经由活动车身底部面板对相对于车辆的气流的控制的制作方法

本公开涉及用于控制相对于车辆的周围气流的车辆车身底部的活动面板。

背景技术：

空气动力学是研究在空气中运动的物体，是汽车等车辆设计中的重要因素。汽车空气动力学是研究道路车辆的空气动力学。研究的主要目的是减少车辆阻力和风噪声，使噪声排放最小化，以及通过气流管理防止在转弯过程中和高速下非期望的升力和空气动力失稳的其他致因。研究通常用于成形车辆车身以及附加空气动力装置，这些附加空气动力装置用于在上述用作特定车辆用途的特征之间实现期望的折中。此外，空气动力学的研究可用于产生合适的气流进入到车辆乘客室并对车辆零部件和系统进行冷却。

技术实现要素：

公开了一种用于车辆的气流调节系统。所述车辆具有车身，该车身包括配置为面向入射的周围气流的第一车身端部、与第一车身端部相对的第二车身端部和配置为跨越第一和第二车身端部之间的距离的车辆车身底部部分。所述车辆还具有贴近车辆车身底部部分布置的车辆子系统。所述气流调节系统包括面板，该面板可移动地安装到车身底部部分上，且配置为调节入射气流的车身底部气流部分进入到车辆子系统。所述气流调节系统还包括机构，该机构配置为移动面板以选择性地将车辆子系统的至少一部分暴露于入射气流的车身底部气流部分以及遮住车辆子系统，从而提高车身的空气动力特性。所述气流调节系统另外还包括至少一个配置为检测车辆运行参数的传感器和与该至少一个传感器进行电子通信的控制器。该控制器配置为调节所述机构，从而响应于检测到的车辆运行参数而选择性地移动面板。

入射气流的车身底部气流部分进入到车辆子系统可通过周围环境和车辆车身底部部分之间的可变大小进入口来实现。该可变大小进入口可由面板的边界和车身底部气流部分限定。在这种情况下，面板可经由所述机构而被选择性地移动以改变进入口的大小。

所述机构可包括线性致动器、旋转致动器和电动机中的至少一者。

所述面板可经由轨道以及至少一个滚轴和/或轴承而安装到车身。

所述面板配置为相对于车身倾斜，即起到气窗或百叶窗的作用。

所述至少一个传感器可包括第一传感器，第一传感器配置为检测车辆的行驶速度并将检测到的行驶速度传达至控制器。所述控制器可配置为响应于车辆的检测到的行驶速度、经由所述机构而选择性地相对于车身来移动面板。

所述至少一个传感器还可包括第二传感器，第二传感器配置为检测车辆子系统的温度并将检测到的温度传达至控制器。所述控制器可配置为响应于检测到的温度、经由所述机构而选择性地相对于车身来移动面板。

所述气流调节系统还可包括车轮，第一传感器可以配置为检测该车轮的转速。

所述车辆子系统可以是内燃机、排气系统、变速箱总成、分动箱和差速器其中之一。

还公开了一种包括这种系统的车辆。

通过以下结合附图和所附权利要求书对实施所述公开的实施例和最佳实施方式的详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是根据本公开的具有各种车辆子系统的车辆的示意性顶视图。

图2是根据本公开的图1所示的车辆的示意性底视图，其中包括各种车辆子系统和配置为选择性地产生气流至车辆子系统的气流调节系统的平面图。

图3是根据本公开的图1和2所示的车辆的示意性侧视图，其中示出了车辆子系统和配置为选择性地产生气流至车辆子系统的气流调节系统的另一实施例。

图4是根据本公开的车辆的后端部的示意性的局部放大底部透视图，其中示出了气流调节系统的实施例。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记指代相同的部件，图1示出了相对路面12放置的机动车辆10的示意图。车辆10包括具有纵轴x的车身14。车身14限定六个车身侧围。六个车身侧围包括第一车身端部或前端部16、相对的第二车身端部或后端部18、左侧围20和右侧围22、通常包括车顶的车身顶部部分24以及车身底部部分26(如图3所示)。本领域技术人员应理解的是，前端部16配置为例如当车辆相对路面12运动时面向迎面而来或入射的，即接近或接触的，周围气流25。

