ВЫТЯЖНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к системе для удаления воздуха и газов из кабины автомобильного транспортного средства.
Уровень техники
Транспортные средства часто оснащены приспособлениями для регулировки потока воздуха внутри салона для обеспечения пассажирам комфортных условий. Одной из функций таких приспособлений является выпуск из кабины транспортного средства лишнего воздуха, который образуется, например, при закрывании двери или включении системы климат-контроля. Закрывание двери и включение системы климат-контроля могут увеличивать давление в кабине транспортного средства, и в этом случае вытяжная система выпускает лишний воздух через вытяжной лючок. Однако из-за условий окружающей среды около или вокруг вытяжного лючка и/или из-за конструкции самого вытяжного лючка, во время выпуска воздуха через него может происходить возврат нежелательного воздуха и газа обратно в транспортное средство. Вероятность повторного попадания нежелательного воздуха и газа может возрастать при увеличении рабочей нагрузки на двигатель, например, во время буксировки или большого открытия дросселя.
В качестве ближайшего аналога может быть выбрана конструкция вытяжной системы, описанная в публикации патента США №5,759,097 от 02.06.1998.
Удаление воздуха из автомобильного транспортного средства может быть описано как процесс выпуска воздуха и/или газов из салона транспортного средства и/иди внутреннего пространства транспортного средства. Удаление воздуха обычно происходит, когда давление в салоне транспортного средства достигает уровня, превышающего стандартное значение, например, при закрывании двери или включении системы климат-контроля. На Фиг. 1 и 2 показана вытяжная система 2, известная из уровня техники, которая включает в себя вытяжной лючок 4 и воздушный канал 6. Система 2 сообщается по текучей среде с салоном 8 транспортного средства 10. Вытяжной лючок 4 работает как обратный воздушный клапан, который выпускает газы из кабины 8 транспортного средства и воздушного канала 6. Однако, как будет описано ниже, условия рядом с вытяжным лючком 4 могут привести к образованию потока воздуха, который может двигаться в двух направлениях. Вытяжные лючки зачастую устанавливают рядом с задним багажным отделением или нишей для заднего колеса, и далее они будут обозначены как вытяжное устройство.
Помимо выпуска газов, через вытяжной лючок 4 может происходить попадание нежелательных газов транспортного средства обратно в воздушный канал 6 и салон 8 транспортного средства. При слишком высоком количестве выхлопных газов транспортного средства может возрастать объем поступающих нежелательных газов. Повышенная рабочая нагрузка на двигатель может приводить к созданию чрезмерного потока выхлопных газов транспортного средства, который может повторно поступать в воздушный канал 6 через вытяжной лючок 4. Такая повышенная рабочая нагрузка на двигатель может возникать либо во время большого открытия дросселя для увеличения пропускной способности, либо при наличии прицепа или иной нагрузки на транспортное средство. Перепад давлений на любой стороне вытяжного лючка 4 является одним из условий, которое может привести к возникновению потока воздуха, который может проходить через вытяжной лючок 4 в двух направлениях.
Например, когда уровень давления в салоне 8 транспортного средства превышает давление в наружной системе, например, в атмосфере, то для удаления лишнего воздуха внутри кабины 8 транспортного средства может происходить открытие вытяжного лючка 4. После того как давление в кабине 8 транспортного средства рядом с вытяжным лючком 4 становится равным атмосферному или меньше, вытяжной лючок 4 может сразу закрываться. Однако рядом с вытяжным лючком 4 может создаваться ограниченная зона отрицательного давления, в результате чего может происходить втягивание нежелательного воздуха в салон 8 транспортного средства. В транспортных средствах с дополнительной системой HVAC (система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) или с задним вентилятором для охлаждения аккумуляторного блока ограниченная зона отрицательного давления может образовываться под панелью кузова. В качестве другого примера зоны низкого давления могут возникать внутри транспортного средства при движении вперед. Негерметичное закрывание вытяжного лючка 4 в сочетании с перепадом давлений также может привести к увеличению притока нежелательного воздуха.
В качестве одной из попыток устранения этого и других недостатков вытяжного устройства известно использование магнитного уплотнения. Однако подобные вытяжные устройства могут быть более сложными и дорогостоящими, кроме того, они могут ухудшать климатические условия внутри транспортного средства и герметичность закрывания дверей в нем. Таким образом, существует необходимость в усовершенствованной вытяжной системе для автомобильного транспортного средства, которая ограничивала или предотвращала повторное попадание нежелательных газов обратно в кабину транспортного средства.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является минимизация или исключение вероятности случайного открывания вытяжного устройства и попадания нежелательных газов в салон транспортного средства.
