本公開大致涉及用于機(jī)動車輛的氣流控制裝置。尤其地，涉及一種用于控制空氣導(dǎo)向器的展開的氣流控制組件。

背景技術(shù)：

由于相對于車輛頂部在車輛底盤下面產(chǎn)生的空氣速度和壓力的差異，隨著機(jī)動車輛行駛速度的增加會產(chǎn)生抬起，且車輪與路面的接觸會稍微減少。這會影響操作性和穩(wěn)定性，特別是對于高速行駛的車輛而言。為解決此問題，眾所周知提供一種用于機(jī)動車輛的空氣動力學(xué)空氣導(dǎo)向器或“導(dǎo)流板”以有助于管理通過車輛下面的氣流。通過使用這種空氣導(dǎo)向器，機(jī)動車輛的燃料效率可得到提高。同樣，空氣導(dǎo)向器有助于限制機(jī)動車輛抬起。例如，車輛前部的導(dǎo)流板通過產(chǎn)生向下力限制機(jī)動車輛前端抬起，迫使車輛前端向下，并且因而提高了車輛操作性和穩(wěn)定性。此外，經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)的前部導(dǎo)流板可有助于發(fā)動機(jī)冷卻并且因此提高效率。其它空氣導(dǎo)向器(諸如擾流板)可提供相似效果，例如通過在車輛后端附近產(chǎn)生向下力來改善后輪與路面的接觸。

必然地，在機(jī)動車輛底盤下面延伸的空氣導(dǎo)向器可減小離地間隙。當(dāng)車輛行駛在平坦路面上時(shí)這可能不太重要。然而，當(dāng)車輛行駛在粗糙道路上時(shí)，過度地減小離地間隙可能會導(dǎo)致車輛損壞并可能會喪失穩(wěn)定性和操作性。例如，即使車輛在道路中實(shí)際上未撞到障礙物，突然剎車或轉(zhuǎn)彎也可能導(dǎo)致車輛前端傾斜或滾動，進(jìn)而導(dǎo)致前部導(dǎo)流板的一部分撞擊路面，并且造成損壞且可能會影響車輛的穩(wěn)定性和操作性。此外，以較低速度行駛時(shí)可能不需要空氣導(dǎo)向器以提高燃料效率和操作性，且期望將空氣導(dǎo)向器收起。

為解決此問題和其他問題，本公開涉及一種用于展開和收起機(jī)動車輛空氣導(dǎo)向器的緊湊且有效的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本文描述的目的和益處，本公開的一個(gè)方面描述一種用于車輛的氣流控制組件，其包括：可豎直平移的空氣導(dǎo)向器；以及多個(gè)線性致動器，所述多個(gè)線性致動器由驅(qū)動器依次致動以豎直平移所述空氣導(dǎo)向器?？諝鈱?dǎo)向器包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌構(gòu)造成用于在一個(gè)或多個(gè)安裝至車輛的配合軌道內(nèi)滑動平移。在實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌構(gòu)造為t形道滑動件，并且配合軌道限定相應(yīng)的內(nèi)凹接收件?？刂破骺刹僮鞯剡B接至所述驅(qū)動器。在實(shí)施例中，驅(qū)動器可為流體驅(qū)動器。

在實(shí)施例中，控制器包括含有可執(zhí)行指令的邏輯，以使空氣導(dǎo)向器根據(jù)車輛行駛速率豎直平移到預(yù)定位置。在實(shí)施例中，驅(qū)動器為液壓泵，其可反向操作以選擇性地使所述多個(gè)線性致動器升高或降低空氣導(dǎo)向器。在實(shí)施例中，所述多個(gè)線性致動器中的每一個(gè)都為液壓活塞，且所述多個(gè)線性致動器與液壓泵結(jié)合以限定液壓回路。

在以下的描述中，示出和描述了所公開的空氣導(dǎo)向器和氣流控制系統(tǒng)的實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)意識到，所述裝置和系統(tǒng)能夠?yàn)槠渌煌膶?shí)施例，并且它們的若干細(xì)節(jié)能夠在各種明顯的方面進(jìn)行改變而不背離以上所述以及在下面的權(quán)利要求中描述的裝置。相應(yīng)地，附圖及其說明應(yīng)理解為具有示意性但不具有限制性。

