一种汽车驾驶室前围面罩系统、汽车及控制方法

摘要

本申请涉及一种汽车驾驶室前围面罩系统、汽车及控制方法，其包括前围面罩本体、安装横杆和驱动装置，前围面罩本体上端转动连接在驾驶室前围钣金上，安装横杆连接在前围面罩本体的下端，驱动装置与安装横杆转动连接，驱动装置根据车辆行驶速度与第一设定速度进行比较，当车辆行驶速度大于第一设定速度时，驱动安装横杆运动，以使前围面罩本体绕驾驶室前围钣金向上旋转。本申请将驾驶室前围面罩系统设计成可旋转式，前围面罩本体与驾驶室地板的垂直面夹角可根据车辆行驶速度进行调节，使得驾驶室前围面罩系统对气流具有导流作用，避免气流直接与前围面罩本体垂直碰撞，降低前围面罩本体的迎风压力，进而改善整车风阻性能，获取更高的燃油经济性。

说明书

技术领域

本申请涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种汽车驾驶室前围面罩系统、汽车及控制方法。

背景技术

在商用车领域中，市场上常见的驾驶室类型一般有平头车和长头车两种，其中长头车驾驶室安全性好、整车风阻性能好等优点，但同时，长头车的驾驶室内储物空间小、上下车便利性差等缺点；而平头车的驾驶室优缺点与长头车的驾驶室优缺点则正好相反。

一般地，平头车前围面罩系统的顶部一般通过铰链总成与驾驶室地板钣金装配，平头车前围面罩系统的底部一般通过一级锁总成、二级锁总成与驾驶室悬置或驾驶室地板钣金装配。

平头车前围面罩系统一般作为保护卡车驾驶室前围部位的安全装置，同时，平头车前围面罩系统还是商用车的外饰件之一，具备非常重要的装饰作用；特别地，具备好的空间布置或造型结构设计的平头车前围面罩系统有利于降低商用车整车风阻，对商用车整车空气动力学可以起到重要的作用，可大幅提高整车燃油经济性。

然而，相关技术提供的商用车前围面罩系统，安装状态单一，使得驾驶室整车风阻性能并不高，无法向长头车驾驶室风阻性能靠齐。

发明内容

本申请实施例提供一种汽车驾驶室前围面罩系统、汽车及控制方法，以解决相关技术中存在商用车前围面罩系统安装状态单一，使得驾驶室整车风阻性能并不高的问题。

第一方面，提供了一种汽车驾驶室前围面罩系统，其包括：

前围面罩本体，所述前围面罩本体的上端用于转动连接在驾驶室前围钣金上；

安装横杆，所述安装横杆连接在所述前围面罩本体的下端；

驱动装置，所述驱动装置与所述安装横杆转动连接，所述驱动装置用于根据车辆行驶速度与第一设定速度进行比较，并当所述车辆行驶速度大于所述第一设定速度时，驱动所述安装横杆运动，以使所述前围面罩本体绕所述驾驶室前围钣金向上旋转。

一些实施例中，所述驱动装置包括：

中间连杆，所述中间连杆的一端与所述安装横杆的一端转动连接；

旋转支臂，所述旋转支臂的一端与所述中间连杆的另一端转动连接；

驱动机构，所述驱动机构通过齿轮组与所述旋转支臂的另一端连接。

一些实施例中，所述驱动装置设有两套，且分别转动连接在所述安装横杆的两端。

一些实施例中，所述前围面罩本体上还设有前围面罩锁总成，所述安装横杆上设置有前围面罩锁销，所述前围面罩锁销与所述前围面罩锁总成相适配，所述前围面罩锁销用于插接在所述前围面罩锁总成上以锁紧，或者离开所述前围面罩锁总成以解锁。

一些实施例中，所述驱动装置还用于：

当所述车辆行驶速度小于等于第二设定速度时，驱使所述驾驶室前围钣金向上旋转第一角度，所述第二设定速度大于所述第一设定速度；

当所述车辆行驶速度大于第二设定速度且小于等于第三设定速度时，驱使所述驾驶室前围钣金向上旋转第二角度，所述第三设定速度大于所述第二设定速度，且所述第二角度大于所述第一角度；

