CN111267591A - 雨天汽车天窗开闭控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种雨天汽车天窗开闭控制方法,具体步骤为:系统启动进行自检;通过雨量传感器检测雨量信号;无雨量信号就继续检测,否则通过车速传感器检测此时的车速;车速在80km/h以上,进入天窗状态三;车速小于80km/h时,通过流量传感器检测排水孔处的排水量T,如果T≤P,进入天窗状态一;如果P<T<Q,进入天窗状态二;如果T≥Q,进入天窗状态三。本发明提出的雨天汽车天窗的开启控制方法,共设计三种雨天情况下的天窗状态,综合考虑了汽车车速、雨量及排水孔处的排水量等信息,使得汽车天窗可在雨天情况下开启进行使用,保证车内的通风换气效果,让车厢内始终保持空气清新的状态。
Description
技术领域
本发明涉及汽车天窗控制技术领域,具体涉及一种雨天汽车天窗开闭控制方法。
背景技术
汽车天窗安装于车顶,能够有效地使车内空气流通,增加新鲜空气的进入。汽车天窗改变了传统的换气形式,汽车处于高速行驶状态时,空气分别从车的四周快速流过,当天窗打开时,车的外面就形成一片负压区,由于车内外气压的不同,就能将车内污浊的空气抽出,达到换气的目的,让车厢内始终保持空气清新的状态。
使用天窗除雾是一种快捷除雾的方法。特别是在夏秋两季,雨水多,湿度大。如果行车过程中将车的侧窗紧闭,就会增大车内外温差,前风挡玻璃容易形成雾气。虽然大多数车都配备了防雾装置,但有的效果并不那么明显。遇到这种情况还可以通过开启车内冷、热空调来消除上述起雾现象,但这种方式会改变车内原有温度,使车内乘客感觉不适。如能打开车顶天窗至后翘通风位置,可轻易消除前风挡的雾气,保证行车安全。
现在技术中的汽车天窗一般在未下雨时可以进行正常开启,下雨时,需要驾驶员通过手动或者自动的方式控制其关闭,在天窗设计过程中厂家多未考虑下雨时、开启天窗的工作状态。因此,如果驾驶员在下雨时不关天窗,则会出现雨水进入车内的情况,关闭天窗又会出现透气性差,车厢内空气混浊的情况。
因此,如果能使汽车天窗在开启的状态下,依旧能防止雨水进入车内,则能解决上述提出的透气不佳和起雾的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足,提出一种雨天汽车天窗开闭控制方法,遵循该方法控制汽车天窗,可保证汽车天窗在雨天情况下也能正常使用,保持车内空气清新。
为了实现上述技术目的,本发明是通过以下技术方案来实现的:本发明提供一种雨天汽车天窗开闭控制方法,具体包括如下步骤:
(1)在天窗排水孔内设置流量传感器,在汽车上安装天窗控制器,天窗控制器分别与前风挡雨量传感器、车速传感器及流量传感器进行信号连接;
(2)系统启动进行自检;
(3)通过雨量传感器检测雨量信号;
(4)没有雨量信号,回到步骤3继续检测,否则进入步骤5;
(5)检测到雨量信号,表明已经开始下雨,通过车速传感器检测此时的车速;
(6)车速在80km/h以上时,控制天窗开启至天窗状态三,之后再回到步骤2;车速小于80km/h时,通过流量传感器检测排水孔处的排水量T,如果T≤P,则控制天窗开启至天窗状态一;如果P<T<Q,则控制天窗开启至天窗状态二;如果T≥Q,则控制天窗开启至天窗状态三。
进一步地,天窗开启至天窗状态一时,天窗玻璃绕其前端的上边沿旋转角度θ,形成后端上翘的状态,该状态下,天窗玻璃的前端与车顶之间的间隙变大,天窗玻璃的后端高于车顶上表面并形成高度为L3的开口。
进一步地,天窗状态二是在天窗状态一的基础上,天窗玻璃向汽车后方平移一定的距离,使得天窗玻璃前端上边沿与天窗内腔的前侧壁之间的距离为L1。
进一步地,天窗开启至天窗状态三时,天窗玻璃沿天窗内腔向下移动,然后向后平移,使得天窗玻璃呈现前低后高的状态,其后端位于天窗玻璃收纳槽的开口内,并且天窗玻璃后端与天窗玻璃收纳槽上、下内表面之间都设有间隙并且上部间隙小于下部间隙。
进一步地,天窗开启至天窗状态一时,天窗玻璃绕其前端的上边沿旋转的角度θ=12°。