附圖說明

附圖包含在此處并且形成說明書的一部分，其例示了所公開的空氣導(dǎo)向器組件的若干方面，并且與描述一起用于解釋其某些原理。在附圖中：

圖1示出了包括前導(dǎo)流板的車輛；

圖2示出了根據(jù)本公開的主動空氣導(dǎo)向器；

圖3單獨(dú)示出了用于圖2的主動空氣導(dǎo)向器的安裝至導(dǎo)向器的導(dǎo)軌以及安裝至車輛的配合軌道；

圖4示出了用于致動空氣導(dǎo)向器以通過圖3的導(dǎo)軌和配合軌道進(jìn)行豎直平移的線性致動器；

圖5為根據(jù)本公開的氣流控制組件的示意性描繪；

圖6為用于圖5的氣流控制組件的控制系統(tǒng)的示意性描繪；以及

圖7為流程圖，其描繪了用于經(jīng)由圖6的控制系統(tǒng)控制圖5的氣流控制組件的控制邏輯。

現(xiàn)參照本公開的空氣導(dǎo)向器組件和氣流控制系統(tǒng)的詳細(xì)實(shí)施例，其實(shí)例用附圖加以說明。

具體實(shí)施方式

首先，本公開描述車輛空氣導(dǎo)向器，并將其上下情景設(shè)定為安裝至前部的用于改變車輛底盤下面/周圍的氣流的空氣導(dǎo)向器，具體而言是前部導(dǎo)流板。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會，所公開的系統(tǒng)和裝置容易適用于其它類型的車輛空氣導(dǎo)向器，包括但不限于翼子板展開部分(fenderflare)、側(cè)部裙邊框(sideskirtcrib)、頂部和/或后部擾流板以及其他等。本文設(shè)想當(dāng)前描述的裝置和系統(tǒng)在所有這些實(shí)施例中的應(yīng)用。

參照圖1，如上所述已知提供一種機(jī)動車輛100，機(jī)動車輛100包括可平移的空氣動力學(xué)前部空氣導(dǎo)向器120，其大體上鄰近車輛保險(xiǎn)杠140設(shè)置并且設(shè)置在車輛保險(xiǎn)杠140后面，并且可從車輛向下展開以控制車輛100下面的氣流(參見箭頭)。導(dǎo)流板120減小了車輛下面的氣流，由此減小了車輛高速行駛時(shí)前端抬起的傾向。同樣，通過使用具有各種構(gòu)造的可平移的導(dǎo)流板120，可視需要增大或減小車輛下面的氣流以協(xié)助冷卻車底部件。

然而，這種可平移的空氣導(dǎo)向器系統(tǒng)可能過于復(fù)雜且昂貴。為了解決此問題和其他問題，參考圖2，示出了根據(jù)本公開的車輛空氣導(dǎo)向器組件200，且其與車輛保險(xiǎn)杠202相關(guān)聯(lián)。組件200包括驅(qū)動器204，其配置成依次驅(qū)動多個(gè)線性致動器206(即，作為一個(gè)單元)，以豎直地平移空氣導(dǎo)向器208(箭頭a)。

空氣導(dǎo)向器配置成用于通過一個(gè)或多個(gè)安裝至空氣導(dǎo)向器的導(dǎo)軌210豎直平移，其中導(dǎo)軌210構(gòu)造成由一個(gè)或多個(gè)安裝至車輛的配合軌道(此附圖中未示出)可滑動地接收。在實(shí)施例中(見圖3)，所述安裝至空氣導(dǎo)向器的導(dǎo)軌210構(gòu)造為t形道滑動件，且所述安裝至車輛的軌道因此在車輛表面上限定配合內(nèi)凹接收器，例如與車輛底盤302相關(guān)聯(lián)的配合軌道300。然而，應(yīng)理解的是：導(dǎo)軌210和軌道300可以有其它構(gòu)造，且考慮將其用于本公開。

