本發(fā)明涉及車輛結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是涉及一種降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著生活質(zhì)量的提升，汽車正逐步走入每個(gè)人的家庭。汽車行駛過程都需消耗一定的能源，特別是油動(dòng)車輛，能源消耗大小主要跟車所使用的引擎排量、車重、驅(qū)動(dòng)方式、車輛外型(風(fēng)阻)等有直接關(guān)系，而車輛在高速行駛時(shí)所消耗的能源有絕大部分是用來克服車輛外型所帶來的空氣阻力。

目前汽車市場的降低外形阻力的方案主要有以下幾種：

1.封堵霧燈格柵；

2.封堵散熱器格柵；

3.增加發(fā)動(dòng)機(jī)下護(hù)板。

上述技術(shù)方案雖有一定的降低風(fēng)阻的作用，但效果十分有限。因此，如何有效的降低汽車在高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻系數(shù)，就顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于上述克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置。

特別地，本發(fā)明提供了一種降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置，用于控制車輛在行駛工況下改變造型，包括：

降阻裝置，安裝在所述車輛的前臉處，用于根據(jù)行駛工況展開或收起；和

控制單元，與車載電子控制單元相連，用于采集所述車輛的當(dāng)前行駛信息并加以處理，在所述車輛高速運(yùn)行時(shí)控制所述降阻裝置在所述車輛的前臉處展開形成導(dǎo)流器，以降低汽車車輛在高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻系數(shù)，在所述車輛低速運(yùn)行時(shí)控制所述降阻裝置收起，以恢復(fù)所述車輛的原有造型；

其中，所述車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)或低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，所述降阻裝置處于收起狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述降阻裝置包括：

導(dǎo)流裝置，用于改變所述車輛的造型，其中，所述導(dǎo)流裝置包括導(dǎo)流罩收放裝置和導(dǎo)流罩成型裝置；和

驅(qū)動(dòng)裝置，與所述導(dǎo)流裝置相連，用于給所述導(dǎo)流裝置提供動(dòng)力。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流罩收放裝置包括：

卷縮器，用于卷收導(dǎo)流罩，包括與所述車輛的前保險(xiǎn)杠平行的橫軸和至少兩個(gè)安裝于車輛的機(jī)罩內(nèi)用于固定所述橫軸的固定件，所述橫軸由所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)；

導(dǎo)軌，包括左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌，對應(yīng)安裝在所述車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵的兩側(cè)，所述左導(dǎo)軌和所述右導(dǎo)軌的一端用于與所述固定件垂直固定連接，另一端固定于所述車輛的前保險(xiǎn)杠的下唇處，所述左導(dǎo)軌、所述右導(dǎo)軌及所述卷縮器裝配后呈門框狀；

導(dǎo)流罩，可卷繞地和可展開地固定在所述卷縮器上，所述導(dǎo)流罩展開后可在所述前臉處形成一個(gè)密閉空間，所述導(dǎo)流罩包括主體、拉出部和導(dǎo)向帶，所述主體沿拉出方向的末端固定于所述橫軸處，所述主體展開后可覆蓋至少部分所述前臉，所述拉出部位于所述主體拉出方向的前端邊沿，所述導(dǎo)向帶對應(yīng)設(shè)置在所述主體沿拉出方向的兩側(cè),與所述左導(dǎo)軌和所述右導(dǎo)軌活動(dòng)配合，沿所述左導(dǎo)軌和所述右導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流罩收放裝置還包括引導(dǎo)組件，所述引導(dǎo)組件可活動(dòng)的安裝于所述左導(dǎo)軌和所述右導(dǎo)軌處，所述引導(dǎo)組件與所述拉出部固定連接，所述引導(dǎo)組件由所述驅(qū)動(dòng)裝置控制，用于引導(dǎo)所述主體沿所述左導(dǎo)軌和所述右導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流罩收放裝置還包括固定機(jī)構(gòu)，安裝在所述車輛的前保險(xiǎn)杠的下唇處，由所述驅(qū)動(dòng)裝置控制，用于固定和松脫所述引導(dǎo)組件。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流罩成型裝置包括：