进一步地,天窗开启至天窗状态一时,天窗玻璃的后端高于车顶上表面的高度L3为5-10mm。
进一步地,天窗开启至天窗状态二时,天窗玻璃前端上边沿与天窗内腔的前侧壁之间的距离L1=12mm。
进一步地,天窗开启至天窗状态三时,呈现前低后高状态的天窗玻璃的前端下表面与防水围挡顶部的间隙高度为5mm。
本发明的有益效果为:
本发明提出一种雨天汽车天窗的开启控制方法,共设计三种雨天情况下的天窗状态,综合考虑了汽车车速、雨量及排水孔处的排水量等信息,使得汽车天窗可在雨天情况下开启进行使用,保证车内的通风换气效果,让车厢内始终保持空气清新的状态。
附图说明
图1为现有的汽车天窗结构的剖视示意图;
图2为现有的汽车天窗结构的俯视示意图;
图3为现有的汽车天窗结构的天窗排水沟的结构示意图;
图4为天窗开启至天窗状态一时的结构示意图,其中(a)为汽车天窗结构的剖视示意图,(b)为汽车天窗结构的俯视示意图;
图5为天窗开启至天窗状态二时的结构示意图,其中(c)为汽车天窗结构的剖视示意图,(d)为汽车天窗结构的俯视示意图;
图6为天窗开启至天窗状态三时的结构示意图,其中(e)为汽车天窗结构的剖视示意图,(f)为汽车天窗结构的俯视示意图;
图7为图6中A部分的放大图;
图8为雨天汽车天窗开闭控制方法的系统控制流程图;
图9为天窗控制器的控制系统结构图;
其中,1-天窗玻璃,2-车顶,3-天窗内腔,4-天窗玻璃收纳槽,5-天窗通气孔,6-防水围挡,7-排水沟,8-天窗排水孔,9-流量传感器。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。
图1显示了现有的关闭状态下、汽车天窗结构,在表述时以图中箭头所示的汽车行驶方向作为基准,靠近车头的方向为前,靠近车尾的方向为后,由图中可以看出,在关闭状态下、天窗玻璃1位于车顶2的天窗内腔3中且其上表面与车顶2的上表面齐平,在汽车顶部且位于天窗玻璃1的后侧设有天窗玻璃收纳槽4,在天窗玻璃1下方设有连通车内空间与天窗内腔3的天窗通气孔5,在天窗通气孔5顶部外围设有防水围挡6,天窗内腔3与防水围挡6间形成排水沟7,在排水沟7的前侧底部设有天窗排水孔8,该图中省略了天窗内导轨、驱动机构等常规装置,天窗排水孔8只标示出部分结构。
如图1-2所示,在天窗未开启的状态下,天窗玻璃1的上表面与车顶2上表面相平齐。天窗玻璃1四周设置的密封条与天窗内腔3的侧壁进行配合,两者之间存在一定的缝隙。汽车行驶过程中,气流水平地流过车顶2及天窗玻璃1,不会进入天窗内腔3,进入密封条与天窗内腔3的侧壁间缝隙的雨水将流入排水沟7,并流至天窗排水孔8内排出车外,如图3所示,图中箭头所示流向即为排水沟内的水流方向。
本实施方式中为了使天窗可在雨天行驶情况下也能开启,在天窗排水孔8内设置了用于检测排水流量的流量传感器9,在汽车上安装天窗控制器,该天窗控制器分别与汽车上原有的前风挡雨量传感器、车速传感器及新设置的流量传感器9进行信号连接,如图9所示。
如图8所示,具体的控制方法是:
1.系统启动进行自检;
2.通过雨量传感器检测雨量信号;
3.没有雨量信号,回到步骤2继续检测,否则进入步骤4;
4.检测到雨量信号,表明已经开始下雨,通过车速传感器检测此时的车速;
5.车速在80km/h以上时,控制天窗开启至天窗状态三,之后再回到步骤2;车速小于80km/h时,通过流量传感器9检测排水孔处的排水量T,如果T≤P,则控制天窗开启至天窗状态一;如果P<T<Q,则控制天窗开启至天窗状态二;如果T≥Q,则控制天窗开启至天窗状态三。
其中,P为第一档排水量设定值,Q为第二档排水量设定值。
天窗状态一是如图4所示状态,其由如图1所述的天窗初始关闭状态转变而来,此时,天窗玻璃1由初始关闭状态的位置绕其前端的上边沿旋转,形成后端上翘的状态,其中旋转的角度θ=12°,该状态下,天窗玻璃1的前端与车顶2之间的间隙变大,天窗玻璃1的后端高于车顶2上表面并形成高度为L3的开口,L3为5-10mm。
