收起式气坝的制作方法
【专利摘要】用于控制通过车辆车身发动机罩下舱的气流的系统包括收起式气坝组件，所述收起式气坝组件设置在车身上，且配置为控制在表面和车身之间从车辆外部的道路去往发动机罩下舱的气流。气坝组件包括可缩回部分和驱动轴，所述驱动轴配置为让可缩回部分在收起位置和展开位置之间移位。可缩回部分在收起位置设定在第一高度，在展开位置设定在第二高度，其中相对于道路表面第一高度大于第二高度。气坝组件还包括配置为让驱动轴运转的促动器。系统另外包括配置为调节促动器的控制器。还公开了采用该系统的车辆。
【专利说明】收起式气坝
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于机动车辆的收起式气坝(Stow-away air dam)。
【背景技术】
[0002]在各种其他使用中，机动车辆通常使用周围气流来冷却位于发动机罩下舱中的动力传动系部件。周围气流通常通过有意地定位在车辆车身高压区域中的格栅开口或从车辆车身下方进入发动机罩下舱。
[0003]机动车辆也可以使用前部阻流板或气坝控制由此进入发动机罩下舱的周围气流量。这种气坝也可以用于控制空气流相对于车辆的速度，以增强车辆动力学性能和操作性，以及改善车辆车身的风阻系数，或在其上产生向下的力。
[0004]这种气坝通常定位在车辆前保险杠下方或与前保险杠为一体。但是，为了让气坝执行其功能，所述气坝可能定位得充分低，道路上的一些物体和障碍物会与气坝干涉和造成损坏。
【发明内容】
[0005]用于控制通过车辆车身发动机罩下舱的气流的系统包括收起式气坝组件，所述收起式气坝组件配置为控制在道路表面和车身之间从车辆外部去往发动机罩下舱的气流。气坝组件包括可缩回部分和驱动轴，所述驱动轴配置为让可缩回部分在收起位置和展开或伸出位置之间移位。可缩回部分在位置设定在第一高度，在展开位置设定在第二高度，其中相对于道路表面第一高度大于第二高度。气坝组件还包括配置为让驱动轴运转的促动器。系统另外包括配置为调节促动器的控制器。
[0006]可缩回部分可以包括多个可缩回部件。多个可缩回部件可以包括第一可缩回部件、第二可缩回部件、和第三可缩回部件。在这种情况下，第一和第三可缩回部件每一个包括弯曲表面，所述弯曲表面配置为至少部分地包围车身的第一端，且第二可缩回部件设置在第一和第三可缩回部件之间。
[0007]多个可缩回部件每一个可以包括臂，所述臂配置为例如经由孔眼接收驱动轴。每一个臂可以包括一机构，例如固定螺丝，其配置为将驱动轴相对于相应臂固定。
[0008]驱动轴可以用抵抗扭转但是可弯曲地挠曲的材料构造，例如玻璃纤维。
[0009]系统也可以包括操作性地连接到促动器的促动杆。促动杆可以包括配置为相对于彼此伸缩的至少两个杆部件、和定位在该至少两个杆部件之间的弹簧构件。弹簧构件可以配置为让至少两个杆部件相对于彼此预先加载。
[0010]发动机罩下舱可以容纳内燃发动机和换热器。发动机被循环通过换热器的流体冷却。收起式气坝组件可以引导气流，从而在流体通过发动机之后气流通过换热器以冷却流体。
[0011]控制器可以配置为根据发动机上的载荷通过调节促动器而引导气流通过换热器。系统可以另外包括固定的气坝，其配置为在可缩回部分处在收起位置时基本上防护收起式气坝组件不受气流影响。
[0012]还公开了采用上述系统的车辆。
[0013]在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式(一个或多个)和实施例(一个或多个)做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是的示意性俯视图，其包括设置在通往发动机罩下舱的入口处的收起式气坝组件；
[0015]图2是如图1所示的收起式气坝组件的示意性俯视图，组件显示为处在收起位置；
[0016]图3是如图1所示的车辆的示意性侧视图，收起式气坝组件显示为处在展开位置；
[0017]图4是如图1所示的收起式气坝组件的示意性俯视图，组件显示为处在展开位置。【具体实施方式】
[0018]参见附图，其中相同的附图标记指示相同的部件，图1显示了相对于道路表面12定位的机动车辆10。车辆包括车辆车身14。车辆车身14限定了四个车身侧。四个车身侧包括第一或前端16、第二或后端18、左边侧20和右侧22。如所示的，前端16可以包括保险杠组件24，而后端18可以包括保险杠组件26。