如图3所示，车身底部部分26配置为跨越车身14的前后端部16、18之间的距离。车身底部部分26可具有表面，该表面配置，比如成形或构造为容纳各种车辆子系统的部件，这些车辆子系统将在下文更详细地讨论。车身底部部分26还在车身14和路面12之间限定空间30(如图3所示)。此外，空间30允许第一或车身底部气流部分25-1于车身14之下从车身14和路面12之间穿过，同时，第二气流部分25-2从车身顶部部分24上穿过。此外，第三气流部分25-3环绕左侧围20，第四气流部分25-4环绕右侧围22。所有气流部分25-1、25-2、25-3和25-4都在后端部18后方于尾流区或紧挨移动车辆的后端部18之后的再循环气流区域25-5中重新会合在一起。本领域技术人员应理解的是，再循环气流区域25-5通常是在车辆车速提高时由车身侧围18、20、22、24和26周围的环境空气流所产生的。

参见图1-3，车辆10包括多个车轮以及动力系统34，多个车轮具体为前轮32a和后轮32b，动力系统34作为车辆子系统运行，动力系统34可包括用于产生发动机扭矩的内燃机36。本领域技术人员应理解的是，内燃机36产生排气流，排气流经由排气系统42排放至周围环境中，排气系统42沿车身底部部分26延伸，且具有各种共鸣箱、消声器和排气减排装置。动力系统34还可包括变速箱38，变速箱38将内燃机36可操作地连接至车轮32a、32b中的至少一些车轮，以将发动机扭矩传递至这些车轮。动力系统34还可以另外包括燃料电池(未示出)和/或一个或多个电动发电机40，如图2所示，电动发电机40与车轮32a和32b中的至少一些车轮可操作地相连并布置在变速箱38内部或外部。此外，动力系统34可以包括四轮驱动分动箱43(如图2所示)和差速器44(如图1-4所示)。

另一种代表性车辆子系统可包括各种热交换器46，这些热交换器配置为从至少一部分温度敏感区和车辆10的子系统中，如从动力系统34中排出热量。如图所示，车辆10还可包括车辆悬架，该车辆悬架总体标示为48，具有各种贴近车身底部部分26设置的部件。车身10还可包括其他子系统，比如总体标示为50的制动系统以及总体标示为52的采暖、通风和空调(hvac)系统，hvac系统通常使用热交换器，比如热交换器46。以上所讨论的子系统都被视作是普通类别的车辆子系统的代表，这些子系统可具有贴近车身底部部分26设置的部件，但不应看作是对本公开的范围进行限制。总之，在上文作为代表讨论的车辆子系统皆可受益于暴露于第一气流部分25-1之中，不论其是为了子系统自身的冷却还是为了将气流传导至其他区或子系统中。

如图2-4所示，车辆10还包括气流调节系统54。气流调节系统54包括至少一块面板56，其可移动地安装到车身底部部分26上，配置为调节入射气流25的车身底部气流部分25-1进入到任一车辆子系统系统中，比如在上文作为代表讨论的那些子系统。入射气流的车身底部气流部分25-1进入到具体的车辆子系统通过周围环境和车辆车身底部部分26之间的可变大小进入口57a来实现。可变大小进入口57a可由车身14的结构和相对于车身的特定面板56的选定位置来限定，即由相应面板的边界和车身底部气流部分25-1限定，其在图2中总体以57b标示。照此，每一单独的可移动面板56都配置为改变相应进入口57a的大小，从而调节从空间30去向相应车辆子系统的车身底部气流部分25-1的量。

气流调节系统54还包括配置为移动面板56的机构58。这样移动面板56是为了在进入口57a以某预定度露出时，选择性地将具体的车辆子系统的至少一部分暴露于入射气流的车身底部气流部分25-1之中，且在该开口被覆盖时，遮住对象车辆子系统，从而提高车身14的空气动力特性。气流调节系统54还包括至少一个传感器，其将在下文详细描述，传感器配置为检测某些具体车辆运行参数。气流调节系统54另外还包括控制器62，其与各个相应传感器进行电子通信，配置为调节机构58，从而响应于检测到的车辆运行参数选择性地移动面板56。

