本文獻(xiàn)總體上涉及機(jī)動(dòng)車輛設(shè)備領(lǐng)域并且,更具體地,涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的抽氣系統(tǒng),該系統(tǒng)適于當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的閉合件打開時(shí)減輕機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙或客艙中本應(yīng)產(chǎn)生的真空效應(yīng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)今的機(jī)動(dòng)車輛的內(nèi)部或乘客艙與外部大氣有效地隔絕,以便允許更有效的冷卻、加熱和空氣調(diào)節(jié)性能。因此,當(dāng)這種機(jī)動(dòng)車輛上的車門關(guān)閉時(shí),存在乘客艙中的氣壓的瞬時(shí)增加,這經(jīng)常導(dǎo)致關(guān)閉車門所需的力或努力的不期望的增加。
在本領(lǐng)域中還已知的是,給機(jī)動(dòng)車輛裝備抽氣裝置以當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)平衡乘客艙和外部大氣之間的氣壓以解決這個(gè)問題。例如,轉(zhuǎn)讓給福特全球技術(shù)公司的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)為2013/0095738的專利文獻(xiàn)中公開了合并有動(dòng)力隔膜的這種抽氣裝置系統(tǒng)。
最近,在某些機(jī)動(dòng)車輛上正在提供大的“開放天空”月亮天窗系統(tǒng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛車門打開并且真空效應(yīng)在機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙或客艙中產(chǎn)生時(shí),這種系統(tǒng)的月亮天窗面板回向下偏轉(zhuǎn)。值得注意的是,迄今為止,現(xiàn)有技術(shù)的抽氣裝置系統(tǒng)尚未適于或被配置為解決這個(gè)問題。
本文獻(xiàn)涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的新的且改進(jìn)的抽氣系統(tǒng),該系統(tǒng)適于或被配置為當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的閉合件打開時(shí)減輕機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙中本應(yīng)產(chǎn)生的真空效應(yīng)。有利地,當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的單個(gè)閉合件(比如車窗或月亮天窗)打開時(shí),這種裝置還減輕艙內(nèi)壓力振動(dòng)/亥姆霍茲共振。因此,本文所公開的抽氣系統(tǒng)和相關(guān)方法表示本領(lǐng)域中的顯著進(jìn)步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本文所描述的目的和益處,提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的抽氣系統(tǒng)。該抽氣系統(tǒng)包含包括氣流控制閥的抽氣裝置、可操作地連接到氣流控制閥的致動(dòng)器和控制器。該控制器被配置為當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的閉合件打開時(shí)激活致動(dòng)器并且打開氣流控制閥,從而減輕機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙中本應(yīng)產(chǎn)生的真空效應(yīng)。
氣流控制閥可以包含可在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)的擺動(dòng)件。此外,致動(dòng)器可以包含線性致動(dòng)器。
控制器可以被配置為包括關(guān)于閉合件的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸入。該數(shù)據(jù)輸入可以連接到與閉合件相關(guān)聯(lián)的車門微啟開關(guān)。供選擇地,該數(shù)據(jù)輸入可以連接到與閉合件相關(guān)聯(lián)的電子閂鎖控制模塊。在又一供選擇的方案中,該數(shù)據(jù)輸入可以連接到用于打開和關(guān)閉閉合件的電子致動(dòng)器。
在一個(gè)可行的實(shí)施例中,控制器被配置為包括關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的車窗的打開/關(guān)閉狀態(tài)的第二數(shù)據(jù)輸入。在這樣的實(shí)施例中,控制器可以被配置為當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的僅一個(gè)車窗打開時(shí)打開氣流控制閥。在又一實(shí)施例中,控制器被配置為當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的月亮天窗關(guān)閉且機(jī)動(dòng)車輛的閉合件打開時(shí)打開氣流控制閥,從而減輕機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙中的真空效應(yīng)并且消除月亮天窗下沉。
