CN109866834B - 用于机动车辆的空气偏导器组件 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆，包括主体，该主体具有由靠近前端设置的前饰板限定的上表面，以及具有靠近前饰板的前边缘的闭合面板。具有第一端和第二端的偏导器能够移动地联接到上表面，并且能够在收起位置和展开位置之间移动。在收起位置，第二端从上表面突出第一距离，在展开位置，第二端从上表面突出第二距离。第二距离大于第一距离。控制器配置为响应于第一操作状态的满足，控制致动器以将偏导器从收起位置移动到展开位置。

Description

用于机动车辆的空气偏导器组件

技术领域

本公开涉及机动车辆，并且更具体地涉及机动车辆的空气动力学特征。

背景技术

当机动车辆行驶时，它会扰乱其通过的空气。当空气经过车辆时，空气可以在车辆上施加力。在与车辆运动相反的方向上由空气施加的力可以被称为阻力，而在竖直方向上施加的力当朝向上方向可以被称为升力，或者当朝向下方向则被称为下压力。因此，考虑阻力、升力和下压力，车辆设计者设计车辆主体以支持期望的性能特征。

发明内容

根据本公开的机动车辆包括具有前端、后端、从前端延伸到后端的纵向轴线、以及正交于纵向轴线延伸的横向轴线的主体。主体包括靠近前端设置的前饰板和具有靠近前饰板的前边缘的闭合面板。前饰板和闭合面板共同限定上表面。车辆还包括可移动地联接到上表面的偏导器。偏导器具有第一端和第二端。偏导器可在收起位置和展开位置之间移动。在收起位置，第二端从上表面突出第一距离，在展开位置，第二端从上表面突出第二距离。第二距离大于第一距离，从而中断上表面上的空气流动。车辆另外包括致动器，该致动器可操作地联接到偏导器并且配置为将偏导器从收起位置移动到展开位置。车辆还包括与致动器联通的控制器。控制器被配置为响应于第一操作状态的满足，控制致动器以将偏导器从收起位置移动到展开位置。

在至少一个实施例中，在收起位置，第二端通常与上表面齐平。

在至少一个实施例中，偏导器可移动地联接到前饰板。

在至少一个实施例中，偏导器可移动地联接到闭合面板。

在至少一个实施例中，致动器配置为通过相对于上表面旋转偏导器而将偏导器从收起位置移动到展开位置。

在至少一个实施例中，致动器配置为通过相对于上表面平移偏导器而将偏导器从收起位置移动到展开位置。

在至少一个实施例中，偏导器大致平行于横向轴线延伸。

在至少一个实施例中，第一操作状态对应于超过预定制动阈值的制动请求或超过预定转向阈值的转向请求。在这样的实施例中，控制器可以被配置为控制致动器以进一步响应于超过预定速度阈值的车辆速度将偏导器从收起位置移动到展开位置。在这样的实施例中，控制器还可以被配置为响应于第二操作状态的满足而控制致动器以将偏导器从展开位置移动到收起位置。

根据本公开的用于机动车辆的组件包括前饰板，该前饰板配置为联接到闭合面板的车辆前言的前部。前饰板和闭合面板可配合以限定上表面。偏导器可移动地联接到上表面。偏导器具有远端，该远端可在收起位置和展开位置之间移动。在收起位置，远端从上表面突出第一距离，并且在展开位置，远端从上表面突出第二距离。第二距离大于第一距离，从而中断上表面上的空气流动。致动器可操作地联接到偏导器并且配置为将偏导器从收起位置移动到展开位置。控制器与致动器联通。控制器被配置为响应于第一操作状态的满足，控制致动器以将偏导器从收起位置移动到展开位置。

在至少一个实施例中，在收起位置，远端通常与上表面齐平。

在至少一个实施例中，偏导器可移动地联接到前饰板。

在至少一个实施例中，偏导器可移动地联接到闭合面板。

在至少一个实施例中，致动器配置为通过相对于上表面旋转偏导器而将偏导器从收起位置移动到展开位置。

在至少一个实施例中，致动器配置为通过相对于上表面平移偏导器而将偏导器从收起位置移动到展开位置。

在至少一个实施例中，第一操作状态对应于超过预定制动阈值的制动请求或超过预定转向阈值的转向请求。在这样的实施例中，控制器可以被配置为控制致动器以进一步响应于超过预定速度阈值的车辆速度将偏导器从收起位置移动到展开位置。在这样的实施例中，控制器还可以被配置为响应于第二操作状态的满足而控制致动器以将偏导器从展开位置移动到收起位置。