Для достижения данного эффекта предложена вытяжная система транспортного средства, сообщающаяся по текучей среде с салоном транспортного средства, которая имеет корпус с двумя прикрепленными к нему вытяжными устройствами, между которыми образована камера, причем одно из вытяжных устройств является внутренним вытяжным устройством и расположено на внутренней части транспортного средства, а другое вытяжное устройство является наружным вытяжным устройством и расположено рядом с наружной частью транспортного средства, а также воздушный насос, сообщающийся с камерой и выполненный с возможностью включения по команде от контроллера для направления потока воздуха в камеру, причем корпус выполнен с возможностью направлять поток воздуха к внутреннему вытяжному устройству для предотвращения его открывания.
Корпус может иметь впускное отверстие и перегородку, которая выполнена таким образом, чтобы направлять воздух, проходящий через впускное отверстие в сторону внутреннего вытяжного устройства.
Воздушный насос может быть выполнен с возможностью включаться по команде контроллера при превышении заранее заданного порогового положения педали газа, или при превышении заранее заданного порогового ускорения транспортного средства, или при превышении заранее заданного порогового давления в салоне.
В другом варианте предложена вытяжная система транспортного средства, сообщающаяся по текучей среде с салоном транспортного средства, которая имеет корпус и два обратных клапана, которые вместе образуют камеру, а также воздушный насос, выполненный с возможностью создавать в камере такое давление, которое позволяет закрыть один из обратных клапанов. Обратные клапаны могут быть прикреплены к противоположным концам корпуса и могут быть расположены таким образом, чтобы открываться в одном направлении.
Воздушный насос может быть выполнен с возможностью включаться по команде контроллера для создания давления в камере при превышении заранее заданной пороговой величины ускорения транспортного средства или при превышении заранее заданного порогового положения педали газа.
Один из обратных клапанов может соответствовать внутренней части транспортного средства, а другой - наружной стороне транспортного средства, причем внутренний обратный клапан закрывается, когда воздушный насос создает давление в камере.
Каждый обратный клапан может иметь по крайней мере одну створку.
Корпус может иметь поверхность с отверстием, сообщающимся с воздушным насосом.
Для предотвращения попадания текучей среды в кабину транспортного средства воздушный насос включается для нагнетания потока воздуха к вытяжному устройству, сообщающемуся с кабиной. Воздушный насос включается, например, при превышении порогового значения ускорения транспортного средства или давления в салоне. За счет подачи воздуха из воздушного насоса происходит увеличение давления между вытяжными устройствами (клапанами), в результате чего внутреннее вытяжное устройство закрывается.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой поперечное сечение на виде сбоку вытяжной системы для транспортного средства.
Фиг. 2 представляет собой общий вид вытяжного лючка (область 1B на Фиг. 1).
Фиг. 3 представляет собой поперечное сечение на виде сбоку вытяжной системы для транспортного средства.
Фиг. 4 представляет собой изображение вытяжной системы для транспортного средства в разобранном виде.
Фиг. 5 представляет собой частичный общий вид сзади корпуса с перегородкой для системы вытяжной вентиляции.
Фиг. 6 представляет собой схему вытяжной системы для транспортного средства.
Фиг. 7 представляет собой блок-схему способа работы вытяжной системы для транспортного средства.
Фиг. 8 представляет собой блок-схему способа предотвращения случайного открывания вытяжного лючка для транспортного средства.
Осуществление полезной модели
Далее представлено подробное описание вариантов осуществления полезной модели. Описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе. Некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей конкретных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации полезной модели.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные элементы, изображенные и описанные со ссылкой на одну из фигур, могут быть объединены с элементами, изображенными на одной или нескольких других фигурах, для получения новых вариантов, которые не были явно изображены или описаны. Сочетания изображенных элементов составляют иллюстративные варианты стандартных применений. Однако для отдельных областей использования применения и использования предпочтительными могут быть другие сочетания и модификации признаков, соответствующих концепции полезной модели.
