CN107031742A - 一种立柱导流结构和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立柱导流结构和汽车，立柱导流结构包括：立柱、供气系统、风幕调节总成和控制系统，立柱的外壁上设有呈长条形的喷气口，喷气口沿立柱的长度方向延伸，供气系统与喷气口相连通且供气系统用于向喷气口输送气体，经喷气口喷出的气体能够形成风幕，风幕调节总成设置在喷气口处，控制系统与风幕调节总成相连且控制系统用于控制风幕调节总成，以调节喷气口处的气流量和/或出风角度。本发明利用风幕导流，对立柱的结构和外观不造成过多的影响，保证了车身的必要功能，并且不影响汽车的造型，同时风幕能够引导气流沿着车身顺畅流动，使得经过风幕的气流绕过立柱后方的车窗，从而降低风噪声和车内风振声，提高了汽车的舒适性。

Description

一种立柱导流结构和汽车

技术领域

本发明涉及汽车噪声控制，具体涉及一种立柱导流结构和汽车。

背景技术

汽车在高速行驶时，气流与车身摩擦会产生风噪声。车外的风噪声传递到车内，成为车内最主要的噪声源。并且当打开车窗时，车内和车外相通，车身内部形成一个空腔，这时气流作用到车身上，会在车内形成非常烦人的轰鸣声，通常称之为风振声。

如何控制风噪声和风振声是汽车噪声控制领域的难题。目前，控制这类噪声的方法有两种：第一种是尽可能采用流线型车身设计以及流线型局部设计；第二种是在反光镜的基座上设计前低后高的凸起曲面，使得气流绕过车窗。但是，这两种方法都有局限性。第一种方法在工程上很难实现，因为汽车设计必须满足实用性，车身和局部几乎不可能设计成完好的流线型，车身外部有过渡棱角，如前挡风玻璃和A柱的过渡区域，以及突出物，如反光镜等。第二种方法受到造型的限制，车身除了满足使用功能外，还需要满足造型美学，凸起的反光镜基座会影响到汽车造型的美观，因此极少有汽车采用这样的设计。

发明内容

本发明的目的是提出一种立柱导流结构和汽车，在保证车身的必要功能和不影响汽车造型的前提下，立柱导流结构能引导气流的方向，使得气流不直接作用到车窗上，从而降低风噪声和车内风振声。

本发明所述的一种立柱导流结构，包括：立柱、供气系统、风幕调节总成和控制系统，所述立柱的外壁上设有呈长条形的喷气口，所述喷气口沿所述立柱的长度方向延伸，所述供气系统与所述喷气口相连通且所述供气系统用于向所述喷气口输送气体，经所述喷气口喷出的气体能够形成风幕，以引导经过所述风幕的气流绕过所述立柱后方的车窗；所述风幕调节总成设置在所述喷气口处，所述控制系统与所述风幕调节总成相连且所述控制系统用于控制所述风幕调节总成，以调节所述喷气口处的气流量和/或出风角度。

进一步，所述控制系统包括：车速传感器，所述车速传感器用于检测车速以产生速度信号；控制器，所述控制器同时与所述风幕调节总成和所述车速传感器连接，所述控制器能够接收所述速度信号，并根据车速来控制所述风幕调节总成，以根据不同车速来对应调节所述喷气口处的气流量和/或出风角度。

进一步，所述控制系统还包括风向传感器，所述风向传感器用于检测风向以产生风向信号；所述风向传感器和所述控制器连接，所述控制器能够接收所述风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制所述风幕调节总成，以根据不同风向来对应调节所述喷气口处的气流量和/或出风角度。

在一种实施方案中，所述风幕调节总成包括气流量调节机构，所述气流量调节机构包括调节板、传动组件和电机，所述调节板设置在所述喷气口的内侧或外侧，且所述调节板能够覆盖所述喷气口，所述传动组件与所述调节板相连，所述电机的输出端与所述传动组件相连，所述电机与所述控制器相连，所述控制器能够控制所述电机运行，所述电机能够通过所述传动组件驱动所述调节板在所述喷气口的宽度方向上运行。

在一种实施方案中，所述风幕调节总成包括风向调节机构，所述风向调节机构包括可调百叶、传动组件和电机，所述可调百叶设置在所述喷气口的内侧，所述可调百叶的叶片的长度方向与所述喷气口的长度方向相对应，所述传动组件与所述可调百叶的叶片相连，所述电机的输出端与所述传动组件相连，所述电机与所述控制器相连，所述控制器能够控制所述电机运行，所述电机运行能够驱动所述可调百叶的叶片转动。