经过天窗玻璃1上表面的空气受到设定上翘角度的天窗玻璃1后端的阻碍,在天窗玻璃1的后端处形成一定的涡流,产生负压并有利于车内的空气从天窗玻璃1后端与车顶2之间的开口处流出,如图4(a)中的箭头所示,加上车身本体并非密封,有利于加快车内空气的对流,从而降低车内的湿度,防止车内玻璃起雾,改善车内空气质量。
此时,落在天窗玻璃1上表面的雨水,更多地从天窗玻璃1前端与车顶2之间的间隙处流至排水沟7,并直接进入天窗排水孔8。由于此时天窗玻璃1上的水量小,所以通过天窗玻璃1前端与车顶2之间的间隙能够及时排出天窗玻璃1顶面的雨水。
天窗状态二是如图5所示状态,其由如图4所示的天窗状态一转变而来,此时天窗玻璃1由天窗状态一的位置进一步向汽车后方平移一定的距离,使得天窗玻璃1前端上边沿与天窗内腔3的前侧壁之间的距离为L1=12mm。
此时天窗玻璃1前端与车顶2之间的间隙变大形成开口,此时流经车顶2的气流,如图5(c)中的箭头所示,一部分经过天窗玻璃1前端与车顶2之间的开口进入天窗内腔3,之后再通过天窗通气孔5进入车内。同时,车顶2气流经过天窗玻璃1上方时、在天窗玻璃1后端形成的涡流产生负压将车内的空气从天窗通气孔5、天窗玻璃1后端与车顶2之间的开口抽吸至车外。天窗玻璃1的前、后两端与车顶2之间的开口分别形成进气口和排气口,从而加快了车内空气的对流、交换速度。此时,由于L1远超天窗状态一时、天窗玻璃1前端与车顶2之间的间隙宽度,所以天窗玻璃1前端与车顶2之间的开口的排水速率也远超天窗状态一,有利于加快将天窗玻璃1上表面的雨水经过排水沟7排入天窗排水孔8。
天窗状态三是如图6所示的状态,其由图1所示的初始关闭状态转变而来,此时,天窗玻璃1由初始关闭状态的位置沿天窗内腔3先向下移动,然后向后平移,使得天窗玻璃1呈现前低后高的状态,其前端下表面与防水围挡6顶部的间隙高度为5mm、其后端位于天窗玻璃收纳槽4的开口内,天窗玻璃1后端与天窗玻璃收纳槽4的上、下内表面之间都设有间隙并且上部间隙小于下部间隙,天窗玻璃收纳槽4是天窗需要完全开启时、用于收纳天窗玻璃1的车顶2内部的凹槽。
天窗状态三的情况下,天窗玻璃1前端低而后端高,使更多的天窗玻璃1顶部的雨水流动至天窗玻璃1的前端处,减少流动至天窗玻璃1后端处的雨水量。天窗玻璃1前端与天窗内腔3的侧壁之间的间隙宽度L2大于天窗处于初始关闭状态时,但小于天窗状态二时的L1,同时由于天窗玻璃1完全位于天窗内腔3中,天窗玻璃1周向与天窗内腔3侧壁之间的间隙比天窗状态一、天窗状态二时更小,虽然会影响天窗玻璃1的排水效率,但当雨量更大而使排水量T达到第二档排水量设定值Q以上或车速达到80km/h以上时才会进入天窗状态三,此时单位时间内落到天窗玻璃1处的雨量将超过天窗排水孔8的最大排水量,因此通过保持更小的间隙来限制单位时间内、进入排水沟7的雨水量,防止排水沟7内的过多积水溢出而通过天窗通气孔5进入车内。同时,降低天窗玻璃1的高度,使其前端下表面与防水围挡6顶部的间隙高度为5mm,从而既保证流经车顶2的部分空气经过天窗玻璃1前端与天窗内腔3侧壁之间的间隙、天窗玻璃1下表面与防水围挡6顶部的间隙进入天窗通气孔5后进入车内,又能对进入的气流进行减速,防止车速达到80km/h以上时,高速气流将外界的雨水或排水沟7内的积水带入天窗通气孔5而进入车内。天窗玻璃1前端低、后端高的状态,使气流经过天窗玻璃1前端以及其下表面与防水围挡6顶部的间隙时,有一个自下而上的流动过程,如图6(e)及图7中的箭头所示,从而进一步防止雨水被气流带入天窗通气孔5内。
