CN107200071A - 主动导流板 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的空气导向器组件包括：可竖直平移的空气导向器；以及线性致动器，线性致动器由驱动器依次致动以竖直平移空气导向器。空气导向器包括一个或多个导轨，所述导轨构造成用于在一个或多个安装至车辆的配合轨道内滑动平移。控制器可操作地连接至驱动器，并且可配置成根据车辆的行进速率将所述空气导向器竖直地平移到预定位置。驱动器选择性地使线性致动器升高或降低空气导向器。

Description

主动导流板

技术领域

本公开大致涉及用于机动车辆的气流控制装置。尤其地，涉及一种用于控制空气导向器的展开的气流控制组件。

背景技术

由于相对于车辆顶部在车辆底盘下面产生的空气速度和压力的差异，随着机动车辆行驶速度的增加会产生抬起，且车轮与路面的接触会稍微减少。这会影响操作性和稳定性，特别是对于高速行驶的车辆而言。为解决此问题，众所周知提供一种用于机动车辆的空气动力学空气导向器或“导流板”以有助于管理通过车辆下面的气流。通过使用这种空气导向器，机动车辆的燃料效率可得到提高。同样，空气导向器有助于限制机动车辆抬起。例如，车辆前部的导流板通过产生向下力限制机动车辆前端抬起，迫使车辆前端向下，并且因而提高了车辆操作性和稳定性。此外，经适当设计的前部导流板可有助于发动机冷却并且因此提高效率。其它空气导向器(诸如扰流板)可提供相似效果，例如通过在车辆后端附近产生向下力来改善后轮与路面的接触。

必然地，在机动车辆底盘下面延伸的空气导向器可减小离地间隙。当车辆行驶在平坦路面上时这可能不太重要。然而，当车辆行驶在粗糙道路上时，过度地减小离地间隙可能会导致车辆损坏并可能会丧失稳定性和操作性。例如，即使车辆在道路中实际上未撞到障碍物，突然刹车或转弯也可能导致车辆前端倾斜或滚动，进而导致前部导流板的一部分撞击路面，并且造成损坏且可能会影响车辆的稳定性和操作性。此外，以较低速度行驶时可能不需要空气导向器以提高燃料效率和操作性，且期望将空气导向器收起。

为解决此问题和其他问题，本公开涉及一种用于展开和收起机动车辆空气导向器的紧凑且有效的系统。

发明内容

根据本文描述的目的和益处，本公开的一个方面描述一种用于车辆的气流控制组件，其包括：可竖直平移的空气导向器；以及多个线性致动器，所述多个线性致动器由驱动器依次致动以竖直平移所述空气导向器。空气导向器包括一个或多个导轨，所述导轨构造成用于在一个或多个安装至车辆的配合轨道内滑动平移。在实施例中，一个或多个导轨构造为T形道滑动件，并且配合轨道限定相应的内凹接收件。控制器可操作地连接至所述驱动器。在实施例中，驱动器可为流体驱动器。

在实施例中，控制器包括含有可执行指令的逻辑，以使空气导向器根据车辆行驶速率竖直平移到预定位置。在实施例中，驱动器为液压泵，其可反向操作以选择性地使所述多个线性致动器升高或降低空气导向器。在实施例中，所述多个线性致动器中的每一个都为液压活塞，且所述多个线性致动器与液压泵结合以限定液压回路。

在以下的描述中，示出和描述了所公开的空气导向器和气流控制系统的实施例。然而应当意识到，所述装置和系统能够为其他不同的实施例，并且它们的若干细节能够在各种明显的方面进行改变而不背离以上所述以及在下面的权利要求中描述的装置。相应地，附图及其说明应理解为具有示意性但不具有限制性。

附图说明

附图包含在此处并且形成说明书的一部分，其例示了所公开的空气导向器组件的若干方面，并且与描述一起用于解释其某些原理。在附图中：

图1示出了包括前导流板的车辆；

图2示出了根据本公开的主动空气导向器；

图3单独示出了用于图2的主动空气导向器的安装至导向器的导轨以及安装至车辆的配合轨道；

图4示出了用于致动空气导向器以通过图3的导轨和配合轨道进行竖直平移的线性致动器；

图5为根据本公开的气流控制组件的示意性描绘；

图6为用于图5的气流控制组件的控制系统的示意性描绘；以及

图7为流程图，其描绘了用于经由图6的控制系统控制图5的气流控制组件的控制逻辑。

现参照本公开的空气导向器组件和气流控制系统的详细实施例，其实例用附图加以说明。

具体实施方式

首先，本公开描述车辆空气导向器，并将其上下情景设定为安装至前部的用于改变车辆底盘下面/周围的气流的空气导向器，具体而言是前部导流板。然而，本领域的技术人员将领会，所公开的系统和装置容易适用于其它类型的车辆空气导向器，包括但不限于翼子板展开部分(fender flare)、侧部裙边框(side skirt crib)、顶部和/或后部扰流板以及其他等。本文设想当前描述的装置和系统在所有这些实施例中的应用。

