本公開涉及用于控制相對于車輛的周圍氣流的車輛車身底部的活動(dòng)面板。

背景技術(shù)：

空氣動(dòng)力學(xué)是研究在空氣中運(yùn)動(dòng)的物體，是汽車等車輛設(shè)計(jì)中的重要因素。汽車空氣動(dòng)力學(xué)是研究道路車輛的空氣動(dòng)力學(xué)。研究的主要目的是減少車輛阻力和風(fēng)噪聲，使噪聲排放最小化，以及通過氣流管理防止在轉(zhuǎn)彎過程中和高速下非期望的升力和空氣動(dòng)力失穩(wěn)的其他致因。研究通常用于成形車輛車身以及附加空氣動(dòng)力裝置，這些附加空氣動(dòng)力裝置用于在上述用作特定車輛用途的特征之間實(shí)現(xiàn)期望的折中。此外，空氣動(dòng)力學(xué)的研究可用于產(chǎn)生合適的氣流進(jìn)入到車輛乘客室并對車輛零部件和系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開了一種用于車輛的氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)。所述車輛具有車身，該車身包括配置為面向入射的周圍氣流的第一車身端部、與第一車身端部相對的第二車身端部和配置為跨越第一和第二車身端部之間的距離的車輛車身底部部分。所述車輛還具有貼近車輛車身底部部分布置的車輛子系統(tǒng)。所述氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括面板，該面板可移動(dòng)地安裝到車身底部部分上，且配置為調(diào)節(jié)入射氣流的車身底部氣流部分進(jìn)入到車輛子系統(tǒng)。所述氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)配置為移動(dòng)面板以選擇性地將車輛子系統(tǒng)的至少一部分暴露于入射氣流的車身底部氣流部分以及遮住車輛子系統(tǒng)，從而提高車身的空氣動(dòng)力特性。所述氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)另外還包括至少一個(gè)配置為檢測車輛運(yùn)行參數(shù)的傳感器和與該至少一個(gè)傳感器進(jìn)行電子通信的控制器。該控制器配置為調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，從而響應(yīng)于檢測到的車輛運(yùn)行參數(shù)而選擇性地移動(dòng)面板。

入射氣流的車身底部氣流部分進(jìn)入到車輛子系統(tǒng)可通過周圍環(huán)境和車輛車身底部部分之間的可變大小進(jìn)入口來實(shí)現(xiàn)。該可變大小進(jìn)入口可由面板的邊界和車身底部氣流部分限定。在這種情況下，面板可經(jīng)由所述機(jī)構(gòu)而被選擇性地移動(dòng)以改變進(jìn)入口的大小。

所述機(jī)構(gòu)可包括線性致動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)中的至少一者。

所述面板可經(jīng)由軌道以及至少一個(gè)滾軸和/或軸承而安裝到車身。

所述面板配置為相對于車身傾斜，即起到氣窗或百葉窗的作用。

所述至少一個(gè)傳感器可包括第一傳感器，第一傳感器配置為檢測車輛的行駛速度并將檢測到的行駛速度傳達(dá)至控制器。所述控制器可配置為響應(yīng)于車輛的檢測到的行駛速度、經(jīng)由所述機(jī)構(gòu)而選擇性地相對于車身來移動(dòng)面板。

所述至少一個(gè)傳感器還可包括第二傳感器，第二傳感器配置為檢測車輛子系統(tǒng)的溫度并將檢測到的溫度傳達(dá)至控制器。所述控制器可配置為響應(yīng)于檢測到的溫度、經(jīng)由所述機(jī)構(gòu)而選擇性地相對于車身來移動(dòng)面板。

所述氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)還可包括車輪，第一傳感器可以配置為檢測該車輪的轉(zhuǎn)速。

所述車輛子系統(tǒng)可以是內(nèi)燃機(jī)、排氣系統(tǒng)、變速箱總成、分動(dòng)箱和差速器其中之一。

還公開了一種包括這種系統(tǒng)的車輛。

通過以下結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書對實(shí)施所述公開的實(shí)施例和最佳實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本公開的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開的具有各種車輛子系統(tǒng)的車輛的示意性頂視圖。

圖2是根據(jù)本公開的圖1所示的車輛的示意性底視圖，其中包括各種車輛子系統(tǒng)和配置為選擇性地產(chǎn)生氣流至車輛子系統(tǒng)的氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)的平面圖。