支撐機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵處，與所述車輛的前保險(xiǎn)杠平行，所述支撐桿寬度與所述主體寬度一致，用于支撐展開后的所述導(dǎo)流罩；和

導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述車輛的機(jī)罩內(nèi)，與所述支撐機(jī)構(gòu)固定連接，由所述驅(qū)動(dòng)裝置控制，用于推出和收回所述支撐機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電驅(qū)動(dòng)裝置或液壓驅(qū)動(dòng)裝置，布置于所述車輛的機(jī)罩內(nèi)，由所述控制單元控制。

進(jìn)一步地，所述控制單元可手動(dòng)設(shè)定所述車輛的速度閾值；

可選地，當(dāng)所述車輛的速度超過所述速度閾值時(shí)，所述控制單元控制所述降阻裝置由收起狀態(tài)變?yōu)檎归_狀態(tài)；

可選地，當(dāng)所述車輛的速度小于所述速度閾值時(shí)，所述控制單元控制所述降阻裝置由展開狀態(tài)變?yōu)槭掌馉顟B(tài)；

可選地，所述速度閾值為80km/h～110km/h。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流裝置處于展開狀態(tài)時(shí)，當(dāng)所述車輛的速度小于所述速度閾值時(shí)，所述控制單元控制所述導(dǎo)流裝置收起。

進(jìn)一步地，所述控制單元可根據(jù)司機(jī)駕駛意圖控制所述降阻裝置的收起或展開,所述司機(jī)駕駛意圖為所述車輛處于臨時(shí)提速狀態(tài)或臨時(shí)減速狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述臨時(shí)提速狀態(tài)為所述車輛當(dāng)前行駛速度突然變大，在短時(shí)間后又恢復(fù)到提速前行駛速度的狀況。

進(jìn)一步地，所述臨時(shí)減速狀態(tài)為所述車輛當(dāng)前行駛速度突然變小，短時(shí)間后又恢復(fù)到減速前行駛速度的狀況。

進(jìn)一步地，所述控制單元設(shè)有手動(dòng)開關(guān)，通過所述手動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)收起或展開所述降阻裝置。

進(jìn)一步地，所述降阻裝置處于收起狀態(tài)時(shí)，當(dāng)所述車輛速度超過所述速度閾值時(shí)，所述控制單元控制所述降阻裝置展開前，發(fā)出警告，提醒駕駛?cè)藛T是否手動(dòng)展開所述導(dǎo)流裝置。

進(jìn)一步地，所述降阻裝置處于展開狀態(tài)時(shí)，當(dāng)所述車輛速度小于所述速度閾值時(shí)，所述控制單元控制所述降阻裝置收起前，發(fā)出警告，提醒駕駛?cè)藛T是否手動(dòng)關(guān)閉所述導(dǎo)流裝置。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的控制裝置可以和車輛的定速巡航系統(tǒng)配合使用，在車輛進(jìn)入定速巡航時(shí)，可同時(shí)展開導(dǎo)流裝置；車輛退出定速巡航時(shí)，同時(shí)收起導(dǎo)流裝置。

本發(fā)明的降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置，通過展開導(dǎo)流裝置來改變車輛造型，阻止車輛前方氣流通過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵進(jìn)入到車輛車罩內(nèi)，同時(shí)改變車輛前臉處氣體流場分布，有效的降低車輛在高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻系數(shù)。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。附圖中：

圖1是按照本發(fā)明一實(shí)施例的降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置的原理框圖；

圖2是按照本發(fā)明一實(shí)施例的未展開導(dǎo)流裝置的示意性車輛效果圖；

圖3是按照本發(fā)明一實(shí)施例的展開導(dǎo)流裝置后的示意性車輛效果圖；

圖4是按照本發(fā)明一實(shí)施例的導(dǎo)流裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。

圖中各符號表示含義如下：

1導(dǎo)流裝置，2驅(qū)動(dòng)裝置

3卷縮器，4導(dǎo)流罩，5固定機(jī)構(gòu)，6支撐機(jī)構(gòu)，7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，8導(dǎo)軌

