[发明专利]用于对至少一个空气偏转器的位置进行优化的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对至少一个空气偏转器（air deflector）的位置进行优化的设备和方法，该至少一个空气偏转器用于在行驶期间引导车辆周围的气流，尤其是卡车或卡车-挂车组合体周围的气流，其中，所述至少一个空气偏转器的位置由致动器确定，该致动器响应于指示了所述车辆的空气阻力的控制信号而被控制。

背景技术

在高速行驶时，车辆、尤其是卡车或卡车-挂车组合体的空气阻力是影响车辆的燃料消耗的重要因素之一。特别地，驾驶室的高度和/或宽度与储物车厢或挂车的高度和/或宽度不同的卡车或卡车-挂车组合体在行驶期间具有大的空气阻力。

减小卡车或卡车-挂车组合体的空气阻力的一种常见措施是使用空气偏转器，该空气偏转器针对来流空气减小了挂车的正面面积，以获得流线型更完整的车辆。通常，存在至少一个安装于驾驶室顶部的车顶空气偏转器，该车顶空气偏转器减小了拖车和挂车之间的高度差并对车辆上方的空气进行引导。另外，卡车还可以包括安装于驾驶室的侧面且沿着车辆向侧面引导空气的侧面空气偏转器。

所述空气偏转器的设定值（即，角位置）即使仅具有小的角度变动，也会对车辆的总体空气阻力具有显著影响。因此，要求仔细优化该设定值以减少燃料消耗。

目前，大部分卡车均配备有关于卡车高度、挂车高度以及拖车与挂车之间的距离的、用于对空气偏转器进行设定的表格数据。该表格数据例如由卡车制造商作为手工表提供，或者可存储在存储器中。然后，由驾驶员负责根据整个车辆的设置来手动调节这些偏转器。然而不利的是，驾驶员经常忽略对空气偏转器进行调节，从而这些空气偏转器未得到调节或者被错误地调节，这又大大增加了行驶成本。

由此，在现有技术中，例如在专利申请US 2005/0173945中已经提出了将空气偏转器的设定值存储在存储器中并通过人机界面向驾驶员询问卡车和挂车的几何数据。因此，该方法确保驾驶员不会忽略对空气偏转器的调节。一旦识别出所述几何数据，该方法就从存储在存储器内的表格中读出空气偏转器的相应设定值，并由此调节空气偏转器。可以针对多种不同的卡车-挂车组合体的可能性来预先确定这些设定值。

尽管此系统降低了驾驶员忽略或忘记对空气偏转器的位置进行调节的可能性，但没能考虑到行驶状况，例如风向或者卡车与空气之间的相对速度。因此，仍然无法获得空气偏转器的最佳设定值。另外，如果向驾驶员询问的过程发生在行驶期间，则驾驶员将从其主要的驾驶任务中分神，这妨碍了安全性。

在例如美国专利US 4,102,548的现有技术中，还提出了在行驶期间调节空气偏转器。在此文献中，已经公开了：针对所谓的车辆性能信号来优化偏转器的位置，该车辆性能信号涉及车速信号与燃料消耗量信号相除而获得的值。对该空气偏转器的调节可手动或自动进行。

然而不利的是，该方法使用燃料消耗量和车速作为确定空气偏转器设定值的基本信息。但这两个信号并没有精确到足以允许对空气偏转器设定值的优化。例如，燃料消耗量信号会随着路形（road geometries）而剧烈变化。例如，如果道路纵向倾斜和/或横向倾斜，或者，如果道路凹凸不平，则燃料消耗量信号会受到影响。为了提供合适的信号，驾驶员需要仔细评估路形，这几乎是不可能的，另外，也可能使驾驶员从其驾驶任务中分神。

这种分析同样适用于速度信号。试图使车辆速度保持尽可能恒定的驾驶员需要参考用于检测车辆速度的任何变化的速度表。但是，速度表通常仅能显示10至20km/h的刻度差，这并未精确到足以判断车速是否恒定。另外，速度表的响应时间太慢，并且，对加速器踏板的调节可能性并未精确到足以允许驾驶员进行精确的车速控制。

因此，使用上述已知方法获得的空气偏转器设定值仅仅是对空气偏转器的最佳设定值的近似和估计。这仍然导致了过高的燃料消耗，并因此导致了高的行驶成本。

上述已知方法的另一主要缺点是：所述询问过程、或者对空气偏转器的手动调节、以及对车速和路形的持续检查可能导致驾驶员严重分神，这最终可能危及安全性。

因此，本发明的目的是提供一种在使驾驶员分神最少的情况下、对空气偏转器的位置进行优化的设备和方法。

发明内容

此目的通过根据权利要求1所述的设备和根据权利要求13所述的方法来实现。