(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車両（１００）のスポイラ装置（１）のスポイラユニット（２）を第１の位置（３）から第２の位置（４）に調整する方法であって、
前記第１の位置（３）と、前記第２の位置（４）との間の位置差（６）に関する特性値（５）が求められ、前記スポイラユニット（２）の移動速度（７）が前記特性値（５）に応じて導出される方法。
【請求項２】
前記導出移動速度（７）は、前記位置差（６）が大きいほど高速である、請求項１に記載の方法（１）。
【請求項３】
前記位置差（６）は、少なくとも１つの移動距離（９）および／または少なくとも１つの移動角（１０）から求められる、請求項１または２に記載の方法（１）。
【請求項４】
調整の初期領域（１１）での移動速度（１７）は、中央領域（１２）よりも低速である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項５】
調整の終了領域（１３）での移動速度（１７）は、中央領域（１２）よりも低速である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項６】
前記導出移動速度（７）は、可能な場合に前記中央領域（１２）に設定される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項７】
調整の終了領域（１３）および／または初期領域（１１）での移動速度（１７）は、最低限の速度（１４）よりも高速である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項８】
前記導出移動速度（７）は、パルス幅変調を用いて設定される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項９】
調整の終了領域（１３）および／または初期領域（１１）での移動速度（１７）は、前記最低限の速度（１４）と前記導出移動速度（７）との間で連続的に変わる、請求項７または８に記載の方法（１）。
【請求項１０】
前記スポイラユニット（２）の現在位置（１８）に関する評価基準が定期的に測定される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項１１】
調整の終了領域（１３）は制動区間（１９）を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法（１）。
【請求項１２】
前記制動区間（１９）は所定の位置差（２０）を有する、請求項１１に記載の方法（１）。
【請求項１３】
特に自動車両用のスポイラ装置（１）であって、少なくとも１つのスポイラユニット（２）と、前記スポイラユニット（２）を調整するための少なくとも１つの駆動装置（２１）と、前記スポイラユニット（２）の現在位置（１８）のための評価基準を検出する少なくとも１つのセンサ装置（２２）と、前記駆動装置（２１）を作動させるための、割り当てられた制御装置（２５）とを有するスポイラ装置（１）において、
前記制御装置（２５）が、第１の位置（３）から第２の位置（４）への前記スポイラユニット（２）の調整時に、前記第１の位置（３）と前記第２の位置（４）との間の位置差（６）に関する特性値（５）を求め、前記特性値（５）に応じて、前記スポイラユニット（２）の移動速度（７）を導出するように構成および設計されることを特徴とするスポイラ装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車両用のスポイラ装置、およびスポイラユニットを調整する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術は、現在の走行状況に応じたスポイラ装置のスポイラユニットの設定について開示している。この場合に、空力的に効果的な機器の調整装置、または自動車両のスポイラユニットは、自動的に作動することができる。
【０００３】
下記特許文献１は、例えば、車両用の空気案内装置を開示しており、この装置は、調整可能なスポイラ要素と、少なくとも１つの駆動モータを備えたサーボ駆動体とを含む。連接リンク機構が、ねじ付きスピンドルによって回転駆動され、このねじ付きスピンドルは、軸方向に固定され、かつ回転可能に取り付けられ、かつ、駆動モータによって駆動され、ねじ付きスピンドルには、スピンドルナットが取り付けられる。スポイラ要素を正確に位置決めするために、駆動モータにはホールセンサシステムが接続される。ねじ付きスピンドルは、駆動体として機能するウオーム駆動体を介して、駆動モータの駆動シャフトに連結される。これは、自己ロックシステムを形成する。あるいは、ねじ付きスピンドルは、駆動ベルトを介して駆動モータに連結することができる。この場合に、駆動モータとねじ付きスピンドルとの間の伝達比は、対応するプーリホイールを用いて、前もって定めることができる。
