CN105984444B - 具有整合空气幕帘和制动冷却管道的车辆 - Google Patents

具有整合空气幕帘和制动冷却管道的车辆 Download PDF

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Abstract

车辆包括设置在车身前端的空气进气开口和具有空气入口、第一出口和第二出口的管道。空气入口设置在空气进气开口附近。第一出口配置为用于将空气流引导经过制动器系统。第二出口配置为用于将空气流引导经过车轮的外表面。闸门设置在管道中，且在第一位置和第二位置之间可动。在设置于第一位置时，气流控制机构配置为用于将空气流引导通过第一出口和阻挡气流通过第二出口。在设置于第二位置时，气流控制机构配置为用于将空气流引导通过第二出口和阻挡气流通过第一出口。

Description

具有整合空气幕帘和制动冷却管道的车辆
技术领域
本发明通常涉及车辆。
背景技术
一些车辆目前被设计为在车辆前轮是否形成空气幕帘，用于降低紊流，且改善燃料效率。为了形成空气幕帘，车身的前饰板配备有在前饰板中的开口，其位于车身的下前角部。空气管道将高压空气从开口引导到设置在前部轮舱的前边缘处邻近车身侧的出口。空气流以高速排放，且如幕帘那样流动经过并覆盖前轮的外部，由此降低旋转中的轮子周围不期望的空气动力紊流。
一些车辆还包括制动器冷却系统。制动器冷却系统包括设置在车辆前端的入口或开口，且收集通过一个或多个空气管道而被引导到制动器系统的空气流，以冷却制动器系统。通常，制动器管道的入口与车身前端中的制动器冷却开口流体连通，所述制动器冷却开口通常设置在车身前端的外下垂直边缘处。在车辆处于运动中时，甚至在制动器系统不要求冷却时，空气也连续流过制动器冷却开口并通过制动器管道。通过制动器冷却开口和制动器管道的该连续气流在车辆上引起恒定的空气动力拖曳，由此限制了车辆的性能并降低车辆的燃料效率。
发明内容
车辆包括沿纵向轴线延伸的车身。车身限定了配置为用于接收空气流的空气进气开口。具有空气入口的至少一个管道设置在车身的空气进气开口附近，且配置为用于接收通过空气进气开口的空气流。管道进一步包括与空气入口流体连通且配置为用于将空气流引导经过制动器系统的空气入口、和与空气入口流体连通且配置为用于将空气流引导经过车轮外表面的第二出口，以在车轮上方形成空气幕帘。气流控制机构在第一位置和第二位置之间可动。在设置于第一位置时，气流控制机构配置为用于将空气流引导通过第一出口和阻挡气流通过第二出口。在设置于第二位置时，气流控制机构配置为用于将空气流引导通过第二出口和阻挡气流通过第一出口。
因而，车辆配备有位于车辆前部的单个空气进气开口，其向第一出口(即制动器冷却管道出口)和第二出口(即空气幕帘出口)两者供应空气流。气流控制机构控制两个不同出口之间的空气流。该构造使用单个空气进气开口以用于这两个功能，由此使得车辆的前饰板中开口的数量最小化，且降低对车辆前部和其相应出口之间空气管道的封装需求。另外，车辆可以控制管道出口中之一(空气被引导到该出口)以便改善燃料效率和/或性能。
本发明提供一种车辆，包括:车身，沿纵向轴线延伸，其中车身限定配置为用于接收空气流的空气进气开口；至少一个管道，具有：空气入口，设置在空气进气开口附近，以用于接收通过空气进气开口的空气流；第一出口，与空气入口流体连通且配置为用于将空气流引导经过制动器系统；和第二出口，与空气入口流体连通且配置为用于将空气流引导经过车轮的外表面，以在车轮上方形成空气幕帘；和气流控制机构，在用于引导空气流通过第一出口和阻挡气流通过第二出口的第一位置和用于引导空气流通过第二出口和阻挡气流通过第一出口的第二位置之间可动。
所述的车辆中，空气入口将空气流提供到第一出口和第二出口。