圖3是根據(jù)本公開的圖1和2所示的車輛的示意性側(cè)視圖，其中示出了車輛子系統(tǒng)和配置為選擇性地產(chǎn)生氣流至車輛子系統(tǒng)的氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)的另一實(shí)施例。

圖4是根據(jù)本公開的車輛的后端部的示意性的局部放大底部透視圖，其中示出了氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

參見附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，圖1示出了相對路面12放置的機(jī)動(dòng)車輛10的示意圖。車輛10包括具有縱軸x的車身14。車身14限定六個(gè)車身側(cè)圍。六個(gè)車身側(cè)圍包括第一車身端部或前端部16、相對的第二車身端部或后端部18、左側(cè)圍20和右側(cè)圍22、通常包括車頂?shù)能嚿眄敳坎糠?4以及車身底部部分26(如圖3所示)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，前端部16配置為例如當(dāng)車輛相對路面12運(yùn)動(dòng)時(shí)面向迎面而來或入射的，即接近或接觸的，周圍氣流25。

如圖3所示，車身底部部分26配置為跨越車身14的前后端部16、18之間的距離。車身底部部分26可具有表面，該表面配置，比如成形或構(gòu)造為容納各種車輛子系統(tǒng)的部件，這些車輛子系統(tǒng)將在下文更詳細(xì)地討論。車身底部部分26還在車身14和路面12之間限定空間30(如圖3所示)。此外，空間30允許第一或車身底部氣流部分25-1于車身14之下從車身14和路面12之間穿過，同時(shí)，第二氣流部分25-2從車身頂部部分24上穿過。此外，第三氣流部分25-3環(huán)繞左側(cè)圍20，第四氣流部分25-4環(huán)繞右側(cè)圍22。所有氣流部分25-1、25-2、25-3和25-4都在后端部18后方于尾流區(qū)或緊挨移動(dòng)車輛的后端部18之后的再循環(huán)氣流區(qū)域25-5中重新會(huì)合在一起。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，再循環(huán)氣流區(qū)域25-5通常是在車輛車速提高時(shí)由車身側(cè)圍18、20、22、24和26周圍的環(huán)境空氣流所產(chǎn)生的。

參見圖1-3，車輛10包括多個(gè)車輪以及動(dòng)力系統(tǒng)34，多個(gè)車輪具體為前輪32a和后輪32b，動(dòng)力系統(tǒng)34作為車輛子系統(tǒng)運(yùn)行，動(dòng)力系統(tǒng)34可包括用于產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的內(nèi)燃機(jī)36。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，內(nèi)燃機(jī)36產(chǎn)生排氣流，排氣流經(jīng)由排氣系統(tǒng)42排放至周圍環(huán)境中，排氣系統(tǒng)42沿車身底部部分26延伸，且具有各種共鳴箱、消聲器和排氣減排裝置。動(dòng)力系統(tǒng)34還可包括變速箱38，變速箱38將內(nèi)燃機(jī)36可操作地連接至車輪32a、32b中的至少一些車輪，以將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞至這些車輪。動(dòng)力系統(tǒng)34還可以另外包括燃料電池(未示出)和/或一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)40，如圖2所示，電動(dòng)發(fā)電機(jī)40與車輪32a和32b中的至少一些車輪可操作地相連并布置在變速箱38內(nèi)部或外部。此外，動(dòng)力系統(tǒng)34可以包括四輪驅(qū)動(dòng)分動(dòng)箱43(如圖2所示)和差速器44(如圖1-4所示)。

另一種代表性車輛子系統(tǒng)可包括各種熱交換器46，這些熱交換器配置為從至少一部分溫度敏感區(qū)和車輛10的子系統(tǒng)中，如從動(dòng)力系統(tǒng)34中排出熱量。如圖所示，車輛10還可包括車輛懸架，該車輛懸架總體標(biāo)示為48，具有各種貼近車身底部部分26設(shè)置的部件。車身10還可包括其他子系統(tǒng)，比如總體標(biāo)示為50的制動(dòng)系統(tǒng)以及總體標(biāo)示為52的采暖、通風(fēng)和空調(diào)(hvac)系統(tǒng)，hvac系統(tǒng)通常使用熱交換器，比如熱交換器46。以上所討論的子系統(tǒng)都被視作是普通類別的車輛子系統(tǒng)的代表，這些子系統(tǒng)可具有貼近車身底部部分26設(shè)置的部件，但不應(yīng)看作是對本公開的范圍進(jìn)行限制。總之，在上文作為代表討論的車輛子系統(tǒng)皆可受益于暴露于第一氣流部分25-1之中，不論其是為了子系統(tǒng)自身的冷卻還是為了將氣流傳導(dǎo)至其他區(qū)或子系統(tǒng)中。