此外,控制器可以被配置為當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的月亮天窗打開且機(jī)動(dòng)車輛的所有其它車窗關(guān)閉時(shí)打開氣流控制閥。可以這樣做以當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛處于運(yùn)動(dòng)時(shí)減輕乘客艙中的氣壓擾動(dòng)。
根據(jù)額外的方面,提供一種抽氣裝置,該抽氣裝置包括氣流控制閥、控制器和響應(yīng)于控制器以打開氣流控制閥的致動(dòng)器。氣流控制閥被動(dòng)地打開以釋放來自機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙的正氣壓并且通過致動(dòng)器主動(dòng)地打開以減輕機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙中的負(fù)氣壓。
根據(jù)又一方面,提供一種用于當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛閉合件打開時(shí)減輕機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙中產(chǎn)生的真空效應(yīng)的方法。該方法可以概括地描述為包含打開抽氣裝置以當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛閉合件打開時(shí)允許空氣通過抽氣裝置進(jìn)入乘客艙中。
此外,該方法可以包括通過第一裝置感測(cè)閉合件的打開且通過第二裝置打開抽氣裝置的氣流控制閥以允許空氣從周圍環(huán)境進(jìn)入乘客艙的步驟。此外,該方法可以包括通過減輕真空效應(yīng)來消除機(jī)動(dòng)車輛的閉合的月亮天窗的下沉的步驟。根據(jù)又一方面,提供一種用于當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛的閉合件打開且機(jī)動(dòng)車輛處于運(yùn)動(dòng)時(shí)減輕機(jī)動(dòng)車輛中的氣壓振動(dòng)(throb)的方法。該方法可以概括地描述為包含打開機(jī)動(dòng)車輛的抽氣裝置的氣流控制閥以減輕艙內(nèi)壓力振動(dòng)(例如,亥姆霍茲共振)。此外,該方法可以包括通過第一裝置感測(cè)機(jī)動(dòng)車輛的單個(gè)閉合件何時(shí)打開且作為響應(yīng)通過第二裝置打開氣流控制閥的步驟。
在另一個(gè)實(shí)施例中,該方法包括通過第一裝置感測(cè)機(jī)動(dòng)車輛的月亮天窗何時(shí)打開且機(jī)動(dòng)車輛的車窗何時(shí)關(guān)閉并且通過第二裝置打開氣流控制閥。
根據(jù)另一個(gè)方面,該方法可以包括通過傳感器感測(cè)機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙中的壓力振動(dòng)的步驟以及作為響應(yīng)通過裝置打開氣流控制閥的步驟。
在下面的描述中,示出且描述了抽氣系統(tǒng)的若干優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,抽氣系統(tǒng)能夠是其它、不同的實(shí)施例,并且其若干細(xì)節(jié)能夠在各種、明顯的方面進(jìn)行修改,而所有不脫離所附權(quán)利要求中闡述且描述的抽氣系統(tǒng)。因此,附圖和說明書應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為本質(zhì)上是說明性的而不是限制性的。
附圖說明
并入本文并且形成說明書的一部分的附圖示出了抽氣系統(tǒng)的若干方面,并與說明書一起用來解釋其某些原理。在附圖中:
圖1是抽氣系統(tǒng)的示意性框圖;
圖2是示出了機(jī)動(dòng)車輛上的抽氣裝置的一個(gè)可能位置的局部透視圖;
圖3是在被動(dòng)模式下操作以緩解來自機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙的正氣壓的抽氣裝置和致動(dòng)器的示意圖;
圖4是在主動(dòng)模式下操作以緩解來自機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙的負(fù)氣壓的抽氣裝置的示意圖。
現(xiàn)在將詳細(xì)參照抽氣系統(tǒng)的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例,其示例在附圖中被示出。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1-4,圖1-4示出了抽氣系統(tǒng)10。如圖1中示意性地所示,抽氣系統(tǒng)10包含抽氣裝置12,該抽氣裝置12包括氣流控制閥14、可操作地連接到氣流控制閥14的致動(dòng)器16和控制器18。
控制器18是計(jì)算裝置并且可以例如包含根據(jù)適當(dāng)控制軟件指令操作的專用微處理器或電子控制單元(ECU)。任何這樣的控制器18可以包含一個(gè)或多個(gè)處理器、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器和通過通信總線彼此通信的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。