根据本公开的控制车辆的方法包括提供前饰板，该前饰板配置为联接到闭合面板的车辆前言的前部，前饰板和闭合面板可协作以限定上表面。该方法还包括提供可移动地联接到上表面的偏导器，偏导器具有可在收起位置和展开位置之间移动的远端。在收起位置，远端从上表面突出第一距离，并且在展开位置，远端从上表面突出第二距离。第二距离大于第一距离，从而中断上表面上的空气流动。该方法还包括提供致动器，该致动器可操作地联接到偏导器并且配置为将偏导器从收起位置移动到展开位置。该方法还包括提供与致动器联通的控制器。该方法还包括，响应于第一操作状态的满足，经由控制器自动控制致动器，以将偏导器从收起位置移动到展开位置。

根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，本公开提供了一种用于在需要时增加牵引力的下压力的系统，并且此外不会过度增加阻力或不利地影响车辆造型的考虑因素。

结合附图，从以下优选实施例的详细描述中，本公开的上述和其他优点和特征将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的机动车辆；

图2示意性地示出了根据本发明的第一实施例的发动机罩组件的局部剖视图；

图3示意性地示出了根据本发明的第二实施例的发动机罩组件的局部剖视图；

图4示意性地示出了根据本发明的第三实施例的发动机罩组件的局部剖视图；以及

图5是根据本公开的实施例的控制车辆的方法的流程图表示。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。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替代形式。图不一定要按比例绘制；某些功能可能会被夸大或最小化，以显示特定组件的详细信息。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是代表性的。参考任何一个图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他图中示出的特征组合以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，对于特定应用或实现，可能需要与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。

车辆设计由各种考虑因素驱动，包括空气动力学性能和期望的造型。在一些车辆主体设计中，空气可以在其经过车辆的发动机罩时加速，从而在发动机罩和车身底部之间产生类似于机翼的吸力和压力表面之间的压力差的压力差。该压力差可能对车轮和驱动表面之间的牵引力产生不希望的影响。

现在参考图1和图2，示出了根据本公开的实施例的机动车辆10。车辆10具有主体12，主体12可以包围乘客舱。通常，一个或多个乘员可以设置在乘客舱中。乘客舱可以提供有一个或多个门，其打开和关闭以允许乘员进入和离开车辆10。车身12包括前部14和后部16，具有多个饰板件或面板，从车辆10的乘客舱的外侧可以看到部分或全部。前部和后部14、16沿着车辆10的纵向方向x彼此间隔开。车辆10的侧面在横向方向y上彼此间隔开。横向方向y横向于或垂直于车辆10的纵向方向x。车辆10的顶部和底部在竖直方向z上彼此间隔开。竖直方向z横向于或垂直于车辆10的纵向方向x和横向方向y。

通常，饰板件或面板围绕车辆10。饰板件或面板包括围绕格栅18的前饰板20，并且还可包括后面板和侧面板，后面板可包括后饰板，侧面板包括前四分之一面板饰板和后四分之一面板饰板。通常，前饰板20沿车辆10的前部14设置，后饰板沿车辆10的后部16设置。前四分之一面板饰板可设置在前饰板附近，并且后四分之一面板饰板可以设置在后饰板的附近。

前部14提供有闭合面板22，其可以被称为罩。闭合面板22是可移动的板，其配置为选择性地允许进入前部14的内部舱，例如，发动机舱。当关闭时，闭合面板22通常与前饰板20齐平，以限定前部14的上表面24。

空气偏导器26提供在上表面24处。空气偏导器26可在收起位置和展开位置之间移动，如图2所示。在收起位置，空气偏导器26通常与上表面24齐平，从而允许空气大致自由地流过上表面24并符合所需的造型。在展开位置，空气偏导器26远离上表面24突出以破坏沿着上表面24的空气流动。由此可以减轻上表面24和车辆底部之间的任何压力差，从而减少车辆前部的升力和增加牵引力。

在图1和图2所示的实施例中，空气偏导器26包括大致平行于横向轴线延伸的细长面板，用于基本上整个车辆10的宽度。细长面板具有前边缘，该前边缘在闭合面板22的前言位置处可枢转地联接到前饰板20。因此，细长面板可以相对于前饰板20枢转，使得后边缘远离前饰板20突出。然而，如下面将进一步详细讨论的，在本公开的范围内的其他实施例中，空气偏导器可以采用其他配置。

