本發明涉及車輛結構領域，特別是涉及一種降低車輛風阻系數的控制裝置。

背景技術：

隨著生活質量的提升，汽車正逐步走入每個人的家庭。汽車行駛過程都需消耗一定的能源，特別是油動車輛，能源消耗大小主要跟車所使用的引擎排量、車重、驅動方式、車輛外型(風阻)等有直接關系，而車輛在高速行駛時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.增加發動機下護板。

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

技術實現要素：

本發明的目的在于上述克服現有技術的不足，提供一種降低車輛風阻系數的控制裝置。

特別地，本發明提供了一種降低車輛風阻系數的控制裝置，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前行駛信息并加以處理，在所述車輛高速運行時控制所述降阻裝置在所述車輛的前臉處展開形成導流器，以降低汽車車輛在高速運行時的風阻系數，在所述車輛低速運行時控制所述降阻裝置收起，以恢復所述車輛的原有造型；

其中，所述車輛處于靜止狀態或低速運行狀態時，所述降阻裝置處于收起狀態。

進一步地，所述降阻裝置包括：

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

驅動裝置，與所述導流裝置相連，用于給所述導流裝置提供動力。

進一步地，所述導流罩收放裝置包括：

卷縮器，用于卷收導流罩，包括與所述車輛的前保險杠平行的橫軸和至少兩個安裝于車輛的機罩內用于固定所述橫軸的固定件，所述橫軸由所述驅動裝置驅動并旋轉；

導軌，包括左導軌和右導軌，對應安裝在所述車輛的發動機散熱格柵的兩側，所述左導軌和所述右導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杠的下唇處，所述左導軌、所述右導軌及所述卷縮器裝配后呈門框狀；

導流罩，可卷繞地和可展開地固定在所述卷縮器上，所述導流罩展開后可在所述前臉處形成一個密閉空間，所述導流罩包括主體、拉出部和導向帶，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，所述導向帶對應設置在所述主體沿拉出方向的兩側,與所述左導軌和所述右導軌活動配合，沿所述左導軌和所述右導軌運動。

進一步地，所述導流罩收放裝置還包括引導組件，所述引導組件可活動的安裝于所述左導軌和所述右導軌處，所述引導組件與所述拉出部固定連接，所述引導組件由所述驅動裝置控制，用于引導所述主體沿所述左導軌和所述右導軌運動。

進一步地，所述導流罩收放裝置還包括固定機構，安裝在所述車輛的前保險杠的下唇處，由所述驅動裝置控制，用于固定和松脫所述引導組件。

進一步地，所述導流罩成型裝置包括：

支撐機構，設置在所述車輛的發動機散熱格柵處，與所述車輛的前保險杠平行，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流罩；和

導向機構，設置在所述車輛的機罩內，與所述支撐機構固定連接，由所述驅動裝置控制，用于推出和收回所述支撐機構。

進一步地，所述驅動裝置為電驅動裝置或液壓驅動裝置，布置于所述車輛的機罩內，由所述控制單元控制。

進一步地，所述控制單元可手動設定所述車輛的速度閾值；

可選地，當所述車輛的速度超過所述速度閾值時，所述控制單元控制所述降阻裝置由收起狀態變為展開狀態；

可選地，當所述車輛的速度小于所述速度閾值時，所述控制單元控制所述降阻裝置由展開狀態變為收起狀態；

可選地，所述速度閾值為80km/h～110km/h。

進一步地，所述導流裝置處于展開狀態時，當所述車輛的速度小于所述速度閾值時，所述控制單元控制所述導流裝置收起。

進一步地，所述控制單元可根據司機駕駛意圖控制所述降阻裝置的收起或展開,所述司機駕駛意圖為所述車輛處于臨時提速狀態或臨時減速狀態。

進一步地，所述臨時提速狀態為所述車輛當前行駛速度突然變大，在短時間后又恢復到提速前行駛速度的狀況。

進一步地，所述臨時減速狀態為所述車輛當前行駛速度突然變小，短時間后又恢復到減速前行駛速度的狀況。

進一步地，所述控制單元設有手動開關，通過所述手動開關實現收起或展開所述降阻裝置。

進一步地，所述降阻裝置處于收起狀態時，當所述車輛速度超過所述速度閾值時，所述控制單元控制所述降阻裝置展開前，發出警告，提醒駕駛人員是否手動展開所述導流裝置。

進一步地，所述降阻裝置處于展開狀態時，當所述車輛速度小于所述速度閾值時，所述控制單元控制所述降阻裝置收起前，發出警告，提醒駕駛人員是否手動關閉所述導流裝置。

進一步地，本發明的控制裝置可以和車輛的定速巡航系統配合使用，在車輛進入定速巡航時，可同時展開導流裝置；車輛退出定速巡航時，同時收起導流裝置。

本發明的降低車輛風阻系數的控制裝置，通過展開導流裝置來改變車輛造型，阻止車輛前方氣流通過發動機散熱格柵進入到車輛車罩內，同時改變車輛前臉處氣體流場分布，有效的降低車輛在高速運行時的風阻系數。

