CN109795563A - 主动可致动式轮罩衬里组件 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆包括具有前部的主体、底部部分、设置在底部部分中的轮罩，以及设置在前部的前饰板。轮罩设有衬里。可移动构件设置在轮罩衬里和前饰板之间。可移动构件具有通气位置和屏障位置。在屏障位置处，前饰板、可移动构件和轮罩衬里限定了大致连续的表面，在通气位置处，可移动构件相对于屏障位置至少部分地远离主体移位。致动器联接到可移动构件并且配置成在通气位置和屏障位置之间致动可移动构件。控制器被配置为响应于满足第一操作条件而控制致动器以将可移动构件移动到屏障位置。

Description

主动可致动式轮罩衬里组件

技术领域

本发明涉及机动车辆，更具体地涉及用于机动车辆的可主动控制的空气动力学装置。

背景技术

车辆的车轮通常位于车辆的轮罩中。在正常的驾驶操作中，车轮的旋转可以排出可能投射到轮罩外壳上的碎屑，例如岩石、泥土、雪、水等。为了防止这种情况，车辆可以在每个轮罩位置处使用轮罩衬里。除了用作防止由旋转轮引起的弹射的屏障之外，轮罩衬里还可以提供包括声学和美学的附加功能。此外，轮罩衬里可以阻挡车辆的一些更难看的部件和/或结构以免从外部看到。

发明内容

根据本发明的机动车辆包括具有前部和底部部分的主体。该车辆包括设置在底部部分的轮罩和设置在前部的前饰板。轮罩设有衬里。该车辆还包括设置在轮罩衬里和前饰板之间的可移动构件。可移动构件具有通气位置和屏障位置。在屏障位置处，前饰板、可移动构件和轮罩衬里限定了大致连续的表面，在通气位置处，可移动构件相对于屏障位置至少部分地远离主体移位。车辆还包括致动器，该致动器联接到可移动构件并且配置成在通气位置和屏障位置之间致动可移动构件。车辆还包括控制器，控制器配置为响应于满足第一操作条件而控制致动器以将可移动构件移动到屏障位置。

在示例性实施例中，第一操作条件对应于检测到的超过预定阈值的环境湿度。

在示例性实施例中，第一操作条件对应于激活的车辆挡风玻璃刮水器。

在示例性实施例中，第一操作条件对应于预期的碰撞。

在示例性实施例中，控制器还配置为响应于在不满足第一条件的情况下而车辆速度超过预定阈值将可移动构件移动到通气位置。

根据本发明的控制机动车辆的方法包括在轮罩衬里和前饰板组件之间的位置处提供可移动面板。可移动构件具有通气位置和屏障位置。在屏障位置，前饰板组件、可移动面板和轮罩衬里限定了大致连续的表面。在通气位置，可移动面板相对于屏障位置至少部分地远离主体移位，以限定孔。该方法还包括提供可操作地联接到可移动面板的致动器，以使可移动面板在屏障位置和通气位置之间移动。该方法还包括提供与致动器通信的控制器。该方法还包括，响应于操作条件的满足，经由控制器自动控制致动器，以将可移动面板从通气位置移动到屏障位置。

在示例性实施例中，该方法还包括提供与控制器通信的传感器。传感器配置为检测环境湿度，并且操作条件对应于检测到的超过预定阈值的环境湿度。

在示例性实施例中，该方法还包括提供与控制器通信的传感器。传感器配置成检测操作者对挡风玻璃刮水器的激活，并且操作条件对应于激活的挡风玻璃刮水器。

在示例性实施例中，该方法还包括提供与控制器通信的传感器。传感器配置成检测预期的碰撞，并且第一操作条件对应于检测到的预期碰撞。

根据本发明的用于车辆的空气动力控制组件包括设置在轮罩衬里和前饰板组件之间的可移动面板。可移动构件具有通气位置和屏障位置。在屏障位置，轮罩衬里阻止在轮罩衬里和前饰板组件之间通过的碎屑，并且在通气位置，可移动面板相对于屏障位置至少部分地远离主体移位以限定孔。该组件还包括致动器，其可操作地联接到可移动面板，以使可移动面板在屏障位置和通气位置之间移动。该组件还包括第一传感器，其配置成检测第一操作条件。该组件还包括控制器，其与致动器和第一传感器通信。控制器配置为响应于检测到的第一操作条件，自动控制致动器以将可移动面板从通气位置移动到屏障位置。