参照图1，如上所述已知提供一种机动车辆100，机动车辆100包括可平移的空气动力学前部空气导向器120，其大体上邻近车辆保险杠140设置并且设置在车辆保险杠140后面，并且可从车辆向下展开以控制车辆100下面的气流(参见箭头)。导流板120减小了车辆下面的气流，由此减小了车辆高速行驶时前端抬起的倾向。同样，通过使用具有各种构造的可平移的导流板120，可视需要增大或减小车辆下面的气流以协助冷却车底部件。

然而，这种可平移的空气导向器系统可能过于复杂且昂贵。为了解决此问题和其他问题，参考图2，示出了根据本公开的车辆空气导向器组件200，且其与车辆保险杠202相关联。组件200包括驱动器204，其配置成依次驱动多个线性致动器206(即，作为一个单元)，以竖直地平移空气导向器208(箭头A)。

空气导向器配置成用于通过一个或多个安装至空气导向器的导轨210竖直平移，其中导轨210构造成由一个或多个安装至车辆的配合轨道(此附图中未示出)可滑动地接收。在实施例中(见图3)，所述安装至空气导向器的导轨210构造为T形道滑动件，且所述安装至车辆的轨道因此在车辆表面上限定配合内凹接收器，例如与车辆底盘302相关联的配合轨道300。然而，应理解的是：导轨210和轨道300可以有其它构造，且考虑将其用于本公开。

在实施例中(见图4)，每个线性致动器206包括活塞头400，活塞头400连接至驱动轴402，驱动轴402进而可操作地连接至空气导向器202。活塞头400接收在内部腔室404中，从而限定上腔室406和下腔室408。上腔室406包括入口410a并且下腔室408包括入口410b，从而允许将上腔室406和下腔室408放置成与驱动器204流体可操作地连通(该图中未予以显示)。如将领会的以及以下进一步描述的，经由入口410a向上腔室406供应驱动流体将使活塞头400向下移位，导致空气导向器202通过竖直向下平移而展开。相反，经由入口410b向下腔室408供应驱动流体将使活塞头400向上移位，导致空气导向器202通过竖直向上平移而缩回。

在实施例中，空气导向器208在展开时行进的距离由活塞头400/驱动轴402的行程长度确定。

活塞头400可包括用于控制上腔室406与下腔室408之间的流体泄漏的密封件412。在实施例中，所选的密封件412允许上腔室406与下腔室408之间存在有限的流体泄漏，这将被理解成提供自动排气功能(self-bleeding function)，以将空气从活塞头400的高压侧移除。

在所述的实施例中，驱动器204为流体驱动器，诸如通过储液槽500供应合适的液压流体502的可逆液压泵。如图所示，可逆液压泵驱动器204包括两个流体出口504a、504b。流体出口504a依次与每个致动器入口410b流体连通，并且流体出口504b依次与每个致动器入口410a流体连通，以上连通诸如通过软管506进行。因此，如将领会的，可在第一方向上致动液压泵204马达以向液压致动器上腔室406供应流体，以竖直地平移活塞头400，并且因此向下平移空气导向器208。通过颠倒马达的极性，流体被供应至液压致动器下腔室408以竖直地平移活塞头400，并且因而向下平移空气导向器208。

图6示出了代表性的控制系统600。如图所示，该系统包括电源602，诸如车辆电池，其与驱动器204和控制器604电力连通。控制器可为任何合适现有的或供应的控制器或微型控制器。在所述的实施例中，控制器604为车辆车身控制模块(BCM)，其已经被有利地调试并且适合控制各种车辆系统。如图所示，电源602和控制器604与驱动器204电力连通，用于如以上概述地逆向操作驱动器。

进而，控制器604设置有用于根据各种输入控制驱动器204的操作的逻辑。逻辑可包括用于基于来自车辆系统606的输入在第一方向上以及在第二方向上操作驱动器204的计算机可执行指令。在图6所示的实施例中，控制器604配置成用于接收来自车辆速度计606的输入。更进一步地，当车辆100达到预定速度，控制器604基于接收到来自车速表606的输入(即，已经达到或超过预定速度)向驱动器204发出信号，以执行预定操作，即：视需要致动线性致动器206以竖直地平移空气导向器208(该图中未予以显示)。

图7示出了代表性的控制逻辑700的流程图。在所述的实例中，空气导向器208的展开由车辆100的速度控制，并且因此图6大体上描绘了控制系统600的配置。作为开始点(步骤700)，例如，当车辆100的马达开启时，该系统启动。在步骤702，诸如通过从速度计606提供给控制器604的输入确定车辆100是否以第一预设速度行进。如果是这样，则在步骤704，例如通过启动包含在控制器604逻辑中的10秒计时器，发出导致空气导向器208延迟展开的指令。在一个非限制性实例中，第一预设速度可为40英里/小时，这表示车辆正加速到一速度，在该速度下导流板208的展开将对燃料经济性、马达冷却等有益。