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描述本發明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。附圖中：

圖1是按照本發明一實施例的降低車輛風阻系數的控制裝置的原理框圖；

圖2是按照本發明一實施例的未展開導流裝置的示意性車輛效果圖；

圖3是按照本發明一實施例的展開導流裝置后的示意性車輛效果圖；

圖4是按照本發明一實施例的導流裝置的示意性結構圖。

圖中各符號表示含義如下：

1導流裝置，2驅動裝置

3卷縮器，4導流罩，5固定機構，6支撐機構，7導向機構，8導軌

11車載電子控制單元，12控制單元，13降阻裝置

21導流罩收放裝置，22導流罩成型裝置

31橫軸，32固定件

41主體，42拉出部，43導向帶

44引導組件

具體實施方式

圖1是按照本發明一個實施例的降低車輛風阻系數的控制裝置的原理框圖。如圖1所示，一種降低車輛風阻系數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是按照本發明一實施例的未展開導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，用于采集車輛的當前行駛信息并加以處理。當車輛高速運行時控制降阻裝置13在車輛的前臉處展開形成導流器，以降低車輛在高速運行時的風阻系數。當車輛低速運行時控制降阻裝置13收起，以恢復車輛的原有造型，其中，所述車輛處于靜止狀態或低速運行狀態時，降阻裝置13處于收起狀態。

采用本發明的降低車輛風阻系數的控制裝置，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動機散熱格柵進入到車輛車罩內，同時改變車輛前臉處氣體流場分布，有效降低車輛在高速運行時的風阻系數。

圖3是按照本發明一實施例的展開導流裝置后的示意性車輛效果圖。如圖3所示，降阻裝置13可以包括導流裝置1和驅動裝置2。導流裝置1用于改變車輛的造型，其中，導流裝置1可以包括導流罩收放裝置21和導流罩成型裝置22。驅動裝置2與導流裝置1相連，用于給導流裝置1提供動力。驅動裝置2布置于車輛機罩內，由控制單元12控制。驅動裝置2可以為電驅動裝置，也可以為液壓驅動裝置，根據具體車型進行配置。

圖4是按照本發明一實施例的導流裝置的示意性結構圖。如圖4所示，導流罩收放裝置可以包括卷縮器3、導軌8和導流罩4。卷縮器3用于卷收導流罩4，包括與車輛的前保險杠平行的橫軸31和至少兩個安裝于車輛的機罩內用于固定橫軸的固定件32。橫軸31由驅動裝置2(參見圖3)驅動并旋轉。導軌8包括左導軌和右導軌，對應安裝在車輛的發動機散熱格柵的兩側。左導軌和右導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杠的下唇處。左導軌、右導軌及卷縮器3裝配后呈門框狀。導流罩4可卷繞地和可展開地固定在卷縮器3上。導流罩4展開后可在前臉處形成一個密閉空間,阻止車輛前方氣流通過發動機散熱格柵進入到車輛車罩內。導流罩4包括主體41、拉出部42和導向帶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。所述導向帶43對應設置在主體42沿拉出方向的兩側,與左導軌和右導軌活動配合，沿左導軌和右導軌運動。

導流罩收放裝置還可以包括引導組件44。所述引導組件44可活動的安裝于左導軌和右導軌處。引導組件44與拉出部42固定連接，由驅動裝置2控制，用于引導主體41沿左導軌和右導軌運動。引導組件44可以是滑塊機構或其他能與導軌產生相對位移的機構。

如圖3所示，導流罩收放裝置也可以包括固定機構5。固定機構5安裝在車輛的前保險杠的下唇處，由驅動裝置2控制，用于固定和松脫引導組件44(參見圖4)。導流罩成型裝置22包括支撐機構6和導向機構7。支撐機構6設置在所述車輛的發動機散熱格柵處，與車輛的前保險杠平行。支撐機構6寬度與主體41(參見圖4)寬度一致，用于支撐展開后的導流罩4。導向機構7設置在車輛的機罩內，與支撐機構6固定連接，由驅動裝置2控制，用于推出和收回支撐機構6。支撐機構6可以為支撐桿，導向機構7可以為伸縮桿。