控制器62可包括配置为调节动力系统34的运行的中央处理器(cpu)，以及其他车辆系统，或专用控制器。为了适当地控制机构58的运行，控制器62包括存储器，该存储器的至少一部分是有形的、非暂时性的。该存储器可以是任何参与提供计算机可读数据或进程指令的可记录媒介。这种媒介可采取多种形式，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盘或磁盘以及其他永久性存储器。例如，易失性媒介可包括动态随机存取存储器(dram)，dram可构成主存储器。这些指令可通过一个或多个传输媒介来传输，其中传输媒介包括同轴电缆、铜线和光纤，如包括耦接到计算机处理器的系统总线的线缆等。控制器62的存储器还可包括软盘、软磁盘、硬盘、磁带、cd-rom、dvd、以及任何其他光学媒介等。控制器62可以配置或配备有其他所需的计算机硬件，比如高速时钟、必备的模数(a/d)和/或数模(d/a)转换电路，任何必需的输入/输出电路和装置(i/o)，以及合适的信号调节和/或缓冲电路。任何控制器62所需或可使用的算法都可存储在存储器中，并自动执行以提供所需的功能。

可移动面板56可配置为沿纵轴x移动，通过朝向后端部18移动而露出进入口57a，而通过朝向车身14的前端部16移动而封闭该进入口。也可采用反向铰接，即，使面板朝向前端部16移动。机构58可包括至少一个线性致动器58a(如图2和4所示)、旋转致动器58b和/或电动机58c(如图3所示)。如图4所示，面板56可经由轨道64、至少一个滚轴66和/或轴承68可滑动地安装到车身14上。或者，如图3所示，面板56可配置为相对于车身14倾斜或枢转，从而起到一个或多个气窗或百叶窗56a的作用。配置为一个或多个气窗的面板可配置为打开，使得单独的气窗将空气引入进入口57a中(如图3所示)或将空气从中排出，虽未具体示出，但可很容易地想到该空气排出过程。

面板56可以是多个可操作地连接在一起的面板其中之一，配置为选择性地覆盖和露出如上文讨论的进入口57a，且不论其是上述公开的滑动配置还是枢转配置。若进入口57a的大小使得仅封装一个滑动或枢转面板用以适当地调节一个进入口不切合实际，那么上述那些方式是尤其有益的。在另一个实施例中，可以的面板56可配置为在大致垂直纵轴x但仍平行于路面12的方向上移动。气流调节系统54可包括数量不限的可独立移动的面板56用于调节气流至独立的子系统，比如子系统34、46、48、50和52，和/或它们的独立的热敏部件。

前面提到的传感器可包括一个或多个第一传感器60-1，其配置为检测车辆10的行驶速度作为对象车辆运行参数并将检测到的行驶速度传达至控制器62。照此，第一传感器60-1可配置为检测车轮32a、32b的转速。或者，第一传感器60-1可配置为皮托管用以检测相对于车辆10的入射周围气流25的速度。相应地，控制器62还配置为响应于由第一传感器60-1检测到的车辆的行驶速度，比如在检测到编入控制器中的预定阈值车辆车速时，经由机构58而选择性地相对于车身14来移动面板56以及改变进入口57a的大小。

前文公开的传感器还可包括一个或多个第二传感器60-2，其配置为检测温度作为特定车辆子系统，比如上文以代表形式描述的子系统34、46、48、50和52的对象车辆运行参数，并将检测到的温度传达至控制器62。相应地，控制器62还配置为响应于由第二传感器60-2检测到的温度，比如在检测到编入控制器中的预定阈值温度时，经由机构58而选择性地相对于车身14来移动面板56以及改变进入口57a的大小。

可移动面板56还可另外包括一个或多个相对于车身14纵向，即沿x轴设置的翅片70(如图2和4所示)。当车辆10运动时，翅片70配置为沿车辆车身底部部分26，朝车身14的后端部18流线化和引导车身底部气流部分25-1，并引出至周围环境中。总的说来，气流调节系统54可以提高车辆10的空气动力特性，从而通过维持可移动面板56的封闭或近似封闭状态以在行驶速度提升时提高能量效率和降低噪声。此外，气流调节系统54可以产生按需气流用于冷却关键车辆子系统和使关键车辆子系统通风。

详细描述和附图都是用于支持和说明本公开，而本公开的范围则仅由权利要求书所限定。虽然已对实施请求保护的公开的一些最佳方式和其他实施例做了详细描述，但还存在各种替代设计和实施例用于实践所附权利要求书中限定的公开。再者，附图所示的实施例或本说明书中提及的各种实施例的特征并不一定理解为彼此独立的实施例。更确切地说，在实施例的示例之一中描述的每一特征都可与其他实施例中的一个或多个其他所需特征相结合，从而组成其他未用语言或参照附图描述的实施例。因此，这些其他实施例同样落入所附权利要求书的范围框架之内。