專利名稱：主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種能夠使車輛在不同車速下主動降低 空氣阻力的主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)汽車理論研究結(jié)論，影響汽車的燃油消耗量的因素有如下幾個主要方面行使?jié)L 動阻力、空氣阻力、發(fā)動機燃燒效率、傳動系效率、用電器能量消耗、停車怠速油耗、制 動能量損失等。而根據(jù)研究已經(jīng)表明，當(dāng)空氣阻力降低10%，可改善油耗量5 7%左右。因
此現(xiàn)代汽車設(shè)計者在汽車的外形設(shè)計時會充分考慮空氣阻力的影響，盡可能降低空氣阻力。
空氣阻力分成三類壓力阻力、摩擦阻力和誘導(dǎo)阻力。壓力阻力是迎面的空氣壓力； 摩擦阻力是汽車外表面及內(nèi)部空氣通道表面與空氣相對運動時，由分子間的摩擦產(chǎn)生的阻 力；而誘導(dǎo)阻力則是由形成渦流部位的表面負壓引起的車前，后部位的壓力差而形成的阻 力。雖然對汽車影響最大的是壓力阻力，但是壓力阻力隨渦流的形成而增加。汽車的前艙 蓋與前風(fēng)窗玻璃之間是形成渦流的重要區(qū)域之一。
目前，人們總是通過優(yōu)化汽車外形設(shè)計去降低空氣阻力，但是，在汽車行使過程中， 空氣阻力與空氣阻力系數(shù)及迎面風(fēng)成正比，并且隨車速升高阻力變大，其計算公式為
F,= l/2*CDA/Wr2
CD——空氣阻力系數(shù)；
A——迎風(fēng)面積，單位為m2;
/ ——空氣密度， 一般p =1. 2258N*s2*nT4;
"——相對速度，在無風(fēng)時即汽車的行駛速度，單位m/s。
由上式顯見，空氣阻力與車速的二次方成正比，高速行車對行使阻力的影響非常明顯。 當(dāng)車輛時速大于80公里/小時，空氣阻力已成為車輛的主要行駛阻力。截至目前為止，尚 沒有一種有效的設(shè)計，能夠使車輛在不同車速下主動降低空氣阻力。
圖1為某車型的空氣動力分析圖片，其中發(fā)動機艙蓋與前風(fēng)窗玻璃連接處有明顯的渦 流區(qū)域，導(dǎo)致在高速時車輛的空氣阻力增大，風(fēng)噪增大，影響油耗。
但是由于造型設(shè)計要求以及駕駛員視野等原因，無法變更發(fā)動機艙蓋的外形，達到最
3優(yōu)的空氣動力學(xué)要求的角度。因空氣阻力只有在高速時才會成為整車油耗的主要問題，因 此，如何在高速時主動調(diào)整發(fā)動機艙蓋角度、降低空氣阻力，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需 要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以達到主動降低 空氣阻力、降低燃油消耗的目的，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。 本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下
一種主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括可調(diào)式發(fā)動機艙蓋、艙蓋支撐裝 置、傳動裝置、驅(qū)動電機和電子控制裝置；
所述艙蓋支撐裝置上端與可調(diào)式發(fā)動機艙蓋鉸接，下端與傳動裝置鉸接；
所述驅(qū)動電機的輸出軸與傳動裝置相連；
所述電子控制裝置與車輛電控單元線束連接。
由以上公開的技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用可調(diào)式發(fā)動機艙蓋，通過車輛自身的電子系 統(tǒng)信息搜集，主動控制車輛車身的結(jié)構(gòu)角度，在各種車輛運行工況下自動選擇最優(yōu)的發(fā)動 機艙蓋的外觀結(jié)構(gòu)，從而改變汽車在不同車速下的風(fēng)阻系數(shù)、降低油耗，提高車輛的運動 穩(wěn)定性和安全性。本發(fā)明通過采用主動的方式調(diào)整發(fā)動機艙蓋的外觀結(jié)構(gòu)，消除或減弱發(fā) 動機艙蓋和前風(fēng)窗玻璃連接處在車輛高速行使時產(chǎn)生的的空氣渦流，從而使車輛在以高、 低不同車速行使時受到的空氣阻力都可以最小，降低油耗。


圖1車型空氣動力分析圖片；
圖2本發(fā)明主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3本發(fā)明主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作示意圖； 圖4采用本發(fā)明調(diào)節(jié)系統(tǒng)改進后的車型空氣動力分析圖片； 圖5本發(fā)明電子控制策略圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖2、 3所示，本發(fā)明主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括可調(diào)式發(fā)動機艙蓋l、艙蓋支撐裝置2、傳動裝置3、驅(qū)動電機4和電子控制裝置5;所述可調(diào)式發(fā)動機艙蓋1包括發(fā) 動機艙蓋前部II、發(fā)動機艙蓋后部2，所述發(fā)動機艙蓋前部11和發(fā)動機艙蓋后部12之間 鉸接。所述艙蓋支撐裝置2為撐桿，所述撐桿的上端與發(fā)動機艙蓋后部12鉸接。所述傳動 裝置3包括絲杠31和絲杠滑塊32，所述絲杠滑塊32在驅(qū)動電機6的驅(qū)動下沿絲杠31前 后移動，所述艙蓋支撐裝置2的下端與絲杠滑塊32鉸接。