在步骤704的基础上或作为步骤704的替代，逻辑700可包括步骤706：诸如通过从速度计606向控制器604提供的输入确定车辆100是否以第二预设速度行进。如果不是，则在步骤704启动的计时器会继续运行。如果是，则在步骤708发出指令使空气导向器208展开。应当领会，如上所述，通过控制器604发出的指令发生空气导向器208的展开，该指令为：致动驱动器204以经由入口410a向线性致动器206的第一腔室406供应流体，并且因此导致空气导向器208展开。在一个非限制性实例中，第二预设速度可为50英里/小时，该速度为已经确定导流板208的展开将对燃料经济性、马达冷却等有益的一速度。

同样，系统700配置成在需要时缩回空气导向器208。在图7中示出的实施例中，在步骤710，再次诸如通过由速度计606提供给控制器604的输入，确定车辆100的速度是否已经减小到第二预设速度或以下。如果不是，则仍保持空气导向器208展开。如果是，则在步骤712，例如通过启动包含在控制器604逻辑中的10秒计时器，发出导致延迟缩回空气导向器208的指令。车辆100的速度减小到第二预设速度将表示车辆正在接近粗糙的地面并且必须缩回空气导向器208，或表示车辆正减速到空气导向器的展开无益的速度。

在步骤712的基础上或作为步骤712的替代，逻辑700可包括步骤714：再次诸如通过由速度计606提供给控制器604的输入，确定车辆100是否已经减速到第一预设速度或以下。如果不是，则在步骤712启动的计时器继续运行。如果是，则在步骤716发出指令以使空气导向器208缩回。应当领会，如上所述，通过控制器604发出的指令发生空气导向器208的展开，该指令为：致动驱动器204以经由入口410b向线性致动器206的第二腔室408供应流体，并且因此导致空气导向器208缩回。或者，在第一预设速度，可以已经确定空气导向器是无益的。

当然，以上呈现的参数仅为实例，不应理解为具有限制性。例如，可以根据车辆类型、驱动器204和空气导向器208的负载以及其它参数，视需要对第一预设速度和第二预设速度、计时器延迟等进行调整。

因此，通过上述结构和机制提供气流控制组件和系统，以根据车速和其它参数升高或降低空气导向器。该系统简单、耐用且有效，只需要一个驱动器204用来操作，并且可受现有车辆控制器的控制，现有车辆系统(如速度计)向所述现有车辆控制器提供输入。可在依照主旨的前提下做出变更。所有这些变更都在权利要求范围内，并在所申请的合法专利范围内予以解释。

Claims (19)

1.一种用于车辆的空气导向器组件，包括：

可竖直平移的空气导向器；以及

多个线性致动器，所述多个线性致动器由驱动器依次致动以竖直地平移所述空气导向器。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述驱动器是流体驱动器。

3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述空气导向器包括一个或多个导轨，所述一个或多个导轨构造成用于在一个或多个安装至车辆的配合轨道内滑动平移。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述一个或多个导轨构造为T形道滑动件。

5.根据权利要求1所述的组件，进一步包括可操作地连接至所述驱动器的控制器。

6.根据权利要求4所述的组件，其中，所述控制器包括含有可执行指令的逻辑，以根据车辆的行驶速率将所述空气导向器竖直平移到预定位置。

7.根据权利要求2所述的组件，其中，所述驱动器是液压泵。

8.根据权利要求6所述的组件，其中，所述液压泵是可逆的，以使所述多个线性致动器选择性地升高或降低所述空气导向器。

9.根据权利要求7所述组件，其中，所述多个线性致动器的每一个都为液压活塞，所述多个线性致动器与所述液压泵结合以限定可逆液压回路。

10.一种车辆，所述车辆包括权利要求1所述的组件。

11.一种用于车辆的气流控制系统，包括：

可竖直平移的空气导向器；

多个致动器，所述多个致动器由驱动器依次致动以竖直地平移所述空气导向器；以及

可操作地连接至所述驱动器的控制器。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述驱动器是流体驱动器。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述空气导向器包括一个或多个导轨，所述一个或多个导轨构造成用于在一个或多个安装至车辆的配合轨道内滑动平移。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一个或多个导轨构造为T形道滑动件。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制器包括含有可执行指令的逻辑，以根据车辆的行驶速率将所述空气导向器竖直平移到预定位置。

16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述驱动器是液压泵。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述液压泵是可逆的，以使所述多个线性致动器选择性地升高或降低所述空气导向器。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述多个线性致动器的每一个都为液压活塞，所述多个线性致动器与所述液压泵结合以限定可逆液压回路。

19.一种车辆，所述车辆包括权利要求11所述的系统。