同时,天窗玻璃1以前端低、后端高的倾斜状态位于天窗内腔3中,相比天窗初始关闭状态,增加了天窗玻璃1前端、后端与车顶之间的间隙宽度,有利于提高进气量,同时该间隙又能限制单位时间内、进入排水沟7的雨水量,防止排水沟7内的积水过多溢出。天窗玻璃1后端位于天窗玻璃收纳槽4的开口内,使得由天窗玻璃1后端进入的雨水和空气,能够先进入天窗玻璃收纳槽4,然后到达排水沟7,增加雨水和空气的运动路径、减缓气流的流速,并使得气流和雨水到达天窗玻璃收纳槽4时能够分离。天窗玻璃1后端与天窗玻璃收纳槽4的上、下内表面之间都设有间隙并且上部间隙小于下部间隙,既能够减小进入天窗玻璃收纳槽4内空气与雨水的量,又能够提高由天窗玻璃收纳槽4从下部间隙向天窗内腔3排出空气的效率以及向排水沟7排出雨水的效率,使得由天窗玻璃收纳槽4排入天窗内腔3的空气流速进一步降低,也使得由天窗玻璃收纳槽4排入排水沟7的雨水流速进一步减缓,防止由天窗玻璃收纳槽4排入天窗内腔3的气流将天窗玻璃收纳槽4内的雨水或者排水沟7中的积水带入天窗通气孔5而进入车内。天窗玻璃1后端与天窗玻璃收纳槽4之间的间隙,既能使外界的空气从此处进入车内,又能防止过多的雨水从此处进入排水沟7内而使积水溢出。在天窗状态三下,从天窗玻璃1与车顶2四周的间隙进入车内的气流将通过车身本体上的间隙流出车外,在车内形成空气的对流。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本发明的具体实施例,本发明的技术特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (8)
1.一种雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
(1)在天窗排水孔内设置流量传感器,在汽车上安装天窗控制器,天窗控制器分别与前风挡雨量传感器、车速传感器及流量传感器进行信号连接;
(2)系统启动进行自检;
(3)通过雨量传感器检测雨量信号;
(4)没有雨量信号,回到步骤3继续检测,否则进入步骤5;
(5)检测到雨量信号,表明已经开始下雨,通过车速传感器检测此时的车速;
(6)车速在80km/h以上时,控制天窗开启至天窗状态三,之后再回到步骤2;车速小于80km/h时,通过流量传感器检测排水孔处的排水量T,如果T≤P,则控制天窗开启至天窗状态一;如果P<T<Q,则控制天窗开启至天窗状态二;如果T≥Q,则控制天窗开启至天窗状态三。
2.如权利要求1所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,天窗开启至天窗状态一时,天窗玻璃绕其前端的上边沿旋转角度θ,形成后端上翘的状态,该状态下,天窗玻璃的前端与车顶之间的间隙变大,天窗玻璃的后端高于车顶上表面并形成高度为L3的开口。
3.如权利要求1所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,天窗状态二是在天窗状态一的基础上,天窗玻璃向汽车后方平移一定的距离,使得天窗玻璃前端上边沿与天窗内腔的前侧壁之间的距离为L1。
4.如权利要求1所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,天窗开启至天窗状态三时,天窗玻璃沿天窗内腔向下移动,然后向后平移,使得天窗玻璃呈现前低后高的状态,其后端位于天窗玻璃收纳槽的开口内,并且天窗玻璃后端与天窗玻璃收纳槽上、下内表面之间都设有间隙并且上部间隙小于下部间隙。
5.如权利要求2所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,天窗玻璃绕其前端的上边沿旋转的角度θ=12°。
6.如权利要求2所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,天窗玻璃的后端高于车顶上表面的高度L3为5-10mm。
7.如权利要求3所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,天窗玻璃前端上边沿与天窗内腔的前侧壁之间的距离L1=12mm。
8.如权利要求4所述的雨天汽车天窗开闭控制方法,其特征在于,呈现前低后高状态的天窗玻璃的前端下表面与防水围挡顶部的间隙高度为5mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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