如圖1所示,控制器18包括許多數(shù)據(jù)輸入端20、22、24、26、28、30。在所示的實(shí)施例中,數(shù)據(jù)輸入端20通過數(shù)據(jù)線32連接到提供關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的第一閉合件的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)的傳感器、控制器或其它裝置34。數(shù)據(jù)輸入端22通過數(shù)據(jù)線36連接到提供關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的第二閉合件的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)的傳感器、控制模塊或其它裝置38。
數(shù)據(jù)輸入端24通過數(shù)據(jù)線40連接到提供關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的第三閉合件的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)的傳感器、控制模塊或其它裝置42。類似地,數(shù)據(jù)輸入端26通過數(shù)據(jù)線44連接到提供關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的第四閉合件的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)的傳感器、控制模塊或其它裝置46。
數(shù)據(jù)輸入端28通過數(shù)據(jù)線48連接到提供關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的月亮天窗的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)的傳感器,控制模塊或其它裝置50。
數(shù)據(jù)輸入端30可以通過數(shù)據(jù)線52連接到提供關(guān)于機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙或客艙的氣壓的數(shù)據(jù)的壓力傳感器、控制模塊或其他裝置54。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2,圖2示出了機(jī)動(dòng)車輛M的后四分之一Q,其中抽氣裝置12可以被定位為平衡機(jī)動(dòng)車輛56的內(nèi)部艙室和周圍環(huán)境58之間的壓力。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3和圖4,圖3和圖4分別示出了在被動(dòng)模式和主動(dòng)模式下的抽氣裝置12的操作。如圖所示,抽氣裝置12包括支撐框架60。在所示的實(shí)施例中,氣流控制閥14包含在鉸接點(diǎn)或樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62處可樞轉(zhuǎn)地連接到框架60的擺動(dòng)件(flap)。氣流控制閥或擺動(dòng)件14可在圖3中實(shí)線所示的關(guān)閉位置——在關(guān)閉位置,擺動(dòng)件固定為抵靠框架60且關(guān)閉排氣通道64——和虛線所示的打開位置——在打開位置,排氣通道打開(注意動(dòng)作箭頭A)以允許氣流和在抽氣裝置12的一側(cè)上的乘客艙56和另一側(cè)上的周圍環(huán)境58之間的壓力平衡——之間容易地移動(dòng)。
如圖所示,致動(dòng)器16可以包含可以在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)62上方承載在框架60上的線性致動(dòng)器,比如螺線管。致動(dòng)器16包括臂66。當(dāng)致動(dòng)器被停用時(shí),臂66提供與氣流控制閥/擺動(dòng)件14必要的間隙,以允許擺動(dòng)件在重力的作用下擱置在固定或閉合位置(見實(shí)線位置)。相比之下,如圖4所示,當(dāng)致動(dòng)器16被激活時(shí),該臂66被延伸(注意動(dòng)作箭頭B)以便接合氣流控制閥/擺動(dòng)件14并且將擺動(dòng)件推動(dòng)到打開位置,從而允許氣流(注意動(dòng)作箭頭C)通過排氣通道64。
在圖3所示的被動(dòng)操作期間,氣流控制閥或擺動(dòng)件14保持在關(guān)閉排氣通道64的固定位置,以便一直防止噪聲侵入和任何通風(fēng)通過抽氣裝置系統(tǒng),直到當(dāng)在機(jī)動(dòng)車輛M的內(nèi)部或乘客艙56中存在正壓力尖峰時(shí)。這種正壓力尖峰可以例如在機(jī)動(dòng)車輛M的打開的車門被關(guān)閉并且機(jī)動(dòng)車輛的其他車門和天窗已經(jīng)關(guān)閉時(shí)發(fā)生。在這種情況下,乘客艙氣壓56的增加迫使氣流控制器或擺動(dòng)件14被動(dòng)地樞轉(zhuǎn)到打開位置(見擺動(dòng)件14的虛線位置),從而允許乘客艙56和周圍環(huán)境58之間的壓力的平衡。這種壓力的平衡減輕了關(guān)閉車門所需的努力。