致动器28联接到空气偏导器26并且配置为在收起位置和展开位置之间致动空气偏导器26。致动器28可包括一个或多个电动机、液压致动器、诸如螺线管的机电致动器、任何其他适当的致动器或其组合。致动器28可以直接联接到空气偏导器26，或者可以通过传动装置或其他连杆间接联接。

致动器28处于控制器30的控制下。虽然描绘为单个单元，但控制器30可包括一个或多个另外的控制器，统称为“控制器”。控制器30可包括微处理器或中央控制器(CPU)，其与各种类型的计算机可读存储设备或介质联通。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)和保活存储器(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，例如可编程只读存储器(PROM)、电PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、闪存或任何其他电、磁、光或组合存储器设备(能够存储数据)，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。

控制器30配置为至少部分地基于来自一个或多个传感器32的信号来控制致动器28。一个或多个传感器32可包括例如：至少一个传感器，其配置为检测指示正在施加车辆制动的车辆制动状态，例如制动踏板传感器或加速度计；至少一个传感器，其配置为检测指示车辆的横向加速度的车辆转向状态，例如，方向盘位置传感器或横向加速度计；至少一个传感器，其配置为检测车辆速度，例如，轮速传感器；至少一个传感器，其配置为检测车辆的当前位置，例如，GPS或其他地理定位模块；其他传感器类型；或以上的任何组合。下面将参考图5讨论根据本公开的实施例的控制方案。

现在参考图3，示出了根据本公开的第二实施例。在该实施例中，车辆10'提供有前饰板20'和闭合面板22'，它们以与上面关于图1和图2所讨论的大致类似的方式共同限定上表面24'。空气偏导器26'提供在上表面24'处。在该实施例中，空气偏导器26'具有前边缘，该前边缘在前饰板20'后面的位置处可枢转地联接到闭合面板22'。在控制器30'的控制下提供致动器28'。致动器28'被配置为响应于来自控制器30'的命令，使空气偏导器26'相对于闭合面板22'枢转，使得空气偏导器26'的后边缘远离闭合面板22'突出。

现在参考图4，示出了根据本公开的第三实施例。在该实施例中，车辆10”提供有前饰板20”和闭合面板22”，它们以与上面关于图1和图2所讨论的大致类似的方式共同限定上表面24”。空气偏导器26”提供在上表面24”处。在该实施例中，空气偏导器26”可移动地联接到前饰板20”，并配置为在大致竖直的方向上相对于前饰板20”平移。在该实施例中，空气偏导器26”设置在前饰板20”和闭合面板22”之间的切割线处。然而，在其他实施例中，空气偏导器26”可以设置在上表面24”上的其他位置。在控制器30”的控制下提供致动器28”。致动器28”被配置为响应于来自控制器30”的命令，致动空气偏导器26”以从上表面24”向外平移以远离上表面24”突出。

在其他替代实施例中，空气偏导器可采用其他配置。作为示例，可以提供多个空气偏导器来代替横跨车辆宽度延伸的单个连续空气偏导器。作为另一个例子，可以在车顶板附近提供可移动的空气偏导器，以破坏车顶上方的空气流动。当然，其他位置和配置也是可能的。

现在参考图5，以流程图的形式示出了根据本公开的实施例的控制车辆的方法。在示例性实施例中，该算法由类似于图2中所示的控制器30布置的控制器执行。响应于操作者通过HMI激活性能驾驶模式，或者响应于检测到的当前车辆位置处于诸如轨道的已知赛车设施，该算法从方框100开始，例如，在驾驶循环开始时。

如框102所示，偏导器在开始时被控制到收起位置。

如操作104所示，确定是否满足转弯状态。转弯状态指示横向加速度超过预定阈值。在示例性实施例中，该确定至少部分地基于来自方向盘传感器的方向盘角度测量，例如，图2中示出的传感器32。作为非限制性示例，响应于方向盘角度测量偏离标称位置至少10度，可以满足转弯状态。在其他实施例中，该确定可以基于其他输入，例如经由至少一个加速度计测量的横向加速度。

如果操作104的确定是否定的，即不满足转弯状态，则确定是否满足制动状态，如操作106所示。制动状态指示纵向减速度超过预定阈值。在示例性实施例中，该确定至少部分地基于来自制动踏板传感器的制动踏板位置信号，例如，图2中示出的传感器32。作为非限制性示例，响应于制动踏板被施加至少全部踏板位移的20％，可以满足制动状态。在其他实施例中，该确定可以基于其他输入，例如经由至少一个加速度计测量的纵向加速度。