控制單元12可手動設定車輛的速度閾值，該速度閾值可根據駕駛人員的駕駛習慣設定，以便提高用戶體驗。

可選地，當車輛的速度超過速度閾值時，控制單元12控制所述降阻裝置13由收起狀態變為展開狀態。

可選地，當車輛的速度小于速度閾值時，控制單元12控制所述降阻裝置13由展開狀態變為收起狀態。

可選地，速度閾值為80km/h～110km/h。

在本發明的一實施例中，導流裝置1中的卷縮器6設置在車輛機罩內，固定機構7安裝在所述前保險杠的下唇處，導流罩成型裝置22設置在車輛機罩內。在行駛過程中，開啟控制單元12，設定車輛展開導流裝置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處讀取車輛的當前行駛速度，當車輛行駛速度超過車輛預定速度90km/h時，控制單元12發出信號，控制驅動裝置2展開導流裝置1。驅動裝置2驅動引導組件44沿導軌8向固定機構5方向運動，同時驅動卷縮器3轉動。此時，導流罩4沿導軌8運動，直到引導組件44到達固定機構5處，然后驅動裝置2驅動固定機構5固定住引導組件44。最后驅動裝置2驅動支撐機構6向車前方運動，使導流罩4向前凸起，與車輛原外形形成一個新的流線型導流結構，阻止車輛前方氣流通過發動機散熱格柵進入到車輛車罩內，同時改變車輛前臉處氣體流場分布，以降低車輛風阻系數。

當車輛導流裝置1處于展開狀態下，車速逐漸降低并小于車輛預定速度90km/h時，控制單元12發出收起信號，控制驅動裝置2收起導流裝置1。驅動裝置2先將導流罩成型裝置22收回，然后驅動固定機構5松開導流罩4，最后驅動卷縮器3收回導流罩4，使車輛回到原始造型，保證車輛在低速時的散熱需求。

進一步地，控制單元12可根據司機駕駛意圖控制導流裝置1的收起或展開,司機駕駛意圖為車輛處于臨時提速狀態或臨時減速狀態。

當導流裝置1處于未展開狀態時，車輛當前行駛速度突然變大，然后又在短時間后又恢復到提速前的行駛速度。此時，控制單元12判斷車輛處于提速狀態，不會發出信號，導流裝置1仍處于未展開狀態。

當導流裝置1處于展開狀態時，車輛當前行駛速度突然減小，在短時間后又恢復到提速前的行駛速度。此時，控制單元12判斷車輛處于臨時減速狀態，不會發出信號，導流裝置1仍處于展開狀態。

在一實施例中，當車輛以不超過90km/h的速度行駛，同時導流裝置1處于未展開狀態時，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，導流裝置1仍處于未展開狀態。

當車輛以超過90km/h的速度行駛，同時導流裝置1處于展開狀態時，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，行駛時間不超過一分鐘，行駛速度又提高到90km/h以上，導流裝置1。

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

進一步地，控制單元13設有手動開關，通過手動開關可收起或展開導流裝置1。

導流裝置1處于收起狀態時，當車輛速度超過速度閾值時，控制單元12控制所述降阻裝置13展開前，發出警告，提醒駕駛人員是否手動展開降阻裝置13。

導流裝置1處于展開狀態時，當車輛速度小于速度閾值時，控制單元12控制降阻裝置13收起前，發出警告，提醒駕駛人員是否手動關閉降阻裝置13。

作為本發明的控制裝置的另一種實施例，卷縮器3可以設置在車輛前保險杠的下唇處，固定機構5設置在車輛機罩內。

本發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。

本發明中的另一種實施方式中，導流裝置1包括一個能移動的設于車輛機罩內的導流罩4、設置于發動機散熱格柵兩側的導軌8和能滑動的設于導軌8上且與導流罩4相連的引導組件44。導軌8的一端固定于車輛機罩內，另一端固定于前保險杠的下唇處。導流罩4沿運動方向的兩端分別設置有引導組件44，用于展開和收回導流罩4。導流罩4未展開時，平鋪于于車輛機罩內的導軌8處。

進一步地，本發明的控制裝置可以和定速巡航系統配合使用，在車輛進入定速巡航時，可同時展開導流裝置1；車輛退出定速巡航時，同時收起導流裝置1。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，仍可根據本發明公開的內容直接確定或推導出符合本發明原理的許多其他變型或修改。因此，本發明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。