如圖2-4所示，車輛10還包括氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54。氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54包括至少一塊面板56，其可移動(dòng)地安裝到車身底部部分26上，配置為調(diào)節(jié)入射氣流25的車身底部氣流部分25-1進(jìn)入到任一車輛子系統(tǒng)系統(tǒng)中，比如在上文作為代表討論的那些子系統(tǒng)。入射氣流的車身底部氣流部分25-1進(jìn)入到具體的車輛子系統(tǒng)通過周圍環(huán)境和車輛車身底部部分26之間的可變大小進(jìn)入口57a來實(shí)現(xiàn)?？勺兇笮∵M(jìn)入口57a可由車身14的結(jié)構(gòu)和相對于車身的特定面板56的選定位置來限定，即由相應(yīng)面板的邊界和車身底部氣流部分25-1限定，其在圖2中總體以57b標(biāo)示。照此，每一單獨(dú)的可移動(dòng)面板56都配置為改變相應(yīng)進(jìn)入口57a的大小，從而調(diào)節(jié)從空間30去向相應(yīng)車輛子系統(tǒng)的車身底部氣流部分25-1的量。

氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54還包括配置為移動(dòng)面板56的機(jī)構(gòu)58。這樣移動(dòng)面板56是為了在進(jìn)入口57a以某預(yù)定度露出時(shí)，選擇性地將具體的車輛子系統(tǒng)的至少一部分暴露于入射氣流的車身底部氣流部分25-1之中，且在該開口被覆蓋時(shí)，遮住對象車輛子系統(tǒng)，從而提高車身14的空氣動(dòng)力特性。氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54還包括至少一個(gè)傳感器，其將在下文詳細(xì)描述，傳感器配置為檢測某些具體車輛運(yùn)行參數(shù)。氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54另外還包括控制器62，其與各個(gè)相應(yīng)傳感器進(jìn)行電子通信，配置為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)58，從而響應(yīng)于檢測到的車輛運(yùn)行參數(shù)選擇性地移動(dòng)面板56。

控制器62可包括配置為調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)34的運(yùn)行的中央處理器(cpu)，以及其他車輛系統(tǒng)，或?qū)Ｓ每刂破?。為了適當(dāng)?shù)乜刂茩C(jī)構(gòu)58的運(yùn)行，控制器62包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器的至少一部分是有形的、非暫時(shí)性的。該存儲(chǔ)器可以是任何參與提供計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)或進(jìn)程指令的可記錄媒介。這種媒介可采取多種形式，包括但不限于非易失性媒介和易失性媒介。

例如，用于控制器62的非易失性媒介可包括光盤或磁盤以及其他永久性存儲(chǔ)器。例如，易失性媒介可包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)，dram可構(gòu)成主存儲(chǔ)器。這些指令可通過一個(gè)或多個(gè)傳輸媒介來傳輸，其中傳輸媒介包括同軸電纜、銅線和光纖，如包括耦接到計(jì)算機(jī)處理器的系統(tǒng)總線的線纜等?？刂破?2的存儲(chǔ)器還可包括軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、cd-rom、dvd、以及任何其他光學(xué)媒介等。控制器62可以配置或配備有其他所需的計(jì)算機(jī)硬件，比如高速時(shí)鐘、必備的模數(shù)(a/d)和/或數(shù)模(d/a)轉(zhuǎn)換電路，任何必需的輸入/輸出電路和裝置(i/o)，以及合適的信號調(diào)節(jié)和/或緩沖電路。任何控制器62所需或可使用的算法都可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并自動(dòng)執(zhí)行以提供所需的功能。

可移動(dòng)面板56可配置為沿縱軸x移動(dòng)，通過朝向后端部18移動(dòng)而露出進(jìn)入口57a，而通過朝向車身14的前端部16移動(dòng)而封閉該進(jìn)入口。也可采用反向鉸接，即，使面板朝向前端部16移動(dòng)。機(jī)構(gòu)58可包括至少一個(gè)線性致動(dòng)器58a(如圖2和4所示)、旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器58b和/或電動(dòng)機(jī)58c(如圖3所示)。如圖4所示，面板56可經(jīng)由軌道64、至少一個(gè)滾軸66和/或軸承68可滑動(dòng)地安裝到車身14上。或者，如圖3所示，面板56可配置為相對于車身14傾斜或樞轉(zhuǎn)，從而起到一個(gè)或多個(gè)氣窗或百葉窗56a的作用。配置為一個(gè)或多個(gè)氣窗的面板可配置為打開，使得單獨(dú)的氣窗將空氣引入進(jìn)入口57a中(如圖3所示)或?qū)⒖諝鈴闹信懦?，雖未具體示出，但可很容易地想到該空氣排出過程。

