante des Frontspoilers und der Fahrbahn dann relativ gering ist.

Die US-PS 35 74 392 offenbart eine Ablenkplatte zur Ver­ ringerung der Luftströmung im Bereich der Scheibenwischer und zeigt die Maßnahme auf, die Ausfahrbewegung der Ablenk­ platte bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten einzuleiten als die Rückkehrbewegung der Leitplatte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Front­ spoiler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß die Gefahr von Beschädigungen des Frontspoilers verringert ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Frontspoiler wird somit bei Betätigung des Fahrzeug-Bremspedals automatisch dafür Sorge getragen, daß er in die Ruhestellung gebracht bzw. in dieser gehalten wird, und zwar unabhängig von der je­ weiligen Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei Auftreten von Fahr­ bahnhindernissen bei hoher Geschwindigkeit und damit regel­ mäßig ausgefahrenem Frontspoiler ist die Einleitung eines Bremsvorgangs üblich, so daß der Frontspoiler dann auto­ matisch in seine Ruhestellung gebracht und damit gegen Beschädigungen geschützt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der unterhalb des vorderen Bereichs eines Fahr­ zeugs befestigten Frontspoilers,

Fig. 2 eine elektrische Steuerschaltung des Ausführungsbeispiels und

Fig. 3 ein geschwindigkeitsbezogenes Stattungsdia­ gramm des Frontspoilers.

Fig. 1 zeigt einen allgemein mit 10 bezeichneten Front­ spoiler, der unterhalb eines vorderen Bereichs 11 der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht ist. Die Front­ fläche des Frontspoilers 10 kann um einen Stift 13 ent­ sprechend den Stellvorgängen eines Stellglieds 14 hoch- und heruntergeschwenkt werden. Mit 10′ ist die ausgefahrene Stellung be­ zeichnet, bei der der Frontspoiler 10 herunterge­ schwenkt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 hat das Stellglied 14 eine Kammer 14 a, die von einer Membran 14 b begrenzt ist, welche mittels einer innerhalb der Kammer 14 a angeordneten Feder 14 c vorgespannt ist. Die Kammer 14 a ist über eine Leitung 15 an ein Solenoidventil 16 angeschlossen, das zwischen einer Maschinenansaugleitung 17 und der Umgebungsluft über eine Filtervorrichtung 18 umschaltet. Die Membran 14 b ist mit dem Frontspoiler 10 über eine Stange 14 d und einen Gelenkmechanismus 14 e verbunden. Bei einem Unterdruck in der Kammer 14 a, nämlich dann, wenn das Solenoidventil 16 die Verbindung mit der Ansaugleitung 17 herstellt, wird die Membran 14 b von dem Unterdruck nach unten gezogen, so daß sich der Frontspoiler 10 nach unten in die ausgefahrene Stellung 10′ bewegt. Andererseits wird bei Atmosphärendruck in der Kammer 14 a, nämlich dann, wenn das Solenoidventil 16 die Verbindung mit der Umgebungsluft herstellt, die Membran 14 b durch die Vorspannungskraft der Feder 14 c an­ gehoben, so daß sich der Frontspoiler 10 nach oben in die Ruhestellung bewegt.

Eine in Fig. 2 gezeigte elektrische Steuerschaltung 20 umfaßt eine Vergleichsschaltung IC mit einem invertierenden Eingang (-), einem nicht invertierenden Eingang (+) und einem Ausgang C für die Abgabe eines dem Vergleich der Eingangssignalen an den beiden Eingängen (-) und (+) entsprechenden Ausgangssignals, eine Rückfüh­ rungsschaltung zum Zurückführen des Ausgangssignals an den Eingang (+) und eine Speiseschaltung, die dem nicht invertierenden Eingang (+) eine Konstantspannung zuführt, die einer vorbestimmten Fahr­ zeuggeschwindigkeit entspricht. Der Ausgang C ist mit einer Treiberschaltung 21 für das Erregen einer Solenoid­ wicklung VSV des Solenoidventils 16 verbunden.