【０００４】
下記特許文献２は、自動車両用の空力的に効果的な機器の調整装置の自動作動を開示している。この場合に、調整装置は、車両バッテリから直流電流を供給される電気モータと、前記電気モータより下流に連結されたトランスミッションとによって駆動され、調整装置は、自動車両の走行速度、減速、または加速などの様々なパラメータに応じて作動する。作動を改善するために、内燃機関の特性図にプログラムが用意され、このプログラムは、自動車両の少なくとも１つの空力的に効果的な機器に関する調整および位置決め特性を含む。いずれにしても、例えば、リアスポイラの現在位置を、ホール信号トランスミッタを用いて、または回転速度を検出して伝送することで検出することができ、リアスポイラの位置は、現在の走行状態に応じて個々に設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公告第１０  ２００６  ００９  ０４８Ｂ４号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０３  ４８  ２８５Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、特に自動車両用のスポイラ装置のスポイラユニットを調整するための改良された方法と、改良されたスポイラ装置とを利用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴を有する方法と、請求項１３の特徴を有するスポイラ装置とを用いて達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項の主題となるものである。本発明のさらなる利点および特徴は、概説および例示的な実施形態の説明に見ることができる。
【０００８】
本発明による方法は、特に自動車両のスポイラ装置のスポイラユニットを調整する働きをする。この場合に、スポイラユニットは、第１の位置から第２の位置に移動する。（現在位置または開始位置としての）第１の位置と第２の位置との間の位置差に関する（対する）特性値が求められる。スポイラユニットの移動速度が、特性値に応じて導出され、特に設定される。
【０００９】
本発明による方法は、多数の利点を有する。本発明による方法の大きな利点は、特に、調整開始前に、または実質的に調整開始前であっても、第１の位置と第２の位置との間の位置差に関する特性値が求められることである。この場合に、スポイラユニットの移動速度が、この特性値に応じて導出され、特に設定される。これは、スポイラユニットの移動速度が、特性値に、ひいては第１の位置と第２の位置との間の位置差に（依存すること）よって決まることを意味する。
【００１０】
基本的に、第１の位置から第２の位置に位置を計画的に変更する場合に、位置の変更を所定の移動速度ですぐに開始し、これと並行して、または開始直後に、そのときの現在位置と第２の位置との間の位置差を求め、次いで、位置差に応じてスポイラユニットの移動速度を記憶し、次いで、この移動速度を設定することも可能である。
【００１１】
移動速度は、本発明に従って求められ、その後、好ましくは、前もって定められる。本発明によれば、第１および第２の位置という用語は、大きく異なる相違した位置を意味すると解釈すべきである。本発明は、所定の位置を調整することではなくて、むしろ、例えば、様々な走行状態に対して、大きく異なる位置を設定することに対処するものである。
【００１２】
例えば、町の中を走行する場合および田舎を走行する場合、ならびに／または高速道路を走行する場合など、基本的に、様々な走行状態が存在する。この場合に、通常、町中で車両が移動する速度は、田舎道よりもかなり低速であると想定することができ、さらに、田舎道での速度は、高速道路の広い直線コースよりもかなり低速である。一方、現在の速度に加えて、現在のカーブ状況が因子となることも可能である。さらに、周囲状態などの他の因子を計算に含めることもできる。
【００１３】
実際上、本発明による方法の場合、スポイラ装置またはスポイラ装置のスポイラユニットは、第１の位置から、そのときの現在の走行状態に、より良好に適した第２の位置に移動することができる。
【００１４】
特性値は、位置差が大きいほど大きい（高い）のが好ましい。１つの好ましい発展形態では、導出される移動速度は、また、位置差が大きいほど高い。その導出移動速度は、段階的に、または連続的に設定することができる。設定される移動速度は、所定の最大限の移動速度よりも常に低速であるように定められるのが好ましい。