在示例性实施例中，第一传感器配置成检测环境湿度，并且第一操作条件对应于检测到的超过预定阈值的环境湿度。

在示例性实施例中，第一传感器配置成检测操作者对车辆挡风玻璃刮水器的激活，并且第一操作条件对应于激活的车辆挡风玻璃刮水器。

在示例性实施例中，第一传感器配置成检测预期的碰撞，并且第一操作条件对应于预期的碰撞。

在示例性实施例中，组件还包括第二传感器，其配置为检测第二操作条件，并且控制器与第二传感器通信，还配置为响应于满足第二操作条件而自动控制致动器以将可移动面板从通气位置移动到屏障位置。

在示例性实施例中，控制器还配置为响应于在不满足第一条件的情况下而车辆速度超过预定阈值将可移动面板移动到通气位置。

根据本发明的实施例提供了许多优点。例如，根据本发明的系统和方法可以保护车辆部件免受水和碎屑的影响，同时还增加空气动力学性能并由此减少能量消耗。

从以下结合附图对优选实施例的详细描述中，本发明的上述和其他优点和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的车辆的图示；

图2是根据本发明的实施例的轮罩衬里组件的局部等距视图；

图3是根据本发明的实施例的车辆的局部示意图；

图4是根据本发明的实施例的车辆的局部侧视图；以及

图5是根据本发明的用于控制车辆的方法的流程图表示。

具体实施方式

在此描述了本发明的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采用各种形式以及替代形式。这些数字不一定按比例；某些特征可能会被增大或最小化，以显示特定组件的详细信息。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合，产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可能需要与本发明的教导一致的特征的各种组合和修改。

现在参照图1、2、3和4，车辆10具有纵向中心轴线C。如本文所用，术语“外侧”指的是部件的比内侧位置更远离车辆10中心的位置。如果部件从纵向中心轴线C进一步横向，则部件相对于另一部件横向外侧。如本文所使用的，术语“前”指的是部件的更靠近车辆10的前端的位置，并且术语“后”是指部件的更靠近车辆10的后端的位置。

车辆包括主体12，主体12具有前端14，前端14具有前饰板16。前饰板16从前端14延伸到底部部分18。在图1至图4所示的示例性实施例中，在底部部分18处设置有气坝20。气坝20从底部部分18延伸到底部部分18与路面之间的气流路径。因此，空气挡板20可以用于空气以相对于车辆10的速度控制空气流动，以增强车辆动力学和操纵性，以及改善车体的阻力系数，或在其上产生向下的力。

主体10设置有多个轮舱或轮罩22，每个轮罩22中设置有至少一个车轮24。每个轮罩22设置有轮罩衬里26，以保护车辆部件免受可能由车轮24射出的碎屑，例如岩石、泥土、雪、水等的影响。

轮罩衬里26包括轮罩部分28和前部30，轮罩部分28通常为环形并固定在轮罩22内，前部30可称为“鸭嘴”。前部30通常在轮罩部分28的前方横向延伸，即通常平行于路面。在示例性实施例中，前部30通常是刚性的部件，其配置成邻接或联接到底部部分18，以保护设置在前部30上方的部件。

在已知的配置中，前部30将前饰板16固定地联接到轮罩部分28。然而，在根据本发明的实施例中，前部30是可移动构件。如图4所示，前部30(下文中称为可移动构件30)具有第一位置和第二位置，第一位置可以称为屏障位置，第二位置可以称为通气位置。致动器32可操作地联接到可移动构件30并且配置成在通气位置和屏障位置之间致动可可移动构件30。

在屏障位置，可移动构件30从前饰板16的底部部分18延伸到轮罩部分28，以形成大致连续的保护表面。该位置通常可类似于轮罩衬里前部的已知布置。

在通气位置，可移动构件30相对于底部部分18枢转或以其他方式偏转，从而形成通气口，以从底部部分下方向上吸气。在所示实施例中，可移动构件30的前缘向下枢转远离底部部分18。这样的实施例可以有利地减小气坝20的后部压力，从而改善车辆10的阻力特性。然而，在替代实施例中，可以通过以其他方式枢转或平移可移动构件30来限定通气位置，以限定用于从底部部分抽吸空气的通气口。