Der invertierende Eingang (-) der Vergleichsschaltung IC ist mit dem Ausgang einer Geschwindigkeitssignal-Geber­ vorrichtung 22 verbunden, die ein von einem Drehzahl­ messungs-Reedschalter RS abgegebenes Impulssignal mittels eines Frequenz/Spannung- bzw. f/V-Umsetzers in ein Spannungs­ signal Ev umsetzt. Der Reedschalter RS wird durch einen Magneten MG ein- und ausgeschaltet, welcher entsprechend der Drehung einer Antriebswelle umläuft, und gibt daraufhin an den f/V-Umsetzer ein Impulssignal ab, dessen Frequenz der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Als Geschwindigkeitssignal-Gebervorrichtung 22 kann auch irgendeine andere bekannte Gebervorrichtung verwendet wer­ den.

Der Eingang (+) der Vergleichsschaltung IC ist über einen Widerstand R 1 mit einem Teilungspunkt K eines Spannungsteilers aus einem Widerstand R 7 und einem Widerstand R 8 verbunden, an dem die konstante Spannung +V der Stromversorgungsschaltung anliegt. Das heißt, an dem Teilungspunkt K wird dem Eingang (+) der Vergleichsschaltung IC eine konstante Spannung VK als elektrisches Signal zugeführt, das einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht.

Der Ausgang C der Vergleichsschaltung IC ist über einen Widerstand R 3 mit einem Anschluß M verbunden, der mit der Treiberschaltung 21 verbunden ist. Der Anschluß M ist ferner über einen Widerstand R 2 mit dem Ein­ gang (+) der Vergleichsschaltung IC sowie über eine Zenerdiode ZD, die einen Parallelzweig zu den Wider­ ständen R 1 und R 2 bildet, mit dem Widerstands-Teilungs­ punkt K verbunden.

Der Anschluß M ist über einen Widerstand R 4 mit der Basis eines Transistors Tr 1 verbunden. Die Basis ist über einen Widerstand R 5 mit Masse verbunden. Der Emitter des Tran­ sistors Tr 1 ist mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors Tr 1 ist über einen Widerstand R 6 an die konstante Spannung +V der Stromversorgungsschaltung ange­ schlossen und mit der Basis eines Transistors Tr 2 ver­ bunden. Der Emitter des Transistors Tr 2 ist mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors Tr 2 ist über die Solenoidwicklung VSV des Solenoidventils 16 an die kon­ stante Spannung +V der Stromversorgungsschaltung ange­ schlossen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist als Schalt­ vorrichtung für das Stellglied 14 das Solenoidventil 16 eingesetzt. Das Solenoidventil 16 verbindet die Leitung 15 mit der Ansaugleitung 17, wenn das Solenoid VSV erregt ist, und über die Filtervorrichtung 18 mit der Umgebungs­ luft, wenn das Solenoid VSV nicht erregt ist.

Im Betrieb wird der Eingang (+) der Vergleichsschaltung IC von dem Teilungspunkt K her über den Widerstand R 1 mit einer Spannung E+ gespeist, die einer Geschwindigkeit von 70 km/h entspricht. Andererseits wird der Eingang (-) mit dem Geschwindigkeits-Spannungssignal Ev gespeist, das sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als die vorbe­ stimmte Geschwindigkeit von 70 km/h ist, erhält der An­ schluß M entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichs­ schaltung IC eine Spannung Vm hohen Pegels. Dadurch wird der Transistor Tr 1 im Leitzustand und der Transistor Tr 2 im Sperrzustand gehalten, so daß das Solenoid VSV nicht erregt wird und daher das Solenoidven­ til 16 die Leitung 15 mit dem Filter 18 verbindet. Dadurch wird das Stellglied 14 in einer Ruhestellung gehal­ ten, da die Membran 14 b aufgrund der Vorspannungskraft der Feder 14 c in der oberen Stellung bleibt. Dement­ sprechend ist der Frontspoiler 10 hochgestellt und dabei in dem Fahrzeugrumpf 12 aufgenommen.

Sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit über die vorbe­ stimmte Geschwindigkeit hinaus ansteigt, wird die Spannung des Spannungssignals Ev höher als diejenige des Spannungs­ signals E+. Infolgedessen wird die Spannung Vm an dem An­ schluß M entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichs­ schaltung IC auf den niedrigen Pegel gebracht. Da dadurch der Transistor Tr 1 in den Sperrzustand und der Transistor Tr 2 in den Leitzustand versetz wird, wird das Solenoid VSV erregt, wodurch das Solenoidventil 16 die Leitung 15 mit der Ansaugleitung 17 verbindet. Daher wird durch den Unterdruck der Ansaugleitung 17 die Membran 14 b nach unten gezogen. Dementsprechend bewegt sich der Frontspoiler 10 nach unten und wird dann in der ausgefahrenen Stellung gehalten.