11車載電子控制單元，12控制單元，13降阻裝置

21導(dǎo)流罩收放裝置，22導(dǎo)流罩成型裝置

31橫軸，32固定件

41主體，42拉出部，43導(dǎo)向帶

44引導(dǎo)組件

具體實(shí)施方式

圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置的原理框圖。如圖1所示，一種降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置用于控制車輛在不同的行駛工況下改變車輛造型，一般可以包括降阻裝置13和控制單元12。圖2是按照本發(fā)明一實(shí)施例的未展開導(dǎo)流裝置的示意性車輛效果圖。如圖2所示，降阻裝置13安裝在車輛的前臉處，用于根據(jù)行駛工況展開或收起。控制單元12與車載電子控制單元11(參見圖1)相連，用于采集車輛的當(dāng)前行駛信息并加以處理。當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)控制降阻裝置13在車輛的前臉處展開形成導(dǎo)流器，以降低車輛在高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻系數(shù)。當(dāng)車輛低速運(yùn)行時(shí)控制降阻裝置13收起，以恢復(fù)車輛的原有造型，其中，所述車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)或低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，降阻裝置13處于收起狀態(tài)。

采用本發(fā)明的降低車輛風(fēng)阻系數(shù)的控制裝置，通過展開降阻裝置13來改變車輛造型，阻止車輛前方氣流通過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵進(jìn)入到車輛車罩內(nèi)，同時(shí)改變車輛前臉處氣體流場分布，有效降低車輛在高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻系數(shù)。

圖3是按照本發(fā)明一實(shí)施例的展開導(dǎo)流裝置后的示意性車輛效果圖。如圖3所示，降阻裝置13可以包括導(dǎo)流裝置1和驅(qū)動(dòng)裝置2。導(dǎo)流裝置1用于改變車輛的造型，其中，導(dǎo)流裝置1可以包括導(dǎo)流罩收放裝置21和導(dǎo)流罩成型裝置22。驅(qū)動(dòng)裝置2與導(dǎo)流裝置1相連，用于給導(dǎo)流裝置1提供動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)裝置2布置于車輛機(jī)罩內(nèi)，由控制單元12控制。驅(qū)動(dòng)裝置2可以為電驅(qū)動(dòng)裝置，也可以為液壓驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)具體車型進(jìn)行配置。

圖4是按照本發(fā)明一實(shí)施例的導(dǎo)流裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，導(dǎo)流罩收放裝置可以包括卷縮器3、導(dǎo)軌8和導(dǎo)流罩4。卷縮器3用于卷收導(dǎo)流罩4，包括與車輛的前保險(xiǎn)杠平行的橫軸31和至少兩個(gè)安裝于車輛的機(jī)罩內(nèi)用于固定橫軸的固定件32。橫軸31由驅(qū)動(dòng)裝置2(參見圖3)驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)軌8包括左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌，對應(yīng)安裝在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵的兩側(cè)。左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌的一端用于與固定件32垂直固定連接，另一端固定于車輛的前保險(xiǎn)杠的下唇處。左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌及卷縮器3裝配后呈門框狀。導(dǎo)流罩4可卷繞地和可展開地固定在卷縮器3上。導(dǎo)流罩4展開后可在前臉處形成一個(gè)密閉空間,阻止車輛前方氣流通過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵進(jìn)入到車輛車罩內(nèi)。導(dǎo)流罩4包括主體41、拉出部42和導(dǎo)向帶43。主體41沿拉出方向的末端固定于橫軸31處，展開后可覆蓋至少部分前臉。所述拉出部42位于主體41拉出方向的前端邊沿。所述導(dǎo)向帶43對應(yīng)設(shè)置在主體42沿拉出方向的兩側(cè),與左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌活動(dòng)配合，沿左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

導(dǎo)流罩收放裝置還可以包括引導(dǎo)組件44。所述引導(dǎo)組件44可活動(dòng)的安裝于左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌處。引導(dǎo)組件44與拉出部42固定連接，由驅(qū)動(dòng)裝置2控制，用于引導(dǎo)主體41沿左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)組件44可以是滑塊機(jī)構(gòu)或其他能與導(dǎo)軌產(chǎn)生相對位移的機(jī)構(gòu)。