На Фиг. 3-8 показаны иллюстративные примеры вытяжной системы 100 транспортного средства 101, которые могут включать в себя кузовное вытяжное устройство, сообщающееся по текучей среде с салоном 102 и воздушным насосом 104. Воздушный насос 104 представляет собой пример устройства создания давления, которое может быть использовано вытяжной системой 100. Контроллер 106 может быть соединен с воздушным насосом 104 для управления работой воздушного насоса 104. Приспособление для вентиляции кузова может включать в себя корпус 108 и пару вытяжных устройств, закрепленных на любой стороне корпуса 108. Пара вытяжных устройств может включать в себя внутреннее вытяжное устройство 110 и наружное вытяжное устройство 112, которые могут представлять собой обратные клапаны, открывающиеся/закрывающиеся в зависимости от давления воздуха и/или потока воздуха. Вытяжные устройства и корпус 108 также могут задавать границы камеры 114, расположенной между ними. Корпус 108 может иметь впускное отверстие 116 для вставки трубы 128, обеспечивающей сообщение по текучей среде между воздушным насосом 104 и камерой 114.
Например, воздушный насос 104 может подавать поток воздуха в камеру 114 для увеличения и/или создания в ней давления, которое обеспечит закрывание внутреннего вытяжного устройства 110. В качестве дополнения и/или альтернативы корпус 108 может быть выполнен с возможностью направлять поток воздуха к внутреннему вытяжному устройству 110 и закрывать его. Например, на Фиг. 4 показан пример перегородки 118, расположенной на корпусе 108 и соединенной с впускным отверстием 116. Для достижения желаемых характеристик могут быть использованы также и другие альтернативные формы, контуры и/или конфигурации корпуса 118 перегородки. Воздух может поступать в полость 120 перегородки через впускное отверстие 116. Для закрывания внутреннего вытяжного устройства 110 форма полости 120 перегородки может обеспечивать последующее направление к нему потока воздуха.
Как сказано выше, вытяжная система 100 может быть расположена таким образом, чтобы обеспечить выпуск потока воздуха из салона 102. На Фиг. 3 показан пример расположения вытяжной системы 100, ближе к задней части транспортного средства 101, хотя могут быть использованы другие места в транспортном средстве. В качестве других примеров расположения вытяжной системы 100 можно рассмотреть, без ограничения, дверной проем транспортного средства и стойку кузова транспортного средства, наиболее удаленную от вентиляционного отверстия транспортного средства, зачастую располагаемого непосредственно под передним ветровым стеклом. Вытяжная система 100 также может иметь приспособление для регулировки потока воздуха из салона 102 в камеру 114 за счет управления открыванием/закрыванием внутреннего вытяжного устройства 110.
На Фиг. 4 и 6 показано, что внутреннее вытяжное устройство 110 может быть соединено с воздушным каналом 124 рядом с отверстием 125 в раме транспортного средства таким образом, чтобы внутреннее приспособление 110 для вентиляции было направлено в сторону от воздушного канала 124 к камере 114. Около отверстия 125 в раме транспортного средства может быть расположено уплотнение, например, прокладка 122, предназначенная для минимизации и/или исключения утечек воздуха. В вытяжной системе 100 может быть предусмотрено несколько различных воздушных каналов. В качестве неограничивающего примера воздушный канал может представлять собой трубу и/или канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде между салоном 102 и вытяжной системой 100. Воздушный канал 124 и салон 102 в транспортном средстве 101 могут рассматриваться как единая система с одним уровнем давления. Наружное вытяжное устройство 112 может быть соединено с камерой 114 и может выходить в окружающую среду и/или наружную систему для выпуска газов из камеры 114. В этом случае внутреннее вытяжное устройство 110 может соответствовать внутренней части транспортного средства 101, а наружное вытяжное устройство 112 может соответствовать наружной части транспортного средства 101. Конечно, в других примерах наружное вытяжное устройство 112 может быть незаметным, например, находиться за панелью транспортного средства. Однако наружное вытяжное устройство 112 может оставаться незаметным, находясь рядом с наружной частью транспортного средства 101. Пара вытяжных устройств может включать в себя одну или несколько створок 126, которые могут представлять собой лопастные заслонки в виде решетки, как показано на Фиг. 4 и 6. В данном иллюстративном варианте лопастные створки 126 могут иметь конструктивные преимущества по сравнению с одной большей створкой за счет более высокой конструктивной целостности и меньшей вероятности быть затянутыми внутрь или перемещенными под действием потока удаляемых газов. Створки 126 могут быть изготовлены из упругого материала, например, из резины, что позволит обеспечить более герметичное закрывание и большую долговечность. Для создания потока воздуха внутри вытяжной системы 100 могут быть использованы и другие конфигурации створок 126.