车辆10还包括一个或多个传感器34。在示例性实施例中，传感器34包括降水传感器、湿度传感器或配置成检测指示路面上有水的可能性的天气条件的其他传感器。传感器34还可以包括传感器，该传感器配置为检测操作者激活挡风玻璃刮水器的请求，例如与控制杆或其他控制接口相关联的位置传感器。传感器34还可包括轮速传感器或配置成检测车辆10的当前速度的其他传感器。传感器34还可以包括定位传感器，例如GPS接收器。传感器34还可以包括激光雷达、超声波或其他传感器类型，这些配置为检测靠近车辆10的障碍物。传感器34还可以包括适当的其他类型的传感器，或者上述的任何组合。

致动器32和传感器34与控制器36通信或在控制器36的控制下。控制器36配置成响应于来自传感器34的信号来控制致动器32，如下面参考图5所讨论的。虽然被描绘为单个单元，但是控制器36可以包括一个或多个另外的控制器，统称为“控制器”。控制器36可以包括与各种类型的计算机可读存储设备或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储设备或介质可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和不失效存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器。KAM是持久性或非易失性存储器，可用于在CPU断电时存储各种操作变量。计算机可读存储设备或介质可以使用许多已知存储器设备中的任何一种来实现，例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存或能够存储数据的任何其他电、磁、光或组合存储器设备，其中一些代表可执行指令，由控制器用于控制发动机或车辆。

现在参考图5，以流程图的形式示出了根据本发明的实施例的用于控制车辆的算法。在示例性实施例中，该算法由类似于图3中所示的控制器36布置的控制器执行。该算法从方框100开始，例如，在驾驶循环开始时或响应操作员通过HMI激活经济驾驶模式。

如框102所示，在开始时控制可移动构件到达屏障位置。

如操作104所示，确定当前车辆速度是否超过预定阈值。在示例性实施例中，该确定基于从车轮速度传感器(例如，如图3所示的传感器34)接收的速度信号。在示例性实施例中，预定阈值对应于公路速度，例如，大约50英里/小时。然而，在本发明范围内预期的其他实施例中，可以使用其他阈值。

如果操作104的确定是否定的，即当前车辆速度没有超过阈值，则控制返回到框102。由此将可移动构件保持在屏障位置，除非并且直到车速超过阈值。

如果操作104的确定是肯定的，则确定是否满足天气条件，如操作106所示。天气条件对应于路面上存在水的高可能性。在示例性实施例中，该确定基于从降水传感器或湿度传感器(例如，如图3所示的传感器34)接收的信号。在这样的实施例中，响应于超过预定阈值的湿度，或响应于检测到降水，来满足天气条件。在另一示例性实施例中，该确定基于来自传感器的信号，该传感器配置为检测操作者对挡风玻璃刮水器的激活请求，例如是与控制杆或其他控制接口相关联的位置传感器。在这样的实施例中，响应于操作者请求激活挡风玻璃刮水器，来满足天气条件。在另一个示例性实施例中，该确定基于通过诸如蜂窝数据调制解调器之类的无线通信接口从例如外部气象数据源接收的天气预报信息。在这样的实施例中，响应于指示最近、当前或即将降雨的天气预报信息，来满足天气条件。在其他实施例中，该确定基于其他因素或上述的任何组合。

如果操作106的确定是肯定的，即满足天气条件，则控制返回到框102。因此，当道路上可能存在水时，将可移动构件保持在屏障条件下，保护位于可移动构件上方的部件免于飞溅。

如果操作106的确定是否定的，则确定是否满足碎屑条件，如操作108所示。碎屑条件对应于路面上存在碎屑的高可能性。在示例性实施例中，该确定基于从定位传感器接收的信号，例如，如图3所示的传感器34。在这样的实施例中，响应于对应于碎石路的当前车辆位置或具有类似的碎屑的高可能性的其他位置，可以满足碎屑条件。在另一示例性实施例中，该确定基于道路状况信息，例如，通过诸如蜂窝数据调制解调器之类的无线通信接口从外部道路数据源接收。在这样的实施例中，响应于指示靠近车辆的碎屑的道路状况数据，来满足碎屑条件。在其他实施例中，该确定基于其他因素或上述的任何组合。

