车窗风噪与风振调节装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别是涉及车窗风噪与风振调节装置及车辆。
背景技术
风噪:车辆高速行驶时,因气流冲刷车身表面,引起的车内噪声。风噪一般在100km/h以下时,强度较小,在100km/h逐渐超过动力总成噪声和路面噪声,成为车内主要声源。
风振:车辆在一定速度下行驶时,因客户打开天窗/侧窗,引起的车内气流压力周期震荡,人的主观感受是“砰砰”的冲击声。风振只在一定速度范围内发生,一般而言速度范围是40-110km/h。而当车速较低或很高时,风振都不会发生。
风噪和风振同是由气流引起,都会让乘客觉得不舒适,但发生的工况原理均不相同,在前窗区域,为抑制前窗开启时产生的风振,设计师有时会增加这样一个设计,如某车在前窗三角盖板区域,增加了一个的导流板,该导流板在一定程度下,可有效抑制因前窗开启导致的风振。但此导流板因为是一固定结构,存在以下问题:
1)当前窗开启时,因为导流板的存在,可以抑制风振,但当车辆高速行驶,前窗关闭时,该导流板会导致风噪恶化;
2)该导流板因为是固定设计,所以不会随着车速、前窗玻璃升起高度而发生变化,所以不会在所有工况下都取得最佳效果。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种车窗风噪与风振调节装置,解决现有技术中不能同时抑制风振和风噪的问题;
本发明的另一个目的是解决现有技术中的导流板不会随着车速或车窗的高度的变化而取得最佳的减小风振与风噪的效果的问题。
本发明的又一个目的是提供一种具有上面的车窗风噪与风振调节装置的车辆。
特别地,本发明提供了一种车窗风噪与风振调节装置,包括:
设置于车辆后视镜三角窗盖板处的导流板,所述导流板构造成受控地转动以调节车窗的风噪与风振;
驱动装置,用以受控地驱动所述导流板转动;和
控制装置,配置成根据车窗开启的大小和/或车辆速度,控制所述驱动装置驱动所述导流板旋转预设角度以调节车窗的风噪与风振。
可选地,所述车辆后视镜三角窗盖板设置有一安装口,所述导流板通过旋转轴可旋转地设置在所述安装口处,并且所述旋转轴与所述车辆后视镜三角窗盖板所在平面平行;
所述导流板包括升起状态和落下状态,当所述导流板处于所述升起状态时,所述导流板部分或完全位于所述车辆后视镜三角窗盖板外,当所述导流板处于落下状态时,所述导流板完全位于所述车辆后视镜三角窗盖板的安装口内。
可选地,所述导流板为截面为扇形的柱体,包括位于侧面的第一平面、第二平面和弧形面;在所述导流板处于升起状态时,所述第一平面位于所述车辆后视镜三角窗盖板的所述安装口内,所述第二平面暴露于所述车辆后视镜三角窗盖板外,所述弧形面部分或完全暴露在所述车辆后视镜三角窗盖板外;当所述导流板处于所述落下状态时,所述第二平面与所述车辆后视镜三角窗盖板所在平面平行,所述第一平面及所述弧形面位于所述车辆后视镜三角窗盖板的安装口内。
可选地,所述导流板的截面扇形角度为0-90°,所述导流板的旋转角度为0-90°。
可选地,所述第一平面与所述第二平面在与所述弧形面相对的一侧连接位置处为弧形连接,并且所述旋转轴位于靠近所述第一平面与所述第二平面的连接处并与所述第一平面和/或所述第二平面平行。
可选地,在所述第一平面与所述第二平面的连接处外侧与所述安装口之间设置有密封条,以使得所述导流板在旋转过程中保持所述导流板与所述安装口之间的密封。
可选地,所述驱动装置包括螺纹螺杆结构、拉索和玻璃升降电机,所述玻璃升降电机用于驱动所述车窗的同时通过所述拉索及所述螺纹螺杆结构驱动所述导流板转动,以使得所述导流板与所述车窗同步运动;其中,所述车窗完全关闭时所述导流板处于所述落下状态,所述车窗开启时,所述导流板处于升起状态。
可选地,所述驱动装置包括微电机,所述微电机与所述旋转轴连接,以受控地驱动所述旋转轴及所述导流板转动。
可选地,所述控制装置为车辆控制单元,所述车辆控制单元配置成,当车速低于过第一预设值、车速高于第二预设值时或车窗完全关闭时,控制所述微电机驱动所述导流板旋转至所述落下状态;
当车辆速度在所述第一预设值与所述第二预设值之间,并且所述车窗开启时,控制所述微电机驱动所述导流板旋转至所述升起状态。
特别地,本发明还提供一种车辆,包括上面所述的车窗风噪与风振调节装置。
本发明的导流板可以受控地转动,而控制装置则根据车速及车窗开启的大小来控制导流板转动的角度,在保证有效的抑制车窗的风噪和风振的情况下,保证了车辆在不同的车速或车窗开启的大小不一的情况下都能使车辆风噪和风振减小到最佳的效果。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的示意性结构图;