当所述车辆行驶速度大于第三设定速度时，驱使所述驾驶室前围钣金向上旋转第三角度，且所述第三角度大于所述第二角度。

一些实施例中，所述第一角度的取值范围为；

所述第二角度的取值范围为[10°，20°)；

所述第三角度的取值范围为[20°，30°]。

一些实施例中，所述汽车驾驶室前围面罩系统还包括车速传感器，所述车速传感器用于测量车辆行驶速度；

所述驱动装置与所述车速传感器相连接，并用于接收所述车速传感器测量的车辆行驶速度。

第二方面，提供了一种汽车，其包括：

驾驶室，其具有驾驶室前围钣金；以及，

如上所述的汽车驾驶室前围面罩系统，所述前围面罩本体的上端转动连接在所述驾驶室前围钣金上，所述驱动装置安装在所述驾驶室上。

第三方面，提供了一种如上所述的汽车驾驶室前围面罩系统的控制方法，其包括如下步骤：

获取车辆行驶速度；

将所述车辆行驶速度与第一设定速度进行比较；

若所述车辆行驶速度大于第一设定速度，则驱动所述安装横杆运动，以使所述前围面罩本体绕所述驾驶室前围钣金向上旋转；

否则，所述驱动装置不工作。

一些实施例中，当所述车辆行驶速度大于第一设定速度时，所述控制方法还包括如下步骤：

将所述车辆行驶速度与第二设定速度和第三设定速度进行比较；

若所述车辆行驶速度小于等于所述第二设定速度，则驱使所述驾驶室前围钣金向上旋转第一角度，所述第二设定速度大于所述第一设定速度；

若所述车辆行驶速度大于所述第二设定速度且小于等于所述第三设定速度，则驱使所述驾驶室前围钣金向上旋转第二角度，所述第三设定速度大于所述第二设定速度，所述第二角度大于所述第一角度；

若所述车辆行驶速度大于所述第三设定速度，则驱使所述驾驶室前围钣金向上旋转第三角度，所述第三角度大于所述第二角度。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种汽车驾驶室前围面罩系统、汽车及控制方法，本申请将前围面罩本体的上端转动连接在驾驶室前围钣金上，将前围面罩本体的下端连接在安装横杆上，驱动装置判断车辆行驶速度与第一设定速度的大小，如果车辆行驶速度大于第一设定速度，驱动装置便会驱动安装横杆运动，在驱动装置的驱使下，安装横杆会带动前围面罩本体绕驾驶室前围钣金向上旋转，以便降低驾驶室前围面罩系统的迎风阻力，进而改善整车风阻性能。

本申请实施例将驾驶室前围面罩系统设计成可旋转式，其中前围面罩本体与驾驶室地板的垂直面夹角θ可根据车辆行驶速度进行调节，这样使得驾驶室前围面罩系统对气流具有导流作用，避免气流直接与前围面罩本体垂直碰撞，最终降低前围面罩本体的迎风压力，进而改善整车风阻性能，获取更高的燃油经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的汽车驾驶室前围面罩系统布置示意图；

图2为本申请实施例提供的汽车驾驶室前围面罩系统旋转前后状态对比示意图；

图3为本申请实施例提供的安装横杆与驱动装置连接示意图；

图4为本申请实施例提供的导流槽结构示意图。

图中：1、前围面罩本体；2、驾驶室前围钣金；3、安装横杆；4、驱动装置；40、中间连杆；41、旋转支臂；42、驱动机构；43、齿轮组；430、主动齿轮；431、从动齿轮；44、安装壳体；5、前围面罩锁总成；6、前围面罩锁销；7、保险杠系统；8、驾驶室地板；9、驾驶室前悬置；10、前围面罩安装铰链；11、导流槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种汽车驾驶室前围面罩系统，其能解决相关技术中存在商用车前围面罩系统安装状态单一，使得驾驶室整车风阻性能并不高的问题。

图1示意的是汽车驾驶室前围面罩系统布置图，图2示意的是汽车驾驶室前围面罩系统旋转前后状态对比图，参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种汽车驾驶室前围面罩系统，该汽车驾驶室前围面罩系统包括前围面罩本体1、安装横杆3和驱动装置4，在安装使用的时候，前围面罩本体1的上端可以转动连接在驾驶室前围钣金2上，比如可以通过前围面罩安装铰链10将前围面罩本体1安装在驾驶室前围钣金2上，安装后，前围面罩本体1可以绕前围面罩安装铰链10旋转，前围面罩本体1下端还与保险杠系统7相配合，安装横杆3长度沿车宽方向延伸，安装横杆3连接在前围面罩本体1的下端，这样可以使得前围面罩本体1的上端和下端都紧固在驾驶室前端，不仅作为保护驾驶室前围部位的安全装置，同时作为商用车的外饰件之一，提供更好的装饰作用；驱动装置4与安装横杆3转动连接，驱动装置4用于根据车辆行驶速度与第一设定速度进行比较，并当车辆行驶速度大于第一设定速度时，驱动安装横杆3运动，以使前围面罩本体1绕驾驶室前围钣金2向上旋转。