进一步，所述喷气口上宽下窄。

进一步，所述供气系统包括气流通道、位于所述气流通道一端的进气口和位于所述气流通道另一端的出气口，所述进气口用于将汽车的进气格栅处的气流引导至所述气流通道内，所述出气口与所述喷气口相连通，以向所述喷气口输送气体。

进一步，所述供气系统还包括设置在所述气流通道上的气体增压器，所述气体增压器与所述控制系统相连。

本发明所述的一种汽车，其包括上述的立柱导流结构。

进一步，所述供气系统包括气流通道、位于气流通道一端的进气口和位于气流通道另一端的出气口，所述气流通道设置在车身的内部，所述进气口设置在汽车的进气格栅的内侧，且所述进气口面向汽车的进气格栅，所述出气口与所述喷气口相连通，以向所述喷气口输送气体。

本发明提出一种立柱导流结构和设有立柱导流结构的汽车，利用风幕导流，对立柱的结构和外观不造成过多的影响，保证了车身的必要功能，并且不影响汽车的造型，同时风幕能够引导气流沿着车身顺畅流动。风幕用于引导气流的方向，使得经过风幕的气流绕过立柱后方的车窗，气流不会直接作用到车窗上，从而降低风噪声和车内风振声，提高了汽车的舒适性。

附图说明

图1为现有汽车在行驶时A柱处第一气流的流动示意图；

图2为设有本发明所述的立柱导流结构的汽车；

图3为本发明所述的立柱导流结构的结构示意图；

图4为喷气口的结构示意图；

图5为本发明所述的立柱导流结构的控制图；

图6为本发明所述的立柱导流结构的工作示意图。

图中：1—立柱；2—车窗；3—第一气流；4—供气系统；5—喷气口；6—风幕；7—第二气流；8—立柱体；9—立柱钣金；10—调节板；11—支架；12—电机；13—传动件；14—伸缩杆；15—气流通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图2中所示的一种立柱导流结构，包括：立柱1、供气系统4、风幕调节总成和控制系统，立柱1的外壁上设有呈长条形的喷气口5，喷气口5沿立柱1的长度方向延伸，供气系统4与喷气口5相连通且供气系统4用于向喷气口5输送气体，经喷气口5喷出的气体能够形成风幕6，以引导经过风幕6的第一气流3绕过立柱1后方的车窗2；风幕调节总成设置在喷气口5处，控制系统与风幕调节总成相连且控制系统用于控制风幕调节总成，以调节喷气口5处的气流量和/或出风角度。喷气口5处形成的风幕6使得第一气流3不直接吹到立柱1后方的车窗2上，一方面使得第一气流3的运动更顺畅，避免了第一气流3在车窗玻璃上的分离，降低了第一气流3与车身摩擦产生的车外噪声；另一方面，当车窗2打开时，由于第一气流3绕过车窗2，第一气流3不直接作用在车窗玻璃上，降低了车外噪声激励而在车内产生的风振声。

进一步，控制系统包括：车速传感器，车速传感器用于检测车速以产生速度信号；控制器，控制器同时与风幕调节总成和车速传感器连接，控制器能够接收速度信号，并根据车速来控制风幕调节总成，以根据不同车速来对应调节喷气口5处的气流量和/或出风角度。进一步，控制系统还包括风向传感器，风向传感器用于检测风向以产生风向信号；风向传感器和控制器连接，控制器能够接收风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制风幕调节总成，以根据不同风向来对应调节喷气口5处的气流量和/或出风角度。在同时配置有车速传感器和风向传感器时，角度调节装置能够根据不同风向和不同车速来对应调节喷气口5处的气流量和/或出风角度。车速传感器、风向传感器可以选用现有汽车中已成熟运用的车速传感器和风向传感器。控制器可以是一块控制板并与汽车的其他控制系统集成在一个控制盒内，控制盒安装在发动机舱内。

在一种实施方案中，风幕调节总成包括气流量调节机构，气流量调节机构包括调节板10、传动组件和电机12，调节板10设置在喷气口5的内侧或外侧，且调节板10能够覆盖喷气口5，传动组件与调节板10相连，电机12的输出端与传动组件相连，电机12与控制器相连，控制器能够控制电机12运行，电机12能够通过传动组件驱动调节板10在喷气口5的宽度方向上运行。控制器能够根据车速传感器和风向传感器的信号来调整电机12的转向、运行时间和运行速度。作为一种优选，调节板10朝向车外的表面为流线型。