如圖3所示，導(dǎo)流罩收放裝置也可以包括固定機(jī)構(gòu)5。固定機(jī)構(gòu)5安裝在車輛的前保險(xiǎn)杠的下唇處，由驅(qū)動(dòng)裝置2控制，用于固定和松脫引導(dǎo)組件44(參見圖4)。導(dǎo)流罩成型裝置22包括支撐機(jī)構(gòu)6和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7。支撐機(jī)構(gòu)6設(shè)置在所述車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵處，與車輛的前保險(xiǎn)杠平行。支撐機(jī)構(gòu)6寬度與主體41(參見圖4)寬度一致，用于支撐展開后的導(dǎo)流罩4。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7設(shè)置在車輛的機(jī)罩內(nèi)，與支撐機(jī)構(gòu)6固定連接，由驅(qū)動(dòng)裝置2控制，用于推出和收回支撐機(jī)構(gòu)6。支撐機(jī)構(gòu)6可以為支撐桿，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7可以為伸縮桿。

控制單元12可手動(dòng)設(shè)定車輛的速度閾值，該速度閾值可根據(jù)駕駛?cè)藛T的駕駛習(xí)慣設(shè)定，以便提高用戶體驗(yàn)。

可選地，當(dāng)車輛的速度超過速度閾值時(shí)，控制單元12控制所述降阻裝置13由收起狀態(tài)變?yōu)檎归_狀態(tài)。

可選地，當(dāng)車輛的速度小于速度閾值時(shí)，控制單元12控制所述降阻裝置13由展開狀態(tài)變?yōu)槭掌馉顟B(tài)。

可選地，速度閾值為80km/h～110km/h。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)流裝置1中的卷縮器6設(shè)置在車輛機(jī)罩內(nèi)，固定機(jī)構(gòu)7安裝在所述前保險(xiǎn)杠的下唇處，導(dǎo)流罩成型裝置22設(shè)置在車輛機(jī)罩內(nèi)。在行駛過程中，開啟控制單元12，設(shè)定車輛展開導(dǎo)流裝置1的速度為90km/h。行駛過程中，控制單元12從車載電子控制單元11處讀取車輛的當(dāng)前行駛速度，當(dāng)車輛行駛速度超過車輛預(yù)定速度90km/h時(shí)，控制單元12發(fā)出信號，控制驅(qū)動(dòng)裝置2展開導(dǎo)流裝置1。驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)組件44沿導(dǎo)軌8向固定機(jī)構(gòu)5方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)卷縮器3轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，導(dǎo)流罩4沿導(dǎo)軌8運(yùn)動(dòng)，直到引導(dǎo)組件44到達(dá)固定機(jī)構(gòu)5處，然后驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)固定機(jī)構(gòu)5固定住引導(dǎo)組件44。最后驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)6向車前方運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)流罩4向前凸起，與車輛原外形形成一個(gè)新的流線型導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，阻止車輛前方氣流通過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵進(jìn)入到車輛車罩內(nèi)，同時(shí)改變車輛前臉處氣體流場分布，以降低車輛風(fēng)阻系數(shù)。

當(dāng)車輛導(dǎo)流裝置1處于展開狀態(tài)下，車速逐漸降低并小于車輛預(yù)定速度90km/h時(shí)，控制單元12發(fā)出收起信號，控制驅(qū)動(dòng)裝置2收起導(dǎo)流裝置1。驅(qū)動(dòng)裝置2先將導(dǎo)流罩成型裝置22收回，然后驅(qū)動(dòng)固定機(jī)構(gòu)5松開導(dǎo)流罩4，最后驅(qū)動(dòng)卷縮器3收回導(dǎo)流罩4，使車輛回到原始造型，保證車輛在低速時(shí)的散熱需求。

進(jìn)一步地，控制單元12可根據(jù)司機(jī)駕駛意圖控制導(dǎo)流裝置1的收起或展開,司機(jī)駕駛意圖為車輛處于臨時(shí)提速狀態(tài)或臨時(shí)減速狀態(tài)。