在實(shí)施例中(見圖4)，每個(gè)線性致動器206包括活塞頭400，活塞頭400連接至驅(qū)動軸402，驅(qū)動軸402進(jìn)而可操作地連接至空氣導(dǎo)向器202?；钊^400接收在內(nèi)部腔室404中，從而限定上腔室406和下腔室408。上腔室406包括入口410a并且下腔室408包括入口410b，從而允許將上腔室406和下腔室408放置成與驅(qū)動器204流體可操作地連通(該圖中未予以顯示)。如將領(lǐng)會的以及以下進(jìn)一步描述的，經(jīng)由入口410a向上腔室406供應(yīng)驅(qū)動流體將使活塞頭400向下移位，導(dǎo)致空氣導(dǎo)向器202通過豎直向下平移而展開。相反，經(jīng)由入口410b向下腔室408供應(yīng)驅(qū)動流體將使活塞頭400向上移位，導(dǎo)致空氣導(dǎo)向器202通過豎直向上平移而縮回。

在實(shí)施例中，空氣導(dǎo)向器208在展開時(shí)行進(jìn)的距離由活塞頭400/驅(qū)動軸402的行程長度確定。

活塞頭400可包括用于控制上腔室406與下腔室408之間的流體泄漏的密封件412。在實(shí)施例中，所選的密封件412允許上腔室406與下腔室408之間存在有限的流體泄漏，這將被理解成提供自動排氣功能(self-bleedingfunction)，以將空氣從活塞頭400的高壓側(cè)移除。

在所述的實(shí)施例中，驅(qū)動器204為流體驅(qū)動器，諸如通過儲液槽500供應(yīng)合適的液壓流體502的可逆液壓泵。如圖所示，可逆液壓泵驅(qū)動器204包括兩個(gè)流體出口504a、504b。流體出口504a依次與每個(gè)致動器入口410b流體連通，并且流體出口504b依次與每個(gè)致動器入口410a流體連通，以上連通諸如通過軟管506進(jìn)行。因此，如將領(lǐng)會的，可在第一方向上致動液壓泵204馬達(dá)以向液壓致動器上腔室406供應(yīng)流體，以豎直地平移活塞頭400，并且因此向下平移空氣導(dǎo)向器208。通過顛倒馬達(dá)的極性，流體被供應(yīng)至液壓致動器下腔室408以豎直地平移活塞頭400，并且因而向下平移空氣導(dǎo)向器208。

圖6示出了代表性的控制系統(tǒng)600。如圖所示，該系統(tǒng)包括電源602，諸如車輛電池，其與驅(qū)動器204和控制器604電力連通。控制器可為任何合適現(xiàn)有的或供應(yīng)的控制器或微型控制器。在所述的實(shí)施例中，控制器604為車輛車身控制模塊(bcm)，其已經(jīng)被有利地調(diào)試并且適合控制各種車輛系統(tǒng)。如圖所示，電源602和控制器604與驅(qū)動器204電力連通，用于如以上概述地逆向操作驅(qū)動器。

進(jìn)而，控制器604設(shè)置有用于根據(jù)各種輸入控制驅(qū)動器204的操作的邏輯。邏輯可包括用于基于來自車輛系統(tǒng)606的輸入在第一方向上以及在第二方向上操作驅(qū)動器204的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。在圖6所示的實(shí)施例中，控制器604配置成用于接收來自車輛速度計(jì)606的輸入。更進(jìn)一步地，當(dāng)車輛100達(dá)到預(yù)定速度，控制器604基于接收到來自車速表606的輸入(即，已經(jīng)達(dá)到或超過預(yù)定速度)向驅(qū)動器204發(fā)出信號，以執(zhí)行預(yù)定操作，即：視需要致動線性致動器206以豎直地平移空氣導(dǎo)向器208(該圖中未予以顯示)。

圖7示出了代表性的控制邏輯700的流程圖。在所述的實(shí)例中，空氣導(dǎo)向器208的展開由車輛100的速度控制，并且因此圖6大體上描繪了控制系統(tǒng)600的配置。作為開始點(diǎn)(步驟700)，例如，當(dāng)車輛100的馬達(dá)開啟時(shí)，該系統(tǒng)啟動。在步驟702，諸如通過從速度計(jì)606提供給控制器604的輸入確定車輛100是否以第一預(yù)設(shè)速度行進(jìn)。如果是這樣，則在步驟704，例如通過啟動包含在控制器604邏輯中的10秒計(jì)時(shí)器，發(fā)出導(dǎo)致空氣導(dǎo)向器208延遲展開的指令。在一個(gè)非限制性實(shí)例中，第一預(yù)設(shè)速度可為40英里/小時(shí)，這表示車輛正加速到一速度，在該速度下導(dǎo)流板208的展開將對燃料經(jīng)濟(jì)性、馬達(dá)冷卻等有益。