【００１５】
すべての改良形態において、位置差は、少なくとも１つの移動距離および／または少なくとも１つの移動角から求められる（決められる）のが好ましい。ただ１つの移動距離またはただ１つの移動角を考慮に入れることが可能である。特に、少なくとも１つの移動距離および少なくとも１つの移動角を求めて、考慮に入れるのが可能であり、好ましい。例えば、スポイラユニットは、その角度位置を拡張および変更することができる。複数の移動距離および回転動作を組み合わせることも可能である。
【００１６】
好ましい発展形態では、調整の初期領域での現在の移動速度は、調整の中央領域よりも低速である。これは、調整の開始時に、低速の移動速度が前もって定められるのが好ましいことを意味する。この場合に、調整時の現在の移動速度は、調整の中央領域に達したときに、導出移動速度まで上げられるのが好ましい。
【００１７】
単純な場合では、第１の低移動速度が、調整の開始時の初期領域に設定される。初期領域において、始動速度勾配を付けることも可能であり、好ましい。この場合に、移動速度は、始動速度勾配の期間中に、少なくとも実質上、前もって定めた導出移動速度まで上げられるのが好ましい。移動速度は、０から導出移動速度まで直線的に上げることができる。他の曲線プロファイルも可能である。
【００１８】
好ましい発展形態では、調整の終了領域での現在の移動速度は、中央領域よりも低速である。現在の移動速度は、調整の終了時に終了領域で下げられるのが特に好ましい。減速は、連続的に、または段階的に行うことができる。特に、終了領域は、第２の位置に近接する。移動速度は、制動速度勾配に沿って下げられる。移動速度は、特定の値まで下げることができる。すなわち、移動速度は、最低限の移動速度まで下げられ、次いで、第２の位置に達したときにゼロまで直ちに下げられる。第２の位置に達したときに完全に停止するために、中央領域において、導出移動速度の直線（曲線）プロファイル、あるいは他の何らかの曲線プロファイルが実現可能である。移動速度のプロファイルの計算において、オーバシュートプロセスを考慮に入れることができる。
【００１９】
有益な発展形態では、導出移動速度は、少なくとも実質上、中央領域に設定される。特に、中央領域では、移動速度は、少なくとも特定の区間において、導出移動速度の値のままである。
【００２０】
調整の終了領域および／または初期領域での現在の移動速度は、最低限の速度よりも高速であるのが好ましい。最低限の速度は、特に、駆動体によって可能になり、この駆動体は、単に、最低限の回転速度などで信頼性高く機能するのを保証する。
【００２１】
すべての改良形態において、移動速度は、パルス幅変調を用いて設定されるのが特に好ましい。例えば、駆動装置の電圧源（電圧供給）は、入／切を周期的に切り換えられる。周期的切換プロセスは、駆動装置が、実効平均値のみを検出するような、すなわち、前記平均値が駆動装置に送られるような高い周波数で行われる。このようにして、任意の実行電圧、ひいては、広い範囲内の任意の移動速度を、入の位相と切の位相との比率を用いて設定することができる。
【００２２】
移動速度は、最低限の速度と導出移動速度との間で連続的に変わるのが好ましい。移動速度の変更、すなわち、加速または制動は、端部が平坦な直線型で、またはＳ字形状型で行うことができ、その結果として、個々の速度領域間の移行が緩やかになる。
【００２３】
すべての改良形態において、スポイラユニットの現在位置に関する少なくとも１つの評価基準（ｍｅａｓｕｒｅ）が定期的に測定されるのが特に好ましい。現在位置に関するそのような評価基準は、例えば、現在位置を出力する位置センサを用いて測定することができる。割り当てられたセンサを用いて、スポイラユニットの現在位置を導出するのを可能にする測定値を検出することもできる。しかし、直接的なセンサなしに、動作プロセスを検出することで、位置を個々に推定することも可能である。例えば、回転速度と、対応する回転速度が存続する、対応する時間とを検出することで、スポイラユニットの位置を推定することが可能である。内在する任意の位置決め誤差は、リミットスイッチなどを用いて除去することができる。
【００２４】
すべての改良形態において、終了領域が制動区間を含むならばそれは有益である。制動区間は、所定の位置差にわたって延びるのが好ましい。制動区間内では、スポイラユニットは、最小速度、例えば、最低限の速度で調整されるのが好ましい。その結果、スポイラユニットは、終了領域の端部に向かって低速で移動し、それにより、スポイラユニットの移動中にノイズが比較的小さくなり、音響特性も良好になる。
【００２５】