Da dabei der Ausgang C über den Widerstand R 3 und den Widerstand R 2 mit dem Eingang (+) der Vergleichsschal­ tung IC verbunden ist, fällt aufgrund des niedrigen Pegels der an dem Ausgang C erzeugten Spannung Vc die Spannung E+ an dem Eingang (+) der Vergleichsschaltung IC von der anfänglichen Span­ nung E+ auf eine niedrigere Spannung E′+ ab, die eine Spannung darstellt, welche beispielsweise einer Geschwin­ digkeit von 50 km/h entspricht. Als Ergebnis wird der Front­ spoiler 10 in der ausgefahrenen Stellung gehalten, bis die Spannung Ev niedriger als die Spannung E′+ wird, und das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung IC auf hohen Pegel wechselt. Dadurch wird der Transistor Tr 1 durchgeschaltet, der Transistor Tr 2 gesperrt und das Solenoid VSV aberregt, wodurch das Sole­ noidventil 16 die Leitung 15 mit dem Filter 18 verbindet. Demgemäß wird entsprechend der Aufwärtsbewegung der Membran 14 b des Stellglieds 14 der Frontspoiler 10 nach oben bewegt. Zugleich kehrt die Eingangsspannung der Vergleichsschaltung IC von der Spannung E′+ zu der ursprüng­ lichen Spannung E+ zurück, die höher als die Spannung E′+ ist.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als Stellglied ein Unterdruck-Stellglied verwendet. Es ist jedoch auch möglich, irgendein anderes bekanntes Stell­ glied wie ein Öldruck-Stellglied oder ein elektrisch be­ triebenes Stellglied zu verwenden. Der Wirkungszusammen­ hang zwischen dem Schalten des Solenoidventils 16 und der Erregung des Solenoids VSV wird entsprechend dem Wirkungsverfahren des Stellglieds und der Gestaltung des Gelenkmechanismus 14 e gewählt.

Die Gestaltung ist gleichfalls nicht auf die bei dem be­ schriebenen Ausführungsbeispiel gewählte beschränkt. Gegebenenfalls können eine Inversionsschaltung und/oder eine Verstärkerschaltung eingesetzt werden.

Als Schaltung zur Bildung einer Hysterese kann auch irgend­ eine andere bekannte Ausgangssignal-Rückführungseinrichtung eingesetzt werden, mit der die Bezugsspannung an dem nicht invertierenden Eingang der Vergleichsschaltung IC herab­ gesetzt wird. Durch die Wahl und die Kombination von Widerständen kann die Hysterese-Breite verändert werden. Ein Hin- und Herschalten kann dadurch verhindert werden, daß der Differenzerfassungs-Ansprechbereich der Vergleichs­ schaltung IC erweitert wird.

Als Geschwindigkeitssignal-Gebervorrichtung 22 kann auch die für die Steuerung eines automatischen Getriebes herangezogene Gebervorrichtung dienen.

Wie vorstehend angegeben ist, werden bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als Steuerkreise elektrische Kreise verwendet. Die Funktionsweise der Strömungsausgleichs­ platte kann jedoch auch mittels Öldruck-Kreisen unter Ver­ wendung von Öldruck-Signalen und Vergleichsgliedern hierfür erreicht werden. Die Hysterese-Funktion kann gleichartig wie bei den elektrischen Kreisen dadurch erreicht werden, daß ein Rückführkreis zum Zurückführen des Ausgangssignals des Vergleichsglieds vorgesehen wird. In diesem Fall werden Drosselvorrichtungen, Ventilvorrichtungen, Druckerhöhungs­ vorrichtungen oder Stellvorrichtungen eingesetzt, die elek­ trischen Bauelementen wie Widerständen, Invertern, Ver­ stärkern usw. entsprechen.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß gemäß dem Aus­ führungsbeispiel die Strömungsausgleichsplatte entsprechend den Fahrzeuggeschwindigkeiten aufwärts und abwärts bewegt wird und daß die Strömungsausgleichsplatte nur bei einer hohen Geschwindigkeit eingesetzt wird, nämlich nur dann, wenn ihr Einsatz notwendig ist. Daher können bei niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeugs Beschädigungen der Strömungs­ ausgleichsplatte verhindert werden, während zugleich der Luftwiderstand herabgesetzt werden kann.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 ist der Kollektor des Tran­ sistors Tr 2 an die konstante Spannung +V der Stromver­ sorgungsschaltung über das Solenoid VSV des Solenoidven­ tils 16 und einen mit der Bremse gekoppelten, zu dem Solenoid VSV in Reihe geschalteten Bremsschalter BSW angeschlossen.