[0019]车辆10还包括配置为推进车辆的动力传动系28。如图1所示，动力传动系28可以包括内燃(1C)发动机30和变速器32。动力传动系28也可以包括一个或多个电动机/发电机以及燃料电池，两者都未显示，但是采用这样的装置的动力传动系构造是本领域技术人员所理解的。车辆10还包括多个车轮34和36。取决于动力传动系28的具体构造，发动机30的动力可以通过车轮34、车轮36或通过所有车轮34和36传递到道路表面12。
[0020]还如图1所示，车辆车身14包括发动机罩38，发动机罩配置为覆盖车身的前端16的一部分，由此限定发动机罩下舱40。如图3-4所示，收起式气坝组件42设置在前端16处，且配置为控制从车辆外部(即周围环境)到发动机罩下舱40的气流44，以便为动力传动系28提供冷却。如图3所示，气坝组件42定位在保险杠组件24下方，从而气坝组件可以选择性地延伸或展开到气流44的路径中，以及缩回或收起到气流44路径以外。因而，气坝组件42配置为选择性地调节车身前端16和道路表面12之间的在去往发动机罩下舱40的途中的气流44。
[0021]气坝组件42包括可缩回部分46。可缩回部分46包括多个可缩回部件，所述部件在图2和4中显示为是第一可缩回部件48、第二可缩回部件50、和第三可缩回部件52。虽然显示了三个不同的可缩回部件，但是任何数量的这种部件可以用于形成可缩回部分46。另外，第二可缩回部件50可以包括多个分开的部分。例如，如图2和4所示，第二可缩回部件50可以包括两个部分。第一和第三可缩回部件48、52每一个包括配置为至少部分地包围车身14的前端16的弯曲表面。第二可缩回部件50设置在第一和第三可缩回部件48、52之间。另外，第二可缩回部件50可以具有基本上直的或弯曲的表面形状，无论哪种都被认为是更合适地遵循前端16的轮廓。
[0022]继续参考图2和4，气坝组件42还包括驱动轴54，所述驱动轴配置为让可缩回部分46在收起位置和展开位置之间移位。另外，气坝组件42包括促动器56，所述促动器配置为操作驱动轴54。促动器56可以是电动机，其将驱动扭矩赋予驱动轴54，其中驱动轴54又令可缩回部分46移位。驱动轴54可以用弹性材料构造，所述弹性材料抵抗扭转但是可弯曲地挠曲。从而驱动轴54可以配置为是扭矩类型的线缆，即配置为接收扭转载荷而没有显著扭曲的线缆，以由此将驱动从促动器56传递到可缩回部分46。这种扭矩类型线缆可以用任何合适的材料制造，例如玻璃纤维，或特别设计的材料基材，例如平卷(f lat-wrap)或多股线缆套管。
[0023]继续参考图2，多个可缩回部件的每一个(即第一、第二、和第三可缩回部件48、50、52)包括至少一个臂58。每一个臂58包括小孔60，所述小孔配置为接收驱动轴54。另夕卜，每一个臂58包括锁定机构62，例如如图2所示的固定螺丝或开口销，其配置为将驱动轴54相对于相应臂固定。
[0024]气坝组件42还包括操作性地连接到促动器56的促动杆64。促动杆64可以是单个元件或，如图2-4所示，包括多个杆部件，本文所示为两个不同杆部件66和68。杆部件66和68配置为相对于彼此伸缩且具有定位在它们之间的弹簧构件70。如所示的，弹簧构件70配置为让两个杆部件66和68相对于彼此预加载，以允许杆部件66在轴向载荷下嵌在杆部件68中，例如在可缩回部分46上有冲击期间。替换地，促动杆64可以配置为使得在载荷下杆部件68将嵌在杆部件66中。促动杆的上述伸缩构造目的是，使得由于来自车辆10可能遇到的各种障碍物(例如停车阻挡物)的撞击而对气坝组件42造成损坏的可能性最小化。
[0025]如图1和3所示，车辆10可以另外包括控制器72。如图3所示，控制器72和气坝组件42 —起可以形成系统73，用于控制通过发动机罩下舱40的气流44。控制器72可以是独立的单元，其被程控以调节促动器56。控制器72也可以是电子控制单元(ECU)，其被程控，以协调动力传动系28的运行与促动器56的运行。因而控制器72可以调节1C发动机30，所述发动机通过流体74冷却。流体74又循环流动通过换热器76，所述换热器容纳在发动机罩下舱40中，如所示的。通过气坝组件42控制的气流44随后通过换热器76，以在流体通过1C发动机30之后冷却流体74。因此，控制器72可以根据1C发动机30上的载荷调节促动器56，以从流体74除去热量和提供必需的发动机冷却。