應(yīng)當(dāng)理解的是,在該被動(dòng)操作的模式下,致動(dòng)器16在氣流控制閥14的操作中不起作用。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4,圖4示出了當(dāng)車輛的閉合件或車門中的一個(gè)打開時(shí)抽氣系統(tǒng)10如何減輕機(jī)動(dòng)車輛M的乘客艙或客艙56中本應(yīng)產(chǎn)生的真空效應(yīng)。更具體地,當(dāng)打開機(jī)動(dòng)車輛車門中的一個(gè)時(shí),車門微啟開關(guān)、電子閂鎖控制模塊或用于打開和關(guān)閉車門的電子致動(dòng)器通過相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)線32、36、40或44將信號(hào)發(fā)送到表示打開車門中的一個(gè)的控制器18的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)輸入端20、22、24或26。作為響應(yīng),控制器18激活致動(dòng)器16,致動(dòng)器16使臂66延伸以接合氣流控制閥或擺動(dòng)件14并且將擺動(dòng)件推動(dòng)到如圖4所示的打開位置。這打開排氣通道64,允許空氣在動(dòng)作箭頭C的方向上從周圍環(huán)境58向內(nèi)行進(jìn)到乘客艙56中,從而減輕或緩解那個(gè)艙室中的真空效應(yīng)。在裝備有月亮天窗的機(jī)動(dòng)車輛M中,真空效應(yīng)的減輕有利地限制或消除了本應(yīng)由乘客艙56中的降低的氣壓造成的月亮天窗下沉,其中該乘客艙56中的降低的氣壓不能支撐針對(duì)疊加相對(duì)較高的周圍環(huán)境壓力的月亮天窗。在例如2和10秒之間的短暫時(shí)間延遲之后,控制器18將停用致動(dòng)器且撤回臂66的信號(hào)發(fā)送給致動(dòng)器16,從而允許氣流控制閥或擺動(dòng)件14返回到橫跨且阻塞排氣通道64固定的正?;蜿P(guān)閉位置。
從上面清楚可見,本文所描述的抽氣系統(tǒng)10在當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛閉合件(比如車門)打開時(shí)減輕機(jī)動(dòng)車輛M的乘客艙或艙室56中產(chǎn)生的真空效應(yīng)的方法中是有效的。該方法包括打開抽氣裝置12以在機(jī)動(dòng)車輛閉合件打開時(shí)允許空氣通過抽氣裝置進(jìn)入乘客艙或艙室56。此外,該方法可以包括通過第一裝置或傳感器34、38、42、46感測(cè)閉合件的打開并且通過第二裝置或致動(dòng)器16打開抽氣裝置12的氣流控制閥或擺動(dòng)件14以允許空氣從周圍環(huán)境58進(jìn)入乘客艙56。因此,該方法還包括消除可能本應(yīng)由該真空效應(yīng)造成的機(jī)動(dòng)車輛M的關(guān)閉的月亮天窗的下沉。
應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是,抽氣系統(tǒng)10在用于當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛M的閉合件(比如車窗或月亮天窗)打開且機(jī)動(dòng)車輛處于運(yùn)動(dòng)時(shí)減輕機(jī)動(dòng)車輛M中的氣壓振動(dòng)(例如,亥姆霍茲共振)的方法中也是有效的。更具體地,該方法包括打開抽氣裝置12的氣流控制閥或擺動(dòng)件14以減輕乘客艙或客艙壓力振動(dòng)。這樣的振動(dòng)可以在單個(gè)閉合件(比如機(jī)動(dòng)車輛M的車窗或月亮天窗)打開且機(jī)動(dòng)車輛處于運(yùn)動(dòng)的任何時(shí)間潛在地產(chǎn)生。更具體地,乘客艙56內(nèi)的氣壓可能具有根據(jù)機(jī)動(dòng)車輛的速度以特定頻率上升和下降的趨勢(shì)。
在一個(gè)可行的實(shí)施例中,控制器18還可以被配置為包括通過數(shù)據(jù)線52連接到乘客艙壓力傳感器54的乘客艙壓力數(shù)據(jù)輸入端30。在檢測(cè)到壓力振動(dòng)的情況下,控制器18提供控制信號(hào)給致動(dòng)器16,使致動(dòng)器延伸臂66并且打開氣流控制閥或擺動(dòng)件14以允許乘客艙56和周圍環(huán)境58之間的壓力的平衡。因此,氣壓振動(dòng)被有效地減輕。
在另一個(gè)實(shí)施例中,控制器18通過適當(dāng)?shù)膫鞲衅?4、38、42、46監(jiān)測(cè)包括機(jī)動(dòng)車輛M的月亮天窗和車窗的閉合件,并且如果這些中的一個(gè)在車輛操作時(shí)打開,則控制器18將信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器16,使致動(dòng)器打開氣流控制閥或擺動(dòng)件14,試圖在壓力振動(dòng)發(fā)展之前主動(dòng)地平衡周圍環(huán)境和乘客艙之間的壓力。
上述已被呈現(xiàn)為了說明和描述的目的。它并不旨在是窮盡的或?qū)?shí)施例限制為所公開的精確形式。鑒于上述教導(dǎo),明顯的修改和變化是可能的。當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求公平地、合法地和公正地賦予的寬度來解釋時(shí),所有這些修改和變化在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。