Der Bremsschalter BSW wird durch ein Bremspedal 23 betätigt und ausgeschaltet, wenn der Fahrer das Brems­ pedal 23 drückt. Wenn das Bremspedal 23 nicht gedrückt wird, wird der Bremsschalter BSW durch die Kraft einer Feder 24 geschlossen.

Im Betrieb wird das Solenoid VSV des als Schaltvorrich­ tung wirkenden Solenoidventils 16 gemäß der Darstellung in Fig. 2 über den Bremsschalter BSW an die konstante Versorgungsspannung angeschlossen. Daher wird das Solenoid nicht erregt, wenn das Bremspedal 23 gedrückt wird. Dem­ zufolge nimmt unabhängig von den Zuständen des Ausgangs­ signals der Steuerschaltung 20 das Solenoidventil 16 die Aberregungs-Lage ein, wenn das Bremspedal 23 gedrückt wird. Da folglich die Kammer 14 a des Stellglieds 14 über die Leitung 15 an das mit der Umgebungsluft in Verbindung stehende Filter 18 angeschlossen wird, wird der Frontspoiler 10 nach oben bewegt und in die Fahrzeug­ karosserie 12 aufgenommen. Dieser Vorgang erfolgt unabhängig von der Höhe der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Verstellung des Frontspoilers 10 ist in Fig. 3 durch ein Stellmuster für die Verlangsamung als Beispiel darge­ stellt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeitet der Bremsschalter BSW unter Vorrang gegenüber dem Ausgangssignal der Steuerschaltung 20. Diese Bedin­ gung kann dadurch erfüllt werden, daß bezüglich der Ge­ staltung des Schalters BSW, der Gestaltung und des Hinzu­ fügens eines Hilfskreises und der Verbindung zwischen dem Schalter BSW und der Steuerschaltung 20 bekannte Maß­ nahmen angewandt werden. Es ist ferner auch möglich, statt des Schalters BSW eine Ventilvorrichtung einzusetzen.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß bei diesem Aus­ führungsbeispiel der Frontspoiler 10 beim Drücken des Bremspedals 23 aufwärtsbewegt und in die Fahr­ zeugkarosserie 12 eingezogen werden kann. Dadurch ist es mög­ lich, auch bei der hohen Fahrzeuggeschwindigkeit den Front­ spoiler 10 zu schützen, wenn Hindernisse auf der Fahrbahn ausgemacht werden.

Claims (3)

1. Frontspoiler, der zur Verbesserung der aerodynami­ schen Eigenschaften eines Fahrzeugs unterhalb des vorderen Bereichs der Fahrzeugkarosserie angebracht und über ein Stellglied fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig zwischen einer Ruhestellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist, und das Stellglied durch ein Steuersignal einer Steuer­ einrichtung aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betätigung des Fahrzeug-Bremspedals (23) der Frontspoiler (10) unabhängig vom Steuersignal der Steuer­ einrichtung (20, 21) in die Ruhestellung bewegbar ist bzw. in dieser gehalten wird.

2. Frontspoiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Betätigung des Fahrzeug-Bremspedals (23) ein Bremsschalter (BSW) vorgesehen ist.

3. Frontspoiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsschalter (BSW) in Reihe zwischen eine Spannungs­ versorgungsschaltung und die Magnetspule (VSV) eines mit dem Stellglied (14) verbundenen und dieses bei fehlender Stromspeisung in der Ruhestellung haltenden oder in diese bewegenden Magnetventils (16) geschaltet ist und die Strom­ versorgung der Magnetspule (VSV) bei Betätigung des Brems­ pedals (23) unterbricht.