當(dāng)導(dǎo)流裝置1處于未展開狀態(tài)時(shí)，車輛當(dāng)前行駛速度突然變大，然后又在短時(shí)間后又恢復(fù)到提速前的行駛速度。此時(shí)，控制單元12判斷車輛處于提速狀態(tài)，不會發(fā)出信號，導(dǎo)流裝置1仍處于未展開狀態(tài)。

當(dāng)導(dǎo)流裝置1處于展開狀態(tài)時(shí)，車輛當(dāng)前行駛速度突然減小，在短時(shí)間后又恢復(fù)到提速前的行駛速度。此時(shí)，控制單元12判斷車輛處于臨時(shí)減速狀態(tài)，不會發(fā)出信號，導(dǎo)流裝置1仍處于展開狀態(tài)。

在一實(shí)施例中，當(dāng)車輛以不超過90km/h的速度行駛，同時(shí)導(dǎo)流裝置1處于未展開狀態(tài)時(shí)，由于特殊原因，需要提速。在提速過程中，車輛以超過90km/h的速度行駛，行駛時(shí)間不超過一分鐘后，行駛速度又降到90km/h以下，在此過程中，導(dǎo)流裝置1仍處于未展開狀態(tài)。

當(dāng)車輛以超過90km/h的速度行駛，同時(shí)導(dǎo)流裝置1處于展開狀態(tài)時(shí)，由于特殊原因，需要減速。在減速過程中，車輛以小于90km/h的速度行駛，行駛時(shí)間不超過一分鐘，行駛速度又提高到90km/h以上，導(dǎo)流裝置1。

上述情況可避免車輛在行駛過程中由于超車等突發(fā)狀況下速度頻繁發(fā)生變化而導(dǎo)致的導(dǎo)流裝置1頻繁操作，提高用戶駕駛體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，控制單元13設(shè)有手動(dòng)開關(guān)，通過手動(dòng)開關(guān)可收起或展開導(dǎo)流裝置1。

導(dǎo)流裝置1處于收起狀態(tài)時(shí)，當(dāng)車輛速度超過速度閾值時(shí)，控制單元12控制所述降阻裝置13展開前，發(fā)出警告，提醒駕駛?cè)藛T是否手動(dòng)展開降阻裝置13。

導(dǎo)流裝置1處于展開狀態(tài)時(shí)，當(dāng)車輛速度小于速度閾值時(shí)，控制單元12控制降阻裝置13收起前，發(fā)出警告，提醒駕駛?cè)藛T是否手動(dòng)關(guān)閉降阻裝置13。

作為本發(fā)明的控制裝置的另一種實(shí)施例，卷縮器3可以設(shè)置在車輛前保險(xiǎn)杠的下唇處，固定機(jī)構(gòu)5設(shè)置在車輛機(jī)罩內(nèi)。

本發(fā)明的控制裝置可以安裝在車輛需要改變造型的位置，尤其是在車輛的前端和尾端均可安裝該控制裝置。

本發(fā)明中的另一種實(shí)施方式中，導(dǎo)流裝置1包括一個(gè)能移動(dòng)的設(shè)于車輛機(jī)罩內(nèi)的導(dǎo)流罩4、設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)散熱格柵兩側(cè)的導(dǎo)軌8和能滑動(dòng)的設(shè)于導(dǎo)軌8上且與導(dǎo)流罩4相連的引導(dǎo)組件44。導(dǎo)軌8的一端固定于車輛機(jī)罩內(nèi)，另一端固定于前保險(xiǎn)杠的下唇處。導(dǎo)流罩4沿運(yùn)動(dòng)方向的兩端分別設(shè)置有引導(dǎo)組件44，用于展開和收回導(dǎo)流罩4。導(dǎo)流罩4未展開時(shí)，平鋪于于車輛機(jī)罩內(nèi)的導(dǎo)軌8處。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的控制裝置可以和定速巡航系統(tǒng)配合使用，在車輛進(jìn)入定速巡航時(shí)，可同時(shí)展開導(dǎo)流裝置1；車輛退出定速巡航時(shí)，同時(shí)收起導(dǎo)流裝置1。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。