如果操作108的确定是肯定的，即满足碎屑条件，则控制返回到框102。因此，当道路上可能存在碎屑时，将可移动构件保持在屏障条件下，从而保护位于可移动构件上方的部件免受碎屑的影响。

如果操作108的确定是否定的，则确定是否满足碰撞条件，如操作110所示。碰撞条件对应于车辆与外部物体之间即将发生碰撞的高可能性。在示例性实施例中，该确定基于从激光雷达、超声波或其他传感器接收的信号，该传感器配置为检测车辆附近的障碍物，例如，如图3所示的传感器34。在这样的实施例中，响应于接近车辆的检测到的物体，可以满足碰撞条件，其中主车辆的路径与物体的路径之间具有高交叉概率。在其他实施例中，该确定基于其他因素或上述的任何组合。

如果操作110的确定是肯定的，即满足碰撞条件，则控制返回到框102。因此，当可能发生碰撞时，将可移动构件保持在屏障条件下，从而提供更理想的用于从碰撞中消散力的载荷路径。

如果操作110的确定是否定的，则控制可移动构件到达通气位置，如框112所示。这可以通过命令致动器来执行，例如，与图3所示的致动器32类似地布置，以将可移动构件移动到通气位置。

然后，控制返回到操作104。由此将可移动构件可以保持在通气条件下，除非并且直到车速低于阈值或者满足天气、碎屑或碰撞条件。因此，当不需要可移动构件处于阻挡位置时，该系统可以增加空气动力学性能。

可以看出，根据本发明的实施例提供了用于保护车辆部件免受水和碎屑影响的系统和方法，同时还增加了空气动力学性能并由此减少了能量消耗。

如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或说明的本发明的其他实施例。尽管各种实施例可以描述为相对于一个或多个期望特性而提供优势或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到可以牺牲一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，其取决于具体的应用程序和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、易组装性等。因此，相对于一个或多个特性来说描述为不如其他实施例或现有技术实施方式所期望的实施例不在本发明的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。

虽然以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或说明的本发明的其他实施例。尽管各种实施例可以描述为相对于一个或多个期望特性而提供优势或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到可以牺牲一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，其取决于具体的应用程序和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、易组装性等。因此，相对于一个或多个特性来说描述为不如其他实施例或现有技术实施方式所期望的实施例不在本发明的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。

Claims (6)

1.一种用于车辆的空气动力控制组件，包括：

可移动面板，其设置在轮罩衬里和前饰板组件之间，可移动构件具有通气位置和屏障位置，其中在所述屏障位置，所述轮罩衬里阻止在所述轮罩衬里和所述前饰板组件之间通过的碎屑，并且其中在所述通气位置，所述可移动面板相对于所述屏障位置至少部分地远离主体移位以限定孔；

致动器，其可操作地联接到所述可移动面板，以使所述可移动面板在所述屏障位置和所述通气位置之间移动；

第一传感器，其配置为检测第一操作条件；以及

控制器，其与所述致动器和所述第一传感器通信，所述控制器配置为响应于检测到的所述第一操作条件，自动控制所述致动器以将所述可移动面板从所述通气位置移动到所述屏障位置。

2.根据权利要求1所述的空气动力控制组件，其中所述第一传感器配置成检测环境湿度，并且其中所述第一操作条件对应于检测到的超过预定阈值的环境湿度。

3.根据权利要求1所述的空气动力控制组件，其中所述第一传感器配置成检测操作者对车辆挡风玻璃刮水器的激活，并且其中所述第一操作条件对应于激活的车辆挡风玻璃刮水器。

4.根据权利要求1所述的空气动力控制组件，其中所述第一传感器配置成检测预期的碰撞，并且其中所述第一操作条件对应于预期的碰撞。

5.根据权利要求1所述的空气动力控制组件，还包括第二传感器，其配置为检测第二操作条件，其中所述控制器与所述第二传感器通信，并且其中所述控制器还配置为响应于满足第二操作条件而自动控制所述致动器以将所述可移动面板从所述通气位置移动到所述屏障位置。

6.根据权利要求1所述的空气动力控制组件，其中所述控制器还配置为响应于在不满足所述第一条件的情况下而车辆速度超过预定阈值将所述可移动面板移动到所述通气位置。