本申请实施例的原理为：将前围面罩本体1的上端转动连接在驾驶室前围钣金2上，将前围面罩本体1的下端连接在安装横杆3上，驱动装置4判断车辆行驶速度与第一设定速度的大小，如果车辆行驶速度大于第一设定速度，驱动装置4便会驱动安装横杆3运动，在驱动装置4的驱使下，安装横杆3会带动前围面罩本体1绕驾驶室前围钣金2向上旋转，以便降低驾驶室前围面罩系统的迎风阻力，进而改善整车风阻性能。

本申请实施例将驾驶室前围面罩系统设计成可旋转式，其中前围面罩本体1与驾驶室地板8的垂直面夹角θ可根据车辆行驶速度进行调节，这样使得驾驶室前围面罩系统对气流具有导流作用，避免气流直接与前围面罩本体1垂直碰撞，最终降低前围面罩本体1的迎风压力，进而改善整车风阻性能，获取更高的燃油经济性。

在本申请中，车辆行驶速度可以由车辆自身携带的车速传感器测量，驱动装置4直接调用测量的数据。

此外，也可以单独提供，也即汽车驾驶室前围面罩系统还包括车速传感器，车速传感器用于测量车辆行驶速度；驱动装置4与车速传感器相连接，并用于接收车速传感器测量的车辆行驶速度。

为了顺利地实现前围面罩本体1的旋转开合，本申请还提供了驱动装置4的具体结构，参见图1、图2和图3所示，在一些优选的实施方式中，驱动装置4包括中间连杆40、旋转支臂41、驱动机构42和齿轮组43，中间连杆40的一端与安装横杆3的一端转动连接，中间连杆40旋转时所在的平面与安装横杆3大致垂直，旋转支臂41的一端与中间连杆40的另一端转动连接，中间连杆40旋转时所在的平面与旋转支臂41旋转时所在的平面大致平行，驱动机构42可以采用电机，驱动机构42通过齿轮组43与旋转支臂41的另一端连接。

参见图3所示，齿轮组43包括主动齿轮430和从动齿轮431，主动齿轮430与驱动机构42的旋转驱动轴连接，从动齿轮431与主动齿轮430啮合，旋转支臂41与从动齿轮431连接。

参加图1和图3所示，驱动机构42通过安装壳体44，安装在驾驶室前悬置9上。

为了更好地打开和闭合，参见图1和图3所示，在一些优选的实施方式中，驱动装置4设有两套，且分别转动连接在安装横杆3的两端，在两端设置驱动装置4，两套驱动装置4同步工作，可以避免行驶过程中，气流阻力不平衡导致前围面罩本体1侧倾、扭转而被损坏。

为了对位于前围中部的机构进行维修保养，前围面罩本体1需要进行翻转，而当完成维修保养，用车过程中，前围面罩本体1需要锁紧，因此，参见图1所示，在一些优选的实施方式中，前围面罩本体1上还设有前围面罩锁总成5，安装横杆3上设置有前围面罩锁销6，前围面罩锁销6与前围面罩锁总成5相适配，前围面罩锁销6用于插接在前围面罩锁总成5上以锁紧，或者离开前围面罩锁总成5以解锁。

通过设置前围面罩锁总成5和前围面罩锁销6，借助前围面罩锁总成5和前围面罩锁销6之间的插接配合，可以实现旋转打开以对位于前围中部的机构进行维修保养，以及闭合之后顺利用车的目的。

同时，本申请将前围面罩锁销6设置在安装横杆3上，其好处是，一方面避免另外重找位置以安装前围面罩锁销6，可以优化安装结构，另一方面，在用车过程中，前围面罩锁总成5和前围面罩锁销6插接在一起，不影响前围面罩本体1旋转以调整风阻，也就是说，这种安装方式，同时满足：单独解锁前围面罩锁总成5和前围面罩锁销6，旋转前围面罩本体1以对位于前围中部的机构进行维修保养，以及前围面罩锁总成5和前围面罩锁销6插接在一起，通过驱动装置4旋转前围面罩本体1以调整风阻。