制動区間は、所定の角度範囲または所定の距離を画定することができる。すべての改良形態において、制動区間の位置差を導出移動速度から決めることも可能である。したがって、導出移動速度が高速の場合に、制動区間を、例えば、導出移動速度が低速の場合よりも長くなるように選択することが可能であり、さらに、低速の導出移動速度では、スポイラユニットを制動するのに、基本的に比較的短い制動距離しか必要としない。
【００２６】
本発明によるスポイラ装置は、特に、自動車両用に用意され、少なくとも１つのスポイラユニットと、スポイラユニットを調整するための少なくとも１つの駆動装置と、スポイラユニットの現在位置に関する評価基準を検出する少なくとも１つのセンサ装置と、駆動装置を作動させるための割り当てられた制御装置とを含む。この場合に、制御装置は、第１の位置から第２の位置へのスポイラユニットの調整時に、特に、最初に、第１の位置と第２の位置との間の位置差に関する特性値を求め、特性値に応じて、スポイラユニットの移動速度を導出するように構成および設計される。
【００２７】
本発明によるスポイラ装置はまた、多くの利点を有する。スポイラ装置は、それぞれ空気案内装置または空力的能動機器と称することもできる複数のスポイラユニットを含むこともできる。
【００２８】
本発明は、総じて、有益なスポイラ装置と、スポイラ装置の少なくとも１つのスポイラユニットを調整する有益な方法とを利用可能にする。本発明は、品質レベルを改善することを可能にし、スポイラユニットの音響特性の改善と、より調和の取れた一連の動作とを達成することができる。この場合に、例えば、駆動装置の回転速度は、移動する距離、または第１の、もしくは現在の位置と、到達目標とされた第２の位置との間の位置差に応じて調整される。簡単に言えば、長い調整距離に対しては高速で移動し、短い調整距離に対しては比較的低速で移動する。
【００２９】
初期領域および終了領域では、緩始動および緩制動が好ましい。結果として、特に、スポイラ装置の機械部品において調整ノイズも低減される。したがって、伝動装置（トランスミッション）が使用される場合に、例えば、伝動歯の穏やかな接触によって、ノイズがより小さくなる。同時に、特に、回転速度プロファイルを保証するための回転速度の調整が付加される。簡単な場合では、移動速度、特に、回転速度は、移動プロセスの開始時に、第２の位置と第１の位置との間の位置差に応じて選択される。
【００３０】
総括すると、移動速度または回転速度は、移動する距離または位置差に合わされるので、スポイラ装置のスポイラユニットの調和の取れた動作がもたらされる。
【００３１】
複数のスポイラユニットまたはスポイラ装置を使用する場合、対応するスポイラ装置の対応するスポイラユニットに同じ手順を使用することができる。
【００３２】
最適な移動速度は、パルス幅変調法を用いて移動速度を調整することによって、簡単な方法で、それぞれの現在時点において設定することができる。
【００３３】
本発明のさらなる利点および特徴は、添付図を参照して下記に説明する例示的な実施形態に見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるスポイラ装置のきわめて単純な概略図を示している。
【図２】調整動作時の移動速度の時間プロファイルのきわめて概略的な図を示している。
【図３】導出移動速度を位置差に対してプロットした概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の例示的な実施形態が、図１〜図３を参照して、下記にさらに詳細に説明される。図１は、スポイラ装置１の基本例のきわめて概略的な図を示し、この場合に、スポイラ装置１は、調整可能なスポイラユニット２を有する。
【００３６】
実線で示す第１の位置３から、点線で示す第２の位置４にスポイラユニット２を調整するために、特に、電気駆動装置２１が使用される。スポイラユニット２の現在位置は、センサ装置２２によって検出される。この場合に、センサ装置２２および駆動装置２１は共に、制御装置２５に接続されている。制御装置は、スポイラ装置１に組み込むことができる。制御装置２５は単に割り当てられ、特に、自動車両の中央制御装置として機能することも可能である。
【００３７】
この場合に、図１は、第１の位置３から第２の位置４への移動時に、移動距離９だけ移動し、同時に、またはその後、移動角度１０だけ回転するスポイラユニット２を示している。スポイラユニット２を第１の位置３から第２の位置４に移動させるために、複数の、例えば、直線移動距離および複数の回転動作が行われる、または必要であることもあり得る。
【００３８】