所述的车辆中，气流控制机构包括设置在至少一个管道中的闸门，其中在设置于第一位置时闸门打开空气入口和第一出口之间的流体连通并关闭空气入口和第二出口之间的流体连通，且其中在设置于第二位置时闸门打开空气入口和第二出口之间的流体连通并关闭空气入口和第一出口之间的流体连通。
所述的车辆中，气流控制机构包括促动器，所述促动器联接到闸门且可操作为让闸门在第一位置和第二位置之间运动。
所述的车辆中，促动器包括电子促动器、气动促动器、真空促动器或液压促动器中的一个。
所述的车辆中，气流控制机构包括车辆控制器，其具有在其上记录包括空气控制模块在内的计算机可执行指令的实体非瞬时存储器和配置为用于执行空气控制模块的处理器，其中空气控制模块配置为用于确定用于车辆当前运行状况下用于闸门的最佳位置，且向促动器发送信号以将闸门定位在最佳位置。
所述的车辆中，至少一个管道包括入口管道部分、第一管道出口部分和第二管道出口部分，且其中闸门设置在入口管道部分、第一管道出口部分、和第二管道出口部分的汇合部处。
所述的车辆中，气流控制机构能运动到第三位置，其中第三位置设置在第一位置和第二位置之间，且配置为同时打开第一出口和第二出口两者与空气入口之间的流体连通。
所述的车辆中，车身限定轮舱，所述轮舱沿纵向轴线轴向设置在空气进气开口后方；所述的车辆，进一步包括设置在轮舱中的车轮和制动器系统。
所述的车辆中，第二出口在车身的横向外侧表面附近设置在轮舱的前边缘附近。
所述的车辆中，第一出口相对于纵向轴线设置在第二出口的横向内侧。
所述的车辆中，车身沿纵向轴线前端和后端之间延伸，且空气进气开口设置在车身的前端附近。
本发明提供一种车辆，包括:车身，沿纵向轴线延伸，其中车身限定配置为用于接收空气流的空气进气开口，且轮舱沿纵向轴线轴向设置在空气进气开口后方；车轮和相关制动器系统，设置在轮舱中；至少一个管道，具有空气入口、第一出口和第二出口；其中空气入口设置在空气进气开口附近，用于接收通过空气进气开口的空气流；其中第二出口在车身的横向外侧表面附近定位在轮舱的前边缘附近，设置为与空气入口流体连通，且配置为用于将空气流引导经过车轮的外表面，以在车轮上方形成空气幕帘；其中第一出口相对于纵向轴线设置在第二出口的横向内侧，设置为与空气入口流体连通，且配置为用于将空气流引导经过制动器系统，以冷却制动器系统；闸门，设置在至少一个管道中，且在第一位置和第二位置之间可动，其中在设置于第一位置时闸门打开空气入口和第一出口之间的流体连通并关闭空气入口和第二出口之间的流体连通，且其中在设置于第二位置时闸门打开空气入口和第二出口之间的流体连通并关闭空气入口和第一出口之间的流体连通；和促动器，联接到闸门且可操作为让闸门在第一位置和第二位置之间运动。
所述的车辆中，空气入口将空气流提供到第一出口和第二出口。
所述的车辆进一步包括车辆控制器，其具有在其上记录包括空气控制模块在内的计算机可执行指令的实体非瞬时存储器和配置为用于执行空气控制模块的处理器，其中空气控制模块配置为用于确定用于车辆当前运行状况下用于闸门的最佳位置，且向促动器发送信号以将闸门定位在最佳位置。
所述的车辆中，至少一个管道包括入口管道部分、第一管道出口部分和第二管道出口部分，且其中闸门设置在入口管道部分、第一管道出口部分、和第二管道出口部分的汇合部处。
所述的车辆中，车身沿纵向轴线前端和后端之间延伸，且空气进气开口设置在车身的前端附近。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
图1是车辆的示意性平面图，显示了在第一位置的气流控制系统用于将空气流引导经过相关前车轮的制动器系统。
图2是车辆的示意性平面图，显示了在第二位置的气流控制系统用于将空气流引导经过前车轮的外表面。