面板56可以是多個(gè)可操作地連接在一起的面板其中之一，配置為選擇性地覆蓋和露出如上文討論的進(jìn)入口57a，且不論其是上述公開的滑動(dòng)配置還是樞轉(zhuǎn)配置。若進(jìn)入口57a的大小使得僅封裝一個(gè)滑動(dòng)或樞轉(zhuǎn)面板用以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)一個(gè)進(jìn)入口不切合實(shí)際，那么上述那些方式是尤其有益的。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以的面板56可配置為在大致垂直縱軸x但仍平行于路面12的方向上移動(dòng)。氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54可包括數(shù)量不限的可獨(dú)立移動(dòng)的面板56用于調(diào)節(jié)氣流至獨(dú)立的子系統(tǒng)，比如子系統(tǒng)34、46、48、50和52，和/或它們的獨(dú)立的熱敏部件。

前面提到的傳感器可包括一個(gè)或多個(gè)第一傳感器60-1，其配置為檢測車輛10的行駛速度作為對象車輛運(yùn)行參數(shù)并將檢測到的行駛速度傳達(dá)至控制器62。照此，第一傳感器60-1可配置為檢測車輪32a、32b的轉(zhuǎn)速。或者，第一傳感器60-1可配置為皮托管用以檢測相對于車輛10的入射周圍氣流25的速度。相應(yīng)地，控制器62還配置為響應(yīng)于由第一傳感器60-1檢測到的車輛的行駛速度，比如在檢測到編入控制器中的預(yù)定閾值車輛車速時(shí)，經(jīng)由機(jī)構(gòu)58而選擇性地相對于車身14來移動(dòng)面板56以及改變進(jìn)入口57a的大小。

前文公開的傳感器還可包括一個(gè)或多個(gè)第二傳感器60-2，其配置為檢測溫度作為特定車輛子系統(tǒng)，比如上文以代表形式描述的子系統(tǒng)34、46、48、50和52的對象車輛運(yùn)行參數(shù)，并將檢測到的溫度傳達(dá)至控制器62。相應(yīng)地，控制器62還配置為響應(yīng)于由第二傳感器60-2檢測到的溫度，比如在檢測到編入控制器中的預(yù)定閾值溫度時(shí)，經(jīng)由機(jī)構(gòu)58而選擇性地相對于車身14來移動(dòng)面板56以及改變進(jìn)入口57a的大小。

可移動(dòng)面板56還可另外包括一個(gè)或多個(gè)相對于車身14縱向，即沿x軸設(shè)置的翅片70(如圖2和4所示)。當(dāng)車輛10運(yùn)動(dòng)時(shí)，翅片70配置為沿車輛車身底部部分26，朝車身14的后端部18流線化和引導(dǎo)車身底部氣流部分25-1，并引出至周圍環(huán)境中?？偟恼f來，氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54可以提高車輛10的空氣動(dòng)力特性，從而通過維持可移動(dòng)面板56的封閉或近似封閉狀態(tài)以在行駛速度提升時(shí)提高能量效率和降低噪聲。此外，氣流調(diào)節(jié)系統(tǒng)54可以產(chǎn)生按需氣流用于冷卻關(guān)鍵車輛子系統(tǒng)和使關(guān)鍵車輛子系統(tǒng)通風(fēng)。

詳細(xì)描述和附圖都是用于支持和說明本公開，而本公開的范圍則僅由權(quán)利要求書所限定。雖然已對實(shí)施請求保護(hù)的公開的一些最佳方式和其他實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但還存在各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例用于實(shí)踐所附權(quán)利要求書中限定的公開。再者，附圖所示的實(shí)施例或本說明書中提及的各種實(shí)施例的特征并不一定理解為彼此獨(dú)立的實(shí)施例。更確切地說，在實(shí)施例的示例之一中描述的每一特征都可與其他實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)其他所需特征相結(jié)合，從而組成其他未用語言或參照附圖描述的實(shí)施例。因此，這些其他實(shí)施例同樣落入所附權(quán)利要求書的范圍框架之內(nèi)。