所述驅(qū)動電機4為步進電機，使用時可以將步進電機固定到車身縱梁6或其他車身固 定零件上。驅(qū)動電機4的輸出軸與傳動裝置3的絲杠31相連；
如圖5所示，所述電子控制裝置5與整車電控單元線束連接，其包括車速傳感器5！、 驅(qū)動電機電源52和手動開關(guān)53，所述傳感器51設(shè)置于車輪8上。所述驅(qū)動電機4、驅(qū)動 電機電源52、手動開關(guān)53和車輛電控單元7通過整車線束連接，構(gòu)成通訊系統(tǒng)。
本發(fā)明工作原理如下當(dāng)車速傳感器51感應(yīng)到車輛速度達到某一設(shè)定速度時，車輛電 控單元7接收到車速信號，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，發(fā)出控制信號給步進電機，步進電機帶 動絲杠31旋轉(zhuǎn)，絲杠31旋轉(zhuǎn)后帶動絲杠滑塊32移動，滑塊32位移變化后導(dǎo)致艙蓋撐桿 姿態(tài)發(fā)生變化，從而帶動發(fā)動機艙蓋后部12角度發(fā)生變化。通過該變化，可以優(yōu)化整車在 不同速度下的空氣阻力系數(shù)，達到最優(yōu)的車輛油耗和動力性能。步進電機的電源可以使用 車載電池。若駕駛?cè)藛T不希望對發(fā)動機艙蓋進行自動調(diào)整，可以通過手動開關(guān)53關(guān)閉該系 統(tǒng)。
為達到精確控制的目的，該系統(tǒng)的動力源也可以使用液壓系統(tǒng)進行控制。 通過采用本發(fā)明調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將發(fā)動機艙蓋與前風(fēng)擋玻璃過渡調(diào)整為最優(yōu)角度，這樣的
過渡便于將空氣盡快導(dǎo)向后方從而減小前部的空氣壓強。調(diào)整后的空氣阻力計算模型如圖
4所示，渦流區(qū)域消失。
權(quán)利要求
1.一種主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括可調(diào)式發(fā)動機艙蓋(1)、艙蓋支撐裝置(2)、傳動裝置(3)、驅(qū)動電機(4)和電子控制裝置(5)；所述艙蓋支撐裝置(2)上端與可調(diào)式發(fā)動機艙蓋(1)鉸接，下端與傳動裝置(3)鉸接；所述驅(qū)動電機(4)的輸出軸與傳動裝置(3)相連；所述電子控制裝置(5)與車輛電控單元線束連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)式發(fā)動機 艙蓋(1)包括發(fā)動機艙蓋前部(11)、發(fā)動機艙蓋后部(12)，所述發(fā)動機艙蓋前部(11) 和發(fā)動機艙蓋后部(12)之間鉸接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述艙蓋支撐裝置 (2)為撐桿，所述撐桿的上端與發(fā)動機艙蓋后部(12)鉸接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動裝置(3) 包括絲杠(31)和絲杠滑塊(32)，所述絲杠滑塊(32)在驅(qū)動電機(4)的驅(qū)動下沿絲杠(31) 前后移動，所述艙蓋支撐裝置(2)的下端與絲杠滑塊(32)鉸接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制裝置 (5)包括車速傳感器(51)和驅(qū)動電機電源(52)，所述傳感器(51)設(shè)置于車輪上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制裝置 (5)還包括手動開關(guān)(53)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主動式發(fā)動機艙蓋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括可調(diào)式發(fā)動機艙蓋、艙蓋支撐裝置、傳動裝置、驅(qū)動電機和電子控制裝置；所述艙蓋支撐裝置上端與可調(diào)式發(fā)動機艙蓋鉸接，下端與傳動裝置鉸接；所述驅(qū)動電機的輸出軸與傳動裝置相連；所述電子控制裝置與車輛電控單元線束連接。本發(fā)明通過采用主動的方式調(diào)整發(fā)動機艙蓋的外觀結(jié)構(gòu)，消除或減弱發(fā)動機艙蓋和前風(fēng)窗玻璃連接處在車輛高速行使時產(chǎn)生的空氣渦流，從而使車輛在以高、低不同車速行使時受到的空氣阻力都可以最小，降低油耗。
文檔編號B60R16/02GK101549712SQ20091005063
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者劉金玲, 翔 周, 唐曉峰, 飛 康, 徐康聰, 朱敏杰, 童榮輝, 亮 胡 申請人:上海汽車集團股份有限公司