图3是显示了车身中空气进气开口的车辆前端的示意性透视图。
具体实施方式
本领域技术人员应理解例如“上”、“下”、“向上、“向下”、“顶”、“底”等是用于描述附图，而不代表对本发明范围的限制，本发明的范围通过所附权利要求限定。进而，在本文在可以以功能和/或逻辑模块部件和/或各种处理步骤的方式来描述本发明。应该理解，这种模块部件可以包括任何数量的硬件、软件和/或固件部件(其配置为执行具体功能)。
参见附图，其中几幅图中相同的附图标记指示相同的部件，车辆通常在20处示出。车辆20可以包括任何类型、尺寸和/或样式的车辆，包括但不限于载客轿车、卡车、货车等。
参见图1和2，车辆20包括沿纵向轴线24延伸的车身22。纵向轴线24延伸通过车辆20的中心。车身22沿纵向轴线24在前端26(即车辆20的前部)和后端28(即车辆20的后部)之间延伸。如在本文所述的，通常使用的术语“车身22”应该理解为包括车辆20的所有结构部件，包括框架、悬架部件、外面板等。
车身22限定前部轮舱30，所述前部轮舱轴向设置车身22的前端26后方。应理解，车辆20可以限定两个前部轮舱30，在车辆20的相反横向侧上各有一个。尽管下文的描述仅涉及单个轮舱30，但是应理解本发明可以应用于两前部轮舱30。还应理解，本发明的教导也可并入到车辆20的后部轮舱30，虽然在本文具体描述。
车辆20包括车轮32和设置在轮舱30中的相关的制动器系统34。车轮32可旋转地附接到车辆20的框架，如本领域已知的。制动器系统34附接到车轮32，且可操作为让车轮32减速，如本领域已知的。如所知的，车轮32通常被置于轮舱30中，使得仅车轮32的外表面36露出。制动器系统34通常定位在车轮32的内部。
参见图3，车身22进一步限定了设置在车身22的前端26处的空气进气开口38。优选地，空气进气开口38是通过车身22的前饰板40限定的开口，且优选设置为邻近车身22的下前角部。前部轮舱30沿纵向轴线24设置在空气进气开口38后方。空气进气开口38配置为用于收集和引导空气流通过空气控制系统42，如后文详述。
参见图1和2，空气控制系统42包括至少一个空气管道和气流控制机构62。如所示的，至少一个空气管道包括限定了入口46的入口管道部分44、限定了第一出口50的第一管道出口部分48和限定了第二出口54的第二管道出口部分52。入口管道部分44的空气入口46设置在空气进气开口38附近，且配置为用于通过空气进气开口38接收空气流。空气流通常示出在箭头56。入口管道部分44朝向轮舱30向后延伸。第一管道出口部分48设置为与入口管道部分44流体连通，且将空气流从入口管道部分44引导到第一出口50。因而，第一出口50设置为与空气入口46流体连通。如图1所示，第一出口50配置为用于将空气流引导经过制动器系统34，以冷却制动器系统34。第二管道出口部分52设置为与入口管道部分44流体连通，且将空气流从入口管道部分44引导到第二出口54。因而，第二出口54设置为与空气入口46流体连通。如图2所示，第二出口54配置为用于将空气流引导经过车轮32的外表面36，以在车轮32上方形成空气幕帘(air curtain)开口38附近的单个空气入口46将空气流提供到用于冷却制动器的第一出口50和/或用于在前部车轮32上方形成空气幕帘的第二出口54。
配置为用于在前部车轮32上方形成空气幕帘的第二出口54在车身22的横向外侧表面60附近设置在轮舱30的前边缘58附近。第二出口54大小设置为跨经车轮32的外表面36产生高速空气流动，其如幕帘那样覆盖车轮32的外表面36，由此降低旋转中车轮32周围的紊流，且改善车辆20的空气动力性能。第一出口50相对于纵向轴线24横向地设置在第二出口54内侧，且定位为将空气流引导至并经过制动器系统34，所述制动器系统34设置为更靠近的内侧。如在本文使用的，术语“内侧”被限定为更靠近车辆20的中部纵向轴线24。因而，用于冷却制动器系统34的第一出口50设置为比第二出口54更靠近车辆20的纵向轴线24，用于在车轮32的外表面36上方形成空气幕帘。