图2是根据本发明一个实施例的实施例的车辆后视镜三角窗盖板的示意性结构图;
图3是根据本发明一个实施例的实施例的导流板与旋转轴的示意性结构图;
图4是根据本发明一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的导流板处于升起状态时的示意性结构图;
图5是根据本发明一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的导流板处于落下状态时的示意性结构图;
图6是根据本发明另一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的示意性结构图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的车窗风噪与风振调节装置100的示意性结构图。本实施例提供一种车窗风噪与风振调节装置100。该车窗风噪与风振调节装置100可以包括导流板10、驱动装置20和控制装置30。本实施例的导流板10设置于车辆后视镜三角窗盖板40处,导流板10构造成受控地转动以调节车窗的风噪与风振。驱动装置20用以受控地驱动导流板10转动。控制装置30配置成根据车窗开启的大小和/或车辆速度,控制驱动装置20驱动导流板10旋转预设角度以调节车窗的风噪与风振。
本实施例中的导流板10可以受控地转动,而控制装置30则根据车速及车窗开启的大小来控制导流板10转动的角度,在保证有效的抑制车窗的风噪和风振的情况下,保证了车辆在不同的车速或车窗开启的大小不一的情况下都能使车辆风噪和风振减小到最佳的效果。
图2是根据本发明一个实施例的实施例的车辆后视镜三角窗盖板的示意性结构图。如图2所示,作为本发明一个具体地实施例,本实施例的车辆后视镜三角窗盖板40设置有一安装口41,导流板10通过旋转轴11可旋转地设置在安装口41处,并且旋转轴11与车辆后视镜三角窗盖板40所在平面平行,以使得导流板10沿着垂直于车辆后视镜三角窗盖板40所在平面的平面旋转。导流板10包括升起状态和落下状态,当导流板10处于升起状态时,导流板10部分或完全位于车辆后视镜三角窗盖板40外,当导流板10处于落下状态时,导流板10完全位于车辆后视镜三角窗盖板40的安装口41内。
当导流板10部分位于车辆后视镜三角窗盖板40外时为部分升起状态,当导流板10完全位于车辆后视镜三角窗盖板40外时为完全升起状态。其中,导流板10是可以受控地在完全升起状态与落下状态之间旋转。
图3是根据本发明一个实施例的实施例的导流板与旋转轴的示意性结构图。图4是根据本发明一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的导流板处于升起状态时的示意性结构图。图5是根据本发明一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的导流板处于落下状态时的示意性结构图。更为具体地,本实施例的导流板10为截面为扇形的柱体,包括位于侧面的第一平面12、第二平面13和弧形面14。在导流板10处于升起状态时(如图4所示),第一平面12位于车辆后视镜三角窗盖板40的安装口41内,第二平面13暴露于车辆后视镜三角窗盖板40外,弧形面14部分或完全暴露在车辆后视镜三角窗盖板40外。当导流板10处于落下状态时(如图5所示),第二平面13与车辆后视镜三角窗盖板40所在平面平行,第一平面12及弧形面14位于车辆后视镜三角窗盖板40的安装口41内。本实施例的导流板在不使用的时候可以完全位于安装口内,不仅不会造成风噪与风噪,而且也不会对车辆为外形造成影响。
一般情况下,安装口41的形状与导流板10的形状基本相同,尺寸略大于导流板10,使得导流板10能够顺利的旋转进入到安装口41内部。此外,本实施例中的导流板10设计成为扇形是为了保证在导流板10翻转升起时,尾部不会产生泄露。同时在导流板10完全位于安装口41内部时,与安装口41之间的间隙也较小,不会使空气在导流板10处发生空气紊乱,形成一定的风阻。
作为本发明一个具体地实施例,本实施例的导流板10的截面扇形角度为0-90°,导流板10的旋转角度为0-90°。其中为了保证本实施例的可行性,本实施例中并不包含0°的情况。而作为优选地,本实施例的导流板10截面扇形角度为90度。