Как было сказано выше, воздушный насос 104 является примером устройства создания давления, которое может направлять или регулировать поток воздуха в камеру 114 и/или регулировать давление в камере 114. Работой воздушного насоса 104 могут управлять команды и/или инструкции от контроллера 106. Воздушный насос 104 может быть расположен рядом с впускным отверстием 116 и/или в каком-либо другом месте транспортного средства 101. В одном из примеров каналом, обеспечивающим прохождение потока воздуха в камеру 114, может быть труба 128 между впускным отверстием 116 и воздушным насосом 104, как показано на Фиг. 4 и 6.
Например, труба 128 может обеспечивать прохождение потока воздуха от дополнительной бортовой системы 129 HVAC транспортного средства, которая включает в себя устройство создания давления. Контроллер 106 может направлять команды в систему 129 HVAC для включения устройства создания давления. После включения устройства создания давления оно может подавать поток воздуха через трубу 128 в камеру 114. В данном случае вытяжная система 100 может использовать уже установленные бортовые системы транспортного средства для подачи потока воздуха к внутреннему вытяжному устройству 110 и/или для создания давления в камере 114.
На Фиг. 6 и 7 показаны команды и/или инструкции от контроллера 106, которые могут обеспечить управление закрыванием внутреннего вытяжного устройства 110. Контроллер 106 может быть выполнен с возможностью включать воздушный насос 104 при получении контроллером 106 сигнала, например, сигнала обнаружения, от датчика 132. Датчик 132 может отправлять сигнал, когда, например, уровень давления в камере 114 достигает заранее заданной пороговой величины. В качестве дополнения и/или альтернативы подачу сигнала на контроллер 106 может инициировать включение режима рециркуляции или режима подачи свежего воздуха в системе 129 HVAC. (Обычно в режимах рециркуляции вместо удаления воздуха из транспортного средства наружу он повторно используется и/или рециркулирует внутри салона транспортного средства. Хотя рециркуляция может снизить потребление топлива, она может привести к увеличению вероятности попадания нежелательных газов в транспортное средство при случайном открывании вытяжного устройства. Режим подачи свежего воздуха обычно обеспечивает подачу воздуха из окружающей среды в транспортное средство, в результате чего происходит повышение давления в салоне). Сигнал может указывать на включение режима рециркуляции и может быть принят интегральной схемой 130 внутри контроллера 106. Интегральная схема 130 может включать в себя управляющий процессор и запоминающее устройство, которое может содержать заранее записанные команды/инструкции. После получения сигнала интегральная схема 130 может определить порядок действий, а также направить управляющий сигнал для включения воздушного насоса 104 и подачи потока воздуха в камеру 114.
Например, воздушный насос 104 может направлять поток воздуха с заранее заданной скоростью и/или импульсной выходной скоростью. Заранее заданная скорость потока воздуха и/или импульсная выходная скорость могут достигать заранее заданного порогового давления в камере 114, достаточного для закрывания внутреннего вытяжного устройства 110. В качестве дополнения и/или альтернативы камера 114 может быть выполнена с возможностью направлять поток воздуха к внутреннему вытяжному устройству 110 с перегородкой 118 и закрывать его, как описано выше. В данном случае контроллер 106 может быть использован для оптимизации условий в камере 114, включая, но не ограничиваясь этим, уровень давления и/или поток воздуха, для достижения предпочтительной производительности вытяжной системы 100, при которых внутреннее вытяжное устройство 110 закрывается во избежание повторного попадания нежелательных газов в салон 102 транспортного средства.
Для управления работой вытяжной системы 100 могут быть использованы другие контроллеры и/или системы управления. В дополнение к заранее записанным рабочим командам/инструкциям, рассмотренным выше, такие системы управления могут включать в себя один или несколько наборов инструкций, включая, но не ограничиваясь этим, инструкции для работы в режиме реального времени. Каждый установленный контроллер и/или система управления могут использовать датчик 132 и/или дополнительные датчики для определения условий работы транспортного средства, включая, но не ограничиваясь этим, положение педали газа и давление в системе. Изменение этих условий работы транспортного средства может инициировать действия по включению вытяжной системы 100. Как было сказано выше, большое открытие дросселя при нажатии на педаль газа может привести к образованию дополнительного количества выхлопных газов и увеличения вероятности повторного попадания нежелательных газов в транспортное средство. Величина перемещения педали газа может представлять собой одно контролируемое условие работы транспортного средства для определения необходимости включения вытяжной системы 100. Контроллер 106 может быть выполнен с возможностью включать воздушный насос 104, когда датчик 132 посылает сигнал о превышении заранее заданной пороговой величины положения педали. В качестве дополнения и/или альтернативы контроллер 106 может быть выполнен с возможностью подавать воздушному насосу 104 команду на создание давления в камере 114 при превышении заранее заданной пороговой величины ускорения транспортного средства. Датчик 132 может контролировать уровень давления в камере 114 и на основании этих показаний посылать сигналы на интегральную схему 130 для включения воздушного насоса 104.