车辆20包括可操作为控制从空气入口46通过空气管道44、48、52并达到第一出口50和/或第二出口54的空气流的气流控制机构62。优选地，气流控制机构62包括闸门64，所述闸门在入口管道部分44、第一管道出口部分48和第二管道出口部分52的汇合部处设置在空气管道44、48、52中。然而，应理解，气流控制机构62可以以本文未示出或未描述的但是能选择性地在第一出口50和第二出口54之间引入空气流的一些其他方式配置。
气流控制机构62，且更具体地闸门64，在至少第一位置(如图1所示)和第二位置(如图2所示)之间可动。在设置在第一位置时，闸门64配置或定位在管道中，以将空气流引导通过第一出口50，且阻挡气流通过第二出口54。如此，在设置在第一位置时，闸门64打开空气入口46和第一出口50之间的流体连通，且关闭空气入口46和第二出口54之间的流体连通。因而，在闸门64设置在第一位置时，空气流被引导通过第一出口50以冷却制动器系统34。在设置在第二位置时闸门64配置或定位在管道中，以将空气流引导通过第二出口54，且阻挡气流通过第一出口50。如此，在设置在第二位置时，闸门64打开空气入口46和第二出口54之间的流体连通，且关闭空气入口46和第一出口50之间的流体连通。因而，在闸门64设置在第二位置时，空气流被引导通过第二出口54以在车轮32的外表面36上方形成空气幕帘。
气流控制机构62，更具体地闸门64，可以进一步运动到第三位置。第三位置可以限定为设置在第一位置和第二位置之间的中间位置。在定位在第三位置时，闸门64配置或定位在管道中，以同时将空气流引导通过第一出口50和第二出口54。如此，在设置在第三位置时，闸门64同时地打开空气入口46与第一出口50和第二出口54二者之间的流体连通。因而，在闸门64设置在第三位置时，空气流被引导通过第一出口50和第二出口54，以同时地冷却制动器系统34和在车轮32的外表面36上方形成空气幕帘。
气流控制机构62进一步包括联接到闸门64的促动器66。促动器66可操作为让闸门64在第一位置和第二位置之间运动。促动器66还可以被配置为让闸门64运动到第三位置，即在第一位置和第二位置之间的中间位置。促动器66可以包括但不限于电子促动器、气动促动器、真空促动器、液压促动器、或能让闸门64运动或控制空气入口46、第一出口50和第二出口54之间空气流的一些其他装置中之一，
车辆控制器68可操作为控制气流控制机构62，且更具体地控制促动器66。车辆控制器68可以包括实体非瞬时存储器(在其上记录包括空气控制模块在内的计算机可执行指令)和配置为用于执行空气控制模块的处理器。空气控制模块配置为用于确定针对车辆20的当前运行状况的用于闸门64的最佳位置，并向促动器66发送信号以将闸门64定位在最佳位置。如此，空气控制模块确定在给定车辆20的当前运行状况下哪个位置(即第一位置、第二位置或第三位置)是闸门64的最佳位置，且随后向促动器66发出信号以让闸门64运动或位置到最佳位置。
车辆控制器68可以实施为一个或多个数字计算机或主机，其每一个具有一个或多个处理器、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、光学驱动器、磁性缓冲器等，高速时钟、模拟-数字(A/D)电路、数字-模拟(D/A)电路和任何所需输入/输出(I/O)电路、I/O装置和通信接口以及信号调节和缓冲电子器件。