如果操作106的确定是否定的，即不满足制动状态，则控制返回到框102。因此，偏导器保持在收起位置，除非并且直到满足转弯状态或满足制动状态。

如果操作104或操作106的确定是肯定的，即满足转弯状态或满足制动状态，则确定当前车辆速度是否超过预定阈值，如操作108所示。在示例性实施例中，该确定基于从车轮速度传感器接收的速度信号，例如图2中示出的传感器32。在示例性实施例中，预定阈值对应于公路速度，例如，大约50MPH。然而，在本公开范围内预期的其他实施例中，可以使用其他阈值。

如果操作108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。因此，偏导器保持在收起位置，除非并且直到车速超过阈值。

如果操作108的确定是肯定的，则偏导器移动到展开位置，如框110所示。这可以通过命令致动器来执行，例如，图2中所示的致动器28将偏导器移动到展开位置。因此可以破坏车辆前部上部上方的高速气流以增加车辆牵引力以支持制动或转弯要求。

然后，控制返回到操作106。由此，偏导器保持在展开位置，直到不再满足转弯状态和制动状态，车辆速度低于阈值，或两者。

可以看出，本公开提供了一种用于在需要时增加牵引力的下压力的系统，并且此外不会过度增加阻力或不利地影响车辆造型的考虑因素。

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，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。如先前所描述，可组合各种实施例的特征以形成可能未明确描述或说明的本发明的其它示例性方面。尽管各种实施例可以被描述为相对于一个或多个期望特性提供优点或优于其他实施例或现有技术实现，但是本领域普通技术人员认识到可以损害一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，整体系统属性取决于具体的应用程序和实现。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于组装等。因此，描述的不如其他关于一个或多个特性的实施例或现有技术实现的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。

Claims (9)

1.一种机动车辆，包括：

主体，具有前端、后端、从所述前端延伸到所述后端的纵向轴线、以及正交于所述纵向轴线延伸的横向轴线，所述主体包括靠近所述前端设置的前饰板和具有靠近所述前饰板的前边缘的闭合面板，所述前饰板和闭合面板共同限定上表面；

靠近闭合面板的前边缘的、能够移动地联接到所述上表面的偏导器，所述偏导器包括平行于横向轴线延伸基本上整个车辆的宽度的细长面板，所述偏导器具有第一端和第二端，所述偏导器能够在收起位置和展开位置之间移动，其中在所述展开位置，所述第二端从所述上表面相比于所述收起位置突出增加的距离，从而中断所述上表面上方的空气流动；

致动器，其能够操作地联接到所述偏导器并且配置为将所述偏导器从所述收起位置移动到所述展开位置；以及

控制器，其与所述致动器联通，所述控制器配置为：

确定转向请求是否超过预定转向阈值；

当转向请求超过预定转向阈值时，确定当前车辆速度是否超过预定速度阈值；并且

当转向请求超过预定转向阈值并且所述当前车辆速度超过预定速度阈值时，控制所述致动器以将所述偏导器从所述收起位置移动到所述展开位置。

2.根据权利要求1所述的机动车辆，其中在所述收起位置，所述第二端与所述上表面大致齐平。

3.根据权利要求1所述的机动车辆，其中所述偏导器能够移动地联接到所述前饰板。

4.根据权利要求1所述的机动车辆，其中所述偏导器能够移动地联接到所述闭合面板。

5.根据权利要求1所述的机动车辆，其中所述致动器配置为通过相对于所述上表面旋转所述偏导器而将所述偏导器从所述收起位置移动到所述展开位置。

6.根据权利要求1所述的机动车辆，其中所述致动器配置为通过相对于所述上表面平移所述偏导器而将所述偏导器从所述收起位置移动到所述展开位置。

7.根据权利要求1所述的机动车辆，其中，所述偏导器大致平行于所述横向轴线延伸。

8.根据权利要求1所述的机动车辆，其中，所述控制器配置为还响应于超过预定制动阈值的制动请求控制所述致动器以将所述偏导器从所述收起位置移动到所述展开位置。

9.根据权利要求8所述的机动车辆，其中，所述控制器还配置为响应于第二操作状态的满足，控制所述致动器以将所述偏导器从所述展开位置移动到所述收起位置。

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