作为本发明一个具体地实施例,本实施例的导流板10的第一平面12与第二平面13在与弧形面14相对的一侧连接位置处为弧形连接,并且旋转轴11位于靠近第一平面12与第二平面13的连接处并与第一平面12和/或第二平面13平行。
作为本发明一个具体地实施例,在第一平面12与第二平面13的弧形连接处的外侧与安装口41之间设置有密封条42,以使得导流板10在旋转过程中保持导流板10与安装口41之间的密封。
作为本发明一个具体地实施例,如图1所示,驱动装置20包括螺纹螺杆结构21、拉索22和玻璃升降电机23,玻璃升降电机23用于驱动车窗的同时通过拉索22及螺纹螺杆结构21驱动导流板10转动,以使得导流板10与车窗同步运动。其中,车窗完全关闭时导流板10处于落下状态,车窗开启时,导流板10处于升起状态。
在本实施例中,玻璃升降电机23为玻璃升降的驱动结构,玻璃升降电机23的旋转相位决定了玻璃的升降位置。在此结构中,玻璃升降电机23除了给玻璃升降提供驱动,同时也通过拉索22,驱动导流板10的旋转,从而实现玻璃与导流板10的连锁。
拉索22承担传递玻璃升降电机23扭矩至螺纹螺杆结构21的作用,可以根据实际情况,选择采用普通拉索22或者带有刻槽的皮带。带有刻槽的皮带的优势在于可以保证螺纹螺杆结构21与玻璃升降电机23旋转的相对相位关系,但相对安装工艺复杂些。
螺纹螺杆结构21接收来自拉索22的扭矩,同时将扭矩传递给导流板10,带动导流板10旋转。螺纹螺杆结构21的主要功能在于,一是切换转动方向,将玻璃升降电机23的转动切换为导流板10转动,二是调整传动比,玻璃升降电机23的转动角度范围大,约900°,而导流板10的转动角度范围小,约90°,通过该传动结构,可以有效调节传动比,使得玻璃完全打开时,导流板10处于完全升起状态,而玻璃完全关闭时,导流板10正好完全落下状态。
可选地,为了能够很好的固定导流板10,在车辆后视镜三角窗盖板40内设置轴盖板50,旋转轴11通过轴盖板50可旋转设置在车辆后视镜三角窗盖板40处。轴盖板50为一硬质薄板,通过螺栓螺纹固定在后视镜三角窗盖板上,起固定导流板10旋转轴11作用,使其只有轴向转动一个自由度。
该实施例中,通过前期的软件计算,确定导流板10的最优几何参数,并在前期校核好螺纹螺杆结构21的传动比。当乘客按下玻璃调节按钮时,玻璃调节电机旋转带动玻璃升降,并同时带动拉索22运动,进而带动螺纹螺杆结构21旋转,最终带动导流板10转动,实现导流板10与玻璃的连锁随动功能。
图6是根据本发明另一个实施例的实施例的车窗风噪与风振调节装置的示意性结构图。作为本发明另一个具体地实施例,如图6所示,驱动装置20包括微电机24,微电机24与旋转轴11连接,以受控地驱动旋转轴11及导流板10转动。
具体地,控制装置30为车辆控制单元60,车辆控制单元60配置成,当车速低于第一预设值、高于第二预设值时或车窗完全关闭时,控制微电机24驱动导流板10旋转至落下状态。当车辆速度在第一预设值与第二预设值之间,并且车窗开启时,控制微电机24驱动导流板10旋转至升起状态。具体地,第一预设值约为40km/h,第二预设值约为110km/h。当车辆在40-110km/h,车辆会发生风振。当车速不在这个范围时,一般都不会发生风振。而当车辆超过110km/h时,车辆的动力总成噪声和路面噪声,成为车内主要噪声来源,此时风振也不会太影响驾驶体验。本实施例只有在车窗没有完全关闭,车速在第一预设值与第二预设值之间时,控制导流板旋转至不同的角度,有效较小了风噪与风振,提高车辆的驾驶体验。
本实施例中车辆控制单元60接收车窗玻璃的升降位置信号以及车辆的行驶速度信号,根据其内置的控制逻辑,控制微电机24旋转,带动导流板10围绕固定轴作旋转运动。
具体地,通过前期的软件计算,确定导流板10的最优几何参数,并确定在不同车速下和不同玻璃升降位置状态下,对应的最优的导流板10转角,作为车辆控制单元60的控制逻辑。在车辆运行过程中,车辆控制单元60根据前期输入的控制逻辑,并实时接收车速信号和玻璃升降信号,计算转角信号输出给微电机24,控制微电机24旋转并进而带动导流板10旋转。
作为本发明一个具体地实施例,本实施例还提供一种车辆,该车辆可以包括上面的车窗风噪与风振调节装置100。具有该车窗风噪与风振调节装置100的车辆的导流板10可以受控地转动,而控制装置30则根据车速及车窗开启的大小来控制导流板10转动的角度,在保证有效的抑制车窗的风噪和风振的情况下,保证了车辆在不同的车速或车窗开启的大小不一的情况下都能使车辆风噪和风振减小到最佳的效果。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。