采用上述气流量调节机构，喷气口5的开口度随车速和风向而变。当车速增大时，喷气口5开口度减小。当风向与车身之间的夹角增大时，喷气口5的开口度也减小，控制器根据风向和车身的夹角以及车速进行运算并向电机12发出指令，电机12根据指令转动，来驱动调节板10运动，从而调整形成风幕6的气流的大小。

如图3和图5所示所示，气流量调节机构的一种实现方式为：气流量调节机构包括调节板10、传动组件和电机12，传动组件由伸缩杆14和传动件13构成，伸缩杆14可选用液压伸缩杆14，传动件13可选用与液压伸缩杆14相匹配的液压动力元件，例如液压泵；在实际配置时，立柱1包括立柱钣金9和立柱体8，在立柱钣金9和立柱体8之间形成有一个连通喷气口5和供气系统4的空腔，气流量调节机构设置在该空腔内；电机12通过支架11安装在立柱1的内部，电机12的输出端与传动件13相连，用于驱动传动件13运转，传动件13的输出端与伸缩杆14相连，使得电机12能够通过传动件13驱动伸缩杆14做伸缩运动，调节板10设置在立柱钣金9的内侧且于立柱钣金9贴合，调节板10与伸缩杆14的端部相连，在伸缩杆14做伸缩运动时，调节板10在伸缩杆14的驱动下在喷气口5的宽度方向上运动，能够调整喷气口5的开口度。同时，电机12与控制器相连，控制器能够控制电机12的运行，从而控制调节板10的位置。显然利用电机12驱动调节板10在喷气口5的宽度方向上做往复运动的方案还有很多种，例如在调节板10上固定一根齿条，在电机12上安装一个与齿条相互啮合的齿轮，通过电机12的正转或反转，便可调整调节板10的位置。

在另一种实施方案中，风幕调节总成包括风向调节机构，风向调节机构包括可调百叶、传动组件和电机，可调百叶设置在喷气口5的内侧，可调百叶的叶片的长度方向与喷气口5的长度方向相对应，传动组件与可调百叶的叶片相连，电机的输出端与传动组件相连，电机与控制器相连，控制器能够控制电机运行，电机运行能够驱动可调百叶的叶片转动。控制器能够根据车速传感器和风向传感器的信号来调整电机的转向、运行时间和运行速度。在实际配置时，在立柱钣金9和立柱体8之间形成有一个连通喷气口5和供气系统4的空腔，风向调节机构设置在该空腔内。显然利用电机驱动可调百叶的实现方案有很多种，例如设置一根连杆，该连杆与可调百叶的每个叶片均铰接在一起，使得这些叶片形成联动机构，电机与其中一个叶片传动连接，利用电机的正转或反转来驱动这个叶片转动，从而实现所有叶片同步转动。

采用上述风向调节机构，可调百叶的叶片的角度随车速和风向而变，从而改变喷气口5处出风角度。当车速增大时，喷气口5处的出风方向由后向前调整。风向与车身之间的夹角增大时，喷气口5处的出风方向由后向前调整，控制器根据风向和车身的夹角以及车速进行运算并向电机12发出指令。电机12根据指令转动，来驱动叶片旋转，调整出风方向，从而调整风幕6的角度。

显然，在实际配置时，风幕调节总成可以包括上述的气流量调节机构或者风向调节机构，以调节喷气口5处的气流量或出风角度；风幕调节总成也可以同时包含有气流量调节机构或者风向调节机构，以实现对喷气口5处的气流量和出风角度多样化的调节。

如图4所示 ，喷气口5上宽下窄。在实际配置供气系统4时，由于车身结构的限制以及顺畅引导气体的需求，一般供气系统4的沿立柱1从下至上引导气体，因此会导致供气系统4提供的气体会沿立柱1从下至上的进入立柱1的空腔内，这些气体会在空腔的上端受到阻挡而转向，因此在喷气口5上部喷出的气流会更多，将喷气口5设置成延上宽下窄的结构，能够保证立柱1内的气体能够顺畅、均匀的通过喷气口5喷出，从而形成稳定、均匀的风幕6。

进一步，供气系统4包括气流通道15、位于气流通道15一端的进气口和位于气流通道15另一端的出气口，进气口用于将汽车的进气格栅处的第二气流7引导至气流通道15内，出气口与喷气口5相连通，以向喷气口5输送气体。采用该结构，能够充分利用在汽车行驶时进气格栅处所产生的第二气流7，具有节能环保的优点。进一步，为了避免出现喷气口5处出现气流流量不足的情形，供气系统4还包括设置在气流通道15上的气体增压器，气体增压器与控制系统相连。在实际配置时，气体增压器与控制器相连，控制器用于控制气体增压器的开启、关闭和运行速度。