由于不同的车辆行驶速度下，风阻不太一样，为了更好地降低风阻，本申请还设计了不同档位，具体地，在判断出车辆行驶速度大于第一设定速度之后，驱动装置4还用于：

当车辆行驶速度小于等于第二设定速度时，驱使驾驶室前围钣金2向上旋转第一角度，第二设定速度大于第一设定速度；

当车辆行驶速度大于第二设定速度且小于等于第三设定速度时，驱使驾驶室前围钣金2向上旋转第二角度，第三设定速度大于第二设定速度，且第二角度大于第一角度；

当车辆行驶速度大于第三设定速度时，驱使驾驶室前围钣金2向上旋转第三角度，且第三角度大于第二角度。

上述第一设定速度、第二设定速度、第三设定速度，第一角度、第二角度、第三角度，可以根据实际情况进行事先设置。

比如，第一角度可以从(0°，10°)中取值，第二角度可以从[10°，20°)中取值，第三角度可以从[20°，30°]中取值。

需要说明的是，本申请车辆行驶速度是实时测量，周期性反馈，驱动装置4周期性地接收车辆行驶速度，实时地调整前围面罩本体1的开合角度。

比如，第一设定速度为70km/h，第二设定速度为80km/h，第三设定速度为90km/h，第一角度为8°，第二角度为15°，第三角度为25°。

如果测量的车辆行驶速度是75km/h，则需要打开前围面罩本体1，且将前围面罩本体1旋转至与竖直平面呈8°夹角。t1时间后，若测量的车辆行驶速度增大到88km/h，需要将前围面罩本体1旋转至与竖直平面呈15°夹角，也就是，在8°的基础上，再旋转7°。t2时间后，测量的车辆行驶速度增大到100km/h，需要将前围面罩本体1旋转至与竖直平面呈25°夹角，也就是，在15°的基础上，再旋转10°。T3时间后，若车辆减速，减速到83km/h，则需要将前围面罩本体1往回旋转至与竖直平面呈15°夹角，也就是，在25°的基础上，往回旋转10°，如果车辆继续减速，则按照同样方式，继续往回旋转，直到车辆行驶速度小于75km/h后，闭合前围面罩本体1。

当前围面罩本体1旋转之后，处于倾斜状态，这种倾斜状态的前围面罩本体1对车辆在行驶过程中驾驶室迎面而来的气流具有一定的导流作用，为了进一步地提高导流作用，参见图4所示，可以在前围面罩本体1上设置导流槽11，导流槽11的槽面采用曲面比如弧面，可以进一步地改善整车风阻性能，获取更高的燃油经济性。

更进一步地，参考图4所示，导流槽11呈一喇叭状，沿着气流前进方向，导流槽11的横截面逐渐减小，其好处是：开口处横截面大，有利于气流进入导流槽11，避免对气流形成阻碍作用，当气流进入导流槽11后，沿着气流前进方向，横截面逐渐减小，在导流槽11侧壁的挤压作用下，气流流速会增大，更容易地、也更迅速地从导流槽11排出，进而改善整车风阻性能，提高燃油经济性。

基于上述实施例提供的汽车驾驶室前围面罩系统，本申请实施例还提供了一种汽车，该汽车包括驾驶室，驾驶室具有驾驶室前围钣金2；前围面罩本体1的上端转动连接在驾驶室前围钣金2上，驱动装置4安装在驾驶室上。

由于驾驶室前围面罩系统被设计成可旋转式，前围面罩本体1与驾驶室地板8的垂直面夹角θ可根据车辆行驶速度进行调节，这样使得驾驶室前围面罩系统对气流具有导流作用，避免气流气流直接与前围面罩本体1垂直碰撞，最终降低前围面罩本体1的迎风压力，进而改善整车风阻性能，获取更高的燃油经济性。

本申请实施例还提供了一种汽车驾驶室前围面罩系统的控制方法，其包括如下步骤：

获取车辆行驶速度，可以用车辆自身携带的车速传感器测量；

将车辆行驶速度与第一设定速度进行比较；

若车辆行驶速度大于第一设定速度，则驱动安装横杆3运动，以使前围面罩本体1绕驾驶室前围钣金2向上旋转；

否则，驱动装置4不工作。

由于不同的车辆行驶速度下，风阻不太一样，为了更好地降低风阻，本申请还设计了不同档位，当车辆行驶速度大于第一设定速度时，控制方法还包括如下步骤：

将车辆行驶速度与第二设定速度和第三设定速度进行比较；

若车辆行驶速度小于等于第二设定速度，则驱使驾驶室前围钣金2向上旋转第一角度，第二设定速度大于第一设定速度；

若车辆行驶速度大于第二设定速度且小于等于第三设定速度，则驱使驾驶室前围钣金2向上旋转第二角度，第三设定速度大于第二设定速度，第二角度大于第一角度；

若车辆行驶速度大于第三设定速度，则驱使驾驶室前围钣金2向上旋转第三角度，第三角度大于第二角度。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。