计算机可读存储器可以包括任何非瞬时/实体的介质，其用于提供数据或计算机可读指令。存储器可以是非易失或易失的。非易失介质可以包括例如光盘或磁盘和其他永久存储器。示例性易失介质可以包括动态随机访问存储器(DRAM)，其可以构成主存储器。用于存储器的其他实施例的例子包括软盘、柔性盘或硬盘、磁带或其他磁性介质、CD-ROM、DVD和/或任何其他光学介质、以及例如闪速存储器这样的其他可能的存储装置。
在制动器系统34接合以让车辆20减速时，制动器系统34产生热量。因而，在车辆控制器68确定制动器系统34目前正被接合时，车辆控制器68可以向促动器66发送信号以让闸门64运动到第一位置，以将空气流引导到空气进气开口38并通过第一出口50，用于冷却制动器系统34。然而，如果车辆控制器68确定制动器系统34目前不被接合，或不需要冷却，则车辆控制器68可以向促动器66发出信号，以让闸门64运动到第二位置，以在前部车轮32上方形成空气幕帘，以改善车身22的空气动力性能。车辆控制器68可以基于同时从车辆20的各种传感器(例如但不限于在每一个车轮32的制动钳处的制动器流体压力传感器或车辆20速度传感器)而来的数据来确定哪个位置是用于车辆20的当前运行状况的最佳位置。
附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种车辆，包括:
车身，沿纵向轴线延伸，其中车身限定配置为用于接收空气流的空气进气开口；
至少一个管道，具有：空气入口，设置在空气进气开口附近，以用于接收通过空气进气开口的空气流；仅仅两个出口，其中，第一出口，与空气入口流体连通且配置为用于将空气流引导经过制动器系统；和第二出口，与空气入口流体连通且配置为用于将空气流引导经过车轮的外表面，所述第二出口设置在车身的横向外侧表面附近，并且，第二出口的大小设置为跨经车轮的外表面产生高速空气流动；和
气流控制机构，在用于引导空气流通过第一出口和阻挡气流通过第二出口的第一位置和用于引导空气流通过第二出口和阻挡气流通过第一出口的第二位置之间可动。
2.如权利要求1所述的车辆，其中空气入口将空气流提供到第一出口和第二出口。
3.如权利要求1所述的车辆，其中气流控制机构包括设置在所述至少一个管道中的闸门，其中在设置于第一位置时闸门打开空气入口和第一出口之间的流体连通并关闭空气入口和第二出口之间的流体连通，且其中在设置于第二位置时闸门打开空气入口和第二出口之间的流体连通并关闭空气入口和第一出口之间的流体连通。
4.如权利要求3所述的车辆，其中气流控制机构包括促动器，所述促动器联接到闸门且可操作为让闸门在第一位置和第二位置之间运动。
5.如权利要求3所述的车辆，其中至少一个管道包括入口管道部分、第一管道出口部分和第二管道出口部分，且其中闸门设置在入口管道部分、第一管道出口部分、和第二管道出口部分的汇合部处。
6.如权利要求1所述的车辆，其中气流控制机构能运动到第三位置，其中第三位置设置在第一位置和第二位置之间，且配置为同时打开第一出口和第二出口两者与空气入口之间的流体连通。
7.如权利要求1所述的车辆，其中车身限定轮舱，所述轮舱沿纵向轴线轴向设置在空气进气开口后方；
所述车辆进一步包括设置在轮舱中的车轮和制动器系统。
8.如权利要求7所述的车辆，其中第二出口设置在车身的横向外侧表面附近、在轮舱的前边缘附近。
9.如权利要求8所述的车辆，其中第一出口相对于纵向轴线设置在第二出口的横向内侧。
10.如权利要求1所述的车辆，其中车身沿纵向轴线在前端和后端之间延伸，且空气进气开口设置在车身的前端附近。
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