本发明还提出了一种汽车，如图2所示，该汽车包括上述的立柱导流结构，其中喷气口5设置在汽车的立柱1上，供气系统4设置在汽车的内部。作为一种优选，该汽车的两个A柱上均设上述的立柱导流结构。如图1所示，现有的汽车在行驶时，A柱处的第一气流3会与车身摩擦同时还会在车窗2处形成风噪声和风振声。而立柱导流结构设置在车身的A柱上后，如图6所示，A柱处的第一气流3被风幕6引导至车窗2后方，解决了车身外后视镜区域气流紊流大和噪声大的难题，降低了A柱区域以及A柱后方的车窗2处的风噪声和风振声。

进一步，供气系统4包括气流通道15、位于气流通道15一端的进气口和位于气流通道15另一端的出气口，气流通道15设置在车身的内部，进气口设置在汽车的进气格栅的内侧，且进气口面向汽车的进气格栅，出气口与喷气口5相连通，以向喷气口5输送气体。将进气口设置在进气格栅处，充分利用了在汽车行驶时进气格栅处所产生的第二气流7，具有节能环保的优点。

Claims (10)

1.一种立柱导流结构，其特征在于，包括：立柱、供气系统、风幕调节总成和控制系统，所述立柱的外壁上设有呈长条形的喷气口，所述喷气口沿所述立柱的长度方向延伸，所述供气系统与所述喷气口相连通且所述供气系统用于向所述喷气口输送气体，经所述喷气口喷出的气体能够形成风幕，以引导经过所述风幕的气流绕过所述立柱后方的车窗；所述风幕调节总成设置在所述喷气口处，所述控制系统与所述风幕调节总成相连且所述控制系统用于控制所述风幕调节总成，以调节所述喷气口处的气流量和/或出风角度。

2.根据权利要求1所述的立柱导流结构，其特征在于：所述控制系统包括：

车速传感器，所述车速传感器用于检测车速以产生速度信号；

控制器，所述控制器同时与所述风幕调节总成和所述车速传感器连接，所述控制器能够接收所述速度信号，并根据车速来控制所述风幕调节总成，以根据不同车速来对应调节所述喷气口处的气流量和/或出风角度。

3.根据权利要求2所述的立柱导流结构，其特征在于：所述控制系统还包括风向传感器，所述风向传感器用于检测风向以产生风向信号；所述风向传感器和所述控制器连接，所述控制器能够接收所述风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制所述风幕调节总成，以根据不同风向来对应调节所述喷气口处的气流量和/或出风角度。

4.根据权利要求2或3所述的立柱导流结构，其特征在于：所述风幕调节总成包括气流量调节机构，所述气流量调节机构包括调节板、传动组件和电机，所述调节板设置在所述喷气口的内侧或外侧，且所述调节板能够覆盖所述喷气口，所述传动组件与所述调节板相连，所述电机的输出端与所述传动组件相连，所述电机与所述控制器相连，所述控制器能够控制所述电机运行，所述电机能够通过所述传动组件驱动所述调节板在所述喷气口的宽度方向上运行。

5.根据权利要求2或3所述的立柱导流结构，其特征在于：所述风幕调节总成包括风向调节机构，所述风向调节机构包括可调百叶、传动组件和电机，所述可调百叶设置在所述喷气口的内侧，所述可调百叶的叶片的长度方向与所述喷气口的长度方向相对应，所述传动组件与所述可调百叶的叶片相连，所述电机的输出端与所述传动组件相连，所述电机与所述控制器相连，所述控制器能够控制所述电机运行，所述电机运行能够驱动所述可调百叶的叶片转动。

6.根据权利要求1所述的立柱导流结构，其特征在于：所述喷气口上宽下窄。

7.根据权利要求1所述的立柱导流结构，其特征在于：所述供气系统包括气流通道、位于所述气流通道一端的进气口和位于所述气流通道另一端的出气口，所述进气口用于将汽车的进气格栅处的气流引导至所述气流通道内，所述出气口与所述喷气口相连通，以向所述喷气口输送气体。

8.根据权利要求7所述的立柱导流结构，其特征在于：所述供气系统还包括设置在所述气流通道上的气体增压器，所述气体增压器与所述控制系统相连。

9.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的立柱导流结构。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于：所述供气系统包括气流通道、位于气流通道一端的进气口和位于气流通道另一端的出气口，所述气流通道设置在车身的内部，所述进气口设置在汽车的进气格栅的内侧，且所述进气口面向汽车的进气格栅，所述出气口与所述喷气口相连通，以向所述喷气口输送气体。