[0026]在气坝组件42运行期间，促动器56产生驱动扭矩，以经由驱动轴54让第一、第二、和第三可缩回部件48、50、52旋转，所述驱动轴通过相应臂58作用到收起和展开位置以及该收起和展开位置之间的任何位置。如图3所示,在可缩回部分46运动到收起位置时，可缩回部分被设定在相对于道路表面12的第一高度78处，而在可缩回部分运动到展开位置时，可缩回部分被设定在第二高度80处。如图3所示，第一高度78大于第二高度80。结果，相比于当可缩回部分收起时所产生的开口 84，当可缩回部分46展开时，在前端16和道路表面12之间产生较小的开口 82。
[0027]可缩回部分46的第一高度78目的是减少由于来自经常在道路上遇到的各种物体的撞击而对气坝组件42造成损坏的可能性。如图3所示，车辆10也可以包括固定的气坝86，所述固定的气坝配置为，在可缩回部分处在收起位置中在第一高度78处时，基本上将气坝组件42相对于气流44隐藏起来，且防护可缩回部分46不受道路碎块影响。
[0028]通常，位于车辆前部的开口(例如可伸出部分46和道路表面12之间的间隙，以及车辆车身表面上的各种突出的特征部)易于扰乱车辆车身14周围的空气流，且降低车辆的空气动力特性。因而，控制器72可以被程控以让气坝组件42的运行与动力传动系28的运行协调，以便在特定的车辆运行期间为动力传动系提供适当的冷却，同时为车辆10提供优化的空气动力特性。具体说，在可缩回部分46在收起位置处在第一高度78时，车辆10的空气动力特性被提高，但动力传动系冷却被降低，而在可缩回部分在展开位置处在第二高度80时则相反。
[0029]附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【权利要求】
1.一种车辆,包括:车辆车身，具有第一端和第二端；发动机罩，配置为覆盖车身的第一端的一部分，由此限定发动机罩下舱；和收起式气坝组件，设置在车身的第一端处，且配置为控制在道路表面和车身之间从车辆外部去往发动机罩下舱的气流，该气坝组件包括:可缩回部分；驱动轴，配置为让可缩回部分在收起位置和展开位置之间移位，从而可缩回部分在收起位置处设定在第一高度，且在展开位置处设定在第二高度，其中相对于道路表面第一高度大于第二高度；和促动器，配置为让驱动轴运转。
2.如权利要求1所述的车辆，其中可缩回部分包括多个可缩回部件。
3.如权利要求2所述的车辆，其中多个可缩回部件包括第一可缩回部件、第二可缩回部件、和第三可缩回部件，且其中第一和第三可缩回部件的每一个包括弯曲表面，所述弯曲表面配置为至少部分地包围车身的第一端，且第二可缩回部件设置在第一和第三可缩回部件之间。
4.如权利要求2所述的车辆，其中多个可缩回部件的每一个包括配置为接收驱动轴的臂，且每一个臂包括配置为将驱动轴相对于相应臂固定的机构。
5.如权利要求1所述的车辆，其中驱动轴用弹性材料构造，所述弹性材料抵抗扭转但是可弯曲地挠曲。
6.如权利要求1所述的车辆，进一步包括促动杆，其操作地连接到促动器，其中促动杆包括配置为相对于彼此伸缩的多个杆部件、和配置为让多个杆部件相对于彼此预先加载的弹簧构件。
7.如权利要求1所述的车辆，进一步包括控制器，其配置为调节促动器。
8.如权利要求7所述的车辆，其中:发动机罩下舱容纳内燃发动机和换热器；通过循环通过换热器的流体冷却发动机；和收起式气坝组件引导气流，从而气流通过换热器，以在流体通过发动机之后调节对流体的冷却。
9.如权利要求8所述的车辆，其中控制器配置为根据发动机上的载荷通过调节促动器而引导气流通过换热器。
10.如权利要求1所述的车辆，进一步包括固定的气坝，其配置为在可缩回部分处在收起位置时基本上防护收起式气坝组件不受气流影响。
【文档编号】B60K11/08GK103660919SQ201310416827
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】S.S.麦克唐纳, M.R.科尔维尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司