図１に示す位置では、スポイラユニット２は第１の位置３にあり、この場合に、第１の位置３は、この時点で現在位置１８である。スポイラユニット２が第２の位置４に移動すると、スポイラユニット２は第２の位置４をとり、この場合に、この第２の位置４は現在位置１８である。
【００３９】
スポイラユニット２の第１の位置３から第２の位置４への移動が、図２を参照して、さらに詳細に説明される。本発明によれば、スポイラユニット２が、第１の位置３から第２の位置４に移動する場合に、位置差６が検出される。この移動は、例えば、現在の走行状況が変わり、より良好な空力特性のために、および／または走行安全性を高める、もしくは走行特性を改善するために、スポイラユニット２の別の位置がより好ましい場合に行うことができる。
【００４０】
この場合に、制御装置２５は、現在の位置、すなわち第１の位置３と、到達目標位置、具体的には第２の位置４とを数値的に求め（評価し）、第１の位置３と第２の位置４との間の位置差６を導出する。この位置差６に対して代表的な特性値５が生成され、設定される移動速度７を求めるために使用される。
【００４１】
具体的には、位置差６が比較的大きい場合には、位置差６が比較的小さい場合よりも高速の移動速度７が導出される。これは、第２の位置４が第１の位置３から遠い場合に、スポイラユニット２が比較的高速の移動速度７で移動することを意味する。対照的に、第２の位置４が第１の位置３の近くに配置される場合、スポイラユニット２は、比較的低速で移動する。その結果、一連の動作は調和の取れたものとなり、ノイズが小さくなる。
【００４２】
この場合に、加えて、初期領域１１において、現在の移動速度１７が連続的に増速される。現在の移動速度は、０から、あるいは最低限の速度１４から上げることができる。単純な場合では、初期領域１１での移動速度は、設定された導出移動速度７まで直線的に上げられ、次いで、初期領域１１の終わりに導出速度７に達する。
【００４３】
図示した例示的な実施形態では、移動速度は、終了領域１３に達するまで、中央領域１２内で一定のままである。次いで、現在の移動速度は制動される。現在の移動速度は、終了領域１３において、ゼロまで直線的に下げることができる。現在の移動速度１７は、最小限の速度１４まで直線的に下げられ、制動区間１９の間、その速度で一定のままであることも可能である。
【００４４】
制動区間は、特に、決まった所定の長さ、または位置差２０を有し、その結果として、終了領域１３の開始は、導出移動速度７から、位置差２０および速度変化１６（制動）によって得られる。領域「１９」／「２０」を通ることなく、速度変化（勾配）「１６」でゼロの移動速度まで制動することも可能である。
【００４５】
第１の位置３と第２の位置４との間の位置差６が比較的短い場合、中央領域１２において、比較的低速の移動速度が算出される（決定される）。その結果、移動する距離に応じて異なる移動速度７が導出される。距離が比較的長い場合、比較的高速の移動速度が導出され、距離が比較的短い場合、比較的低速の移動速度が導出される。
【００４６】
図３は、導出移動速度７を求めるための２つの簡単な例を示している。調整の開始時における位置差に対する移動速度をプロットした図が示されている。設定される移動速度７の曲線が、調整の開始時の調整距離、すなわち位置差に対してプロットされ、実線で示されている。この場合に、曲線は段階的に進み、例えば、駆動モータの信頼できる回転動作を保証するのに必要な最低限の速度１４で始まっている。位置差が特定の量に達すると、移動速度は第２段などまで上がる。
【００４７】
実線の始点および終点を通る直線が引かれた変形版（例）をダッシュ記号（破線）で示している。この場合に、対応する移動速度７が、位置差６の位置に存在する。位置差６は、特性値５として直接使用することができる。特性値５を求めるために、位置差６を分類することも可能である。
【００４８】
総括すると、有益なスポイラ装置およびスポイラ装置を設定する有益な方法が得られ、いずれも場合も、スポイラユニットの適切な高速の調整が、現在存在する第１の位置から第２の位置まで行われる。この場合に、調整は、移動する距離が長いほど高速である。調整距離が短い場合、調整は、移動における急激な変化を回避するために、適切な低速で行われる。
【００４９】
調整プロセスの開始時および終了時に、速度がそれぞれ緩やかに増減し、したがって、例えば、リアスポイラの動作時に、品質レベルおよび音響特性が改善される。
【符号の説明】
【００５０】
１  スポイラ装置
２  スポイラユニット
３  第１の位置
４  第２の位置
５  特性値
６  位置差
７  移動速度
【図１】
0006393349.tif 000002
【図２】
0006393349.tif 000003
【図３】
0006393349.tif 000004