在步驟704的基礎(chǔ)上或作為步驟704的替代，邏輯700可包括步驟706：諸如通過從速度計(jì)606向控制器604提供的輸入確定車輛100是否以第二預(yù)設(shè)速度行進(jìn)。如果不是，則在步驟704啟動的計(jì)時(shí)器會繼續(xù)運(yùn)行。如果是，則在步驟708發(fā)出指令使空氣導(dǎo)向器208展開。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，如上所述，通過控制器604發(fā)出的指令發(fā)生空氣導(dǎo)向器208的展開，該指令為：致動驅(qū)動器204以經(jīng)由入口410a向線性致動器206的第一腔室406供應(yīng)流體，并且因此導(dǎo)致空氣導(dǎo)向器208展開。在一個(gè)非限制性實(shí)例中，第二預(yù)設(shè)速度可為50英里/小時(shí)，該速度為已經(jīng)確定導(dǎo)流板208的展開將對燃料經(jīng)濟(jì)性、馬達(dá)冷卻等有益的一速度。

同樣，系統(tǒng)700配置成在需要時(shí)縮回空氣導(dǎo)向器208。在圖7中示出的實(shí)施例中，在步驟710，再次諸如通過由速度計(jì)606提供給控制器604的輸入，確定車輛100的速度是否已經(jīng)減小到第二預(yù)設(shè)速度或以下。如果不是，則仍保持空氣導(dǎo)向器208展開。如果是，則在步驟712，例如通過啟動包含在控制器604邏輯中的10秒計(jì)時(shí)器，發(fā)出導(dǎo)致延遲縮回空氣導(dǎo)向器208的指令。車輛100的速度減小到第二預(yù)設(shè)速度將表示車輛正在接近粗糙的地面并且必須縮回空氣導(dǎo)向器208，或表示車輛正減速到空氣導(dǎo)向器的展開無益的速度。

在步驟712的基礎(chǔ)上或作為步驟712的替代，邏輯700可包括步驟714：再次諸如通過由速度計(jì)606提供給控制器604的輸入，確定車輛100是否已經(jīng)減速到第一預(yù)設(shè)速度或以下。如果不是，則在步驟712啟動的計(jì)時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行。如果是，則在步驟716發(fā)出指令以使空氣導(dǎo)向器208縮回。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，如上所述，通過控制器604發(fā)出的指令發(fā)生空氣導(dǎo)向器208的展開，該指令為：致動驅(qū)動器204以經(jīng)由入口410b向線性致動器206的第二腔室408供應(yīng)流體，并且因此導(dǎo)致空氣導(dǎo)向器208縮回?；蛘撸诘谝活A(yù)設(shè)速度，可以已經(jīng)確定空氣導(dǎo)向器是無益的。

當(dāng)然，以上呈現(xiàn)的參數(shù)僅為實(shí)例，不應(yīng)理解為具有限制性。例如，可以根據(jù)車輛類型、驅(qū)動器204和空氣導(dǎo)向器208的負(fù)載以及其它參數(shù)，視需要對第一預(yù)設(shè)速度和第二預(yù)設(shè)速度、計(jì)時(shí)器延遲等進(jìn)行調(diào)整。

因此，通過上述結(jié)構(gòu)和機(jī)制提供氣流控制組件和系統(tǒng)，以根據(jù)車速和其它參數(shù)升高或降低空氣導(dǎo)向器。該系統(tǒng)簡單、耐用且有效，只需要一個(gè)驅(qū)動器204用來操作，并且可受現(xiàn)有車輛控制器的控制，現(xiàn)有車輛系統(tǒng)(如速度計(jì))向所述現(xiàn)有車輛控制器提供輸入?？稍谝勒罩髦嫉那疤嵯伦龀鲎兏?。所有這些變更都在權(quán)利要求范圍內(nèi)，并在所申請的合法專利范圍內(nèi)予以解釋。