Для получения контроллером 106 другой информации могут отслеживаться другие условия работы транспортного средства. Интегральная схема 130 может обрабатывать информацию и посылать сигналы управления на воздушный насос 104. Например, сигнал управления может представлять собой команду на увеличение потока воздуха, при получении которой воздушный насос 104 увеличивает поток воздуха в камеру 114. Сигнал управления может представлять собой команду на поддержание текущего состояния, при получении которой воздушный насос 104 оставляет неизменным текущий уровень выходной производительности. Кроме того, сигнал управления может представлять собой команду на уменьшение потока воздуха, при получении которой воздушный насос 104 уменьшает поток воздуха в камеру 114. В данном случае вытяжная система 100 включает в себя контроллер и/или систему управления, которые могут следить за условиями работы транспортного средства для регулировки работы вытяжной системы 100 в режиме реального времени при изменении условий работы транспортного средства.
На Фиг. 8 приведен алгоритм, обозначенный в общем виде с помощью ссылочной позиции 200. Этап 202 может включать в себя обнаружение изменения условий работы транспортного средства, например, величины перемещения педали газа, ускорения транспортного средства и/или уровня давления в кабине. На этапе 204 на воздушный насос 104 может быть послана команда на включение, если изменение условий работы транспортного средства превысит заранее заданную пороговую величину или значение, как было сказано выше. При поступлении команды на включение на этапе 206, воздушный насос 104 может подавать воздух в камеру 114 для закрывания внутреннего вытяжного устройства 110 на этапе 208.
В одном примере датчик 132 может обнаруживать выход положения педали газа за пределы заранее заданной пороговой величины и/или значения. После обнаружения изменения условий работы транспортного средства датчик 132 может оправлять на интегральную схему 130 сигнал об обнаружении. Затем интегральная схема 130 может определять порядок действий, соответствующий принятому сигналу об обнаружении. На основании заранее записанных программ и/или инструкций может быть получен порядок дальнейших действий. Если сигнал об обнаружении указывает на превышение заранее заданного порогового положения педали газа, интегральная схема 130 может задать порядок действий для увеличения потока воздуха. Затем на основании выбранного порядка действий интегральная схема 130 может посылать управляющий сигнал на воздушный насос 104. Сигнал может включать в себя команду на включение воздушного насоса 104. Поток воздуха может поступать из воздушного насоса 104 в камеру 114 для закрывания внутреннего вытяжного устройства 110 таким образом, чтобы поток воздуха минимизировал и/или исключал вероятность случайного открытия внутреннего вытяжного устройства 110.
Хотя выше приведены иллюстративные примеры вариантов осуществления полезной модели, это не означает, что они описывают все возможные формы, ограниченные пунктами формулы. Конкретные термины использованы исключительно в описательных целях и не являются ограничивающими, и следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности предложенного решения. Как было описано выше, характеристические признаки различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов, не описанных и не изображенных в явном виде. Хотя различные варианты могли быть описаны как предпочтительные или имеющие преимущества перед другими вариантами реализации или применения, известными из уровня техники, по одному или нескольким выборочным параметрам, специалисты в данной области техники поймут, что для достижения общих желаемых характеристик, которые зависят от конкретного варианта применения или реализации, одним или более признаками или характеристиками можно пренебречь. Данные характеристики включают в себя стоимость, прочность, долговечность, затраты за срок службы, пригодность к реализации, внешний вид, упаковку, размер, пригодность к применению, вес, технологичность, простота сборки и т.д. Таким образом, описанные варианты, как минимум, являются предпочтительными по сравнению с другими вариантами реализации или использования, известными из уровня техники, по одной или более характеристикам, не выходящим за пределы объема сущности полезной модели, и могут быть предпочтительными для конкретного варианта осуществления.