汽车主动裙板及其控制方法技术

主动车辆地面效应系统包含至少一个安装在车辆底盘上的导流件。其中所述至少一个导流件拥有一个外形用以在车辆行驶时，引导车辆底盘与地面之间的气流。主动车辆地面效应系统有一个耦合在所述至少一个导流件上的致动器。系统有一个控制器，当满足启动条件时，启动所述至少一个导流件从第一位置移动到第二位置。当停用条件满足时，控制器控制所述至少一个导流件从第二位置移动到第一位置以停用所述至少一个导流件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆空气动力学领域，更具体来说，本专利技术涉及车辆主动裙板。
技术介绍
空气动力性在地面车辆的动力性方面起到非常重要的作用。正向升压是我们不想看到的，因为车轮牵引力将被降低，甚至低于安全转弯、制动、加速所需的牵引力水平。为了降低这种趋势，一系列空气动力套件如扰流板、尾翼被用来产生负升力或下压力，增强车辆的抓地力。然而，在许多应用中，被安装在车辆上的扰流板或尾翼增加了下压力，却有造成显著的阻力，称之为升阻比(L/D)。即随着尾翼的迎角(AoA)的增加，下压力随之增加，相应的，需要增加动力来维持相应车速或加速度，进而导致油耗升高。因此仍然需要寻求新的办法来改善地面车辆的空气动力性。
技术实现思路
本专利技术揭示一种布置在车身底面部的，在车辆行驶过程中启用的主动车辆地面效应系统。一旦启动主动地面效应系统，其将引导车身底部与地面之间的气流。本专利技术设想的一方面包括一种通过在车身底部产生负压从而增加下压力的方法。该方法与车辆尾翼和扰流板一样，均是基于伯努利原理。该原理揭示一个现象即在气流速度增加时，同时伴随着空气与物体的接触面的压力的变小。由于车身底部的气压变小，将把车辆拉向地面，并增加车辆牵引力。当气流穿过这些部件时，主动车辆地面效应系统通过运用所有安装在车身底部的移动和/或非移动部件，产生文丘里效应。本专利技术的一个目的是改进轮胎的牵引力。本专利技术的另一个目的是要谨慎的提高轮胎的牵引力，而无需使用扰流板或其他典型的，在车辆静止时仍可见的地面效应结构。而本专利技术的另一个目的是通过主动地面效应系统增强车辆操控和转弯性能。该主动地面效应系统根据各种因素和环境调节下压力的中心。在一个实施例中，主动车辆地面效应系统能够在车辆行驶时，引导车身底部与地面之间的气流。在一个实施例中，该系统包括至少一个导流件，该导流件安装在车身底部，通过安装在其上的致动器实现移动。该系统还包含一个控制器，当满足启动条件时，控制器通过启动致动器启动至少一个导流件，使导流件旋转和/或伸出,进而远离车身底部在一个实施例中，当满足停用条件时，控制器通过致动器使导流件收缩或旋转至车身底部，远离地面，从而关闭系统。在一个大多数实施方案中，导流件的全部或每个导流件的大部分结构可以布置在车身底部，介于前轴后轴之间。所设想的主动车辆地面效应系统启动时，其将具有一种形成收缩段，喉部和扩散段的结构或外形轮廓，当气流通过车身底时，形成文丘里效应。启动主动车辆地面效应系统需要考虑各种条件。如，一个启动条件包括:当车速等于或高于启动临界速度。相反的，一个关闭条件包括：车身等于或低于关闭临界速度。在另一个实施例中，当车辆探测到前方的路况/障碍会与任何一个导流件发生直接碰撞的情况下，系统可以停用。在这种情况下，致动器将使导流件远离地面。车辆可以通过适用的传感器或地形阅读摄像机来探测前方路况。导流件的构成有多种可能性。在一个实施例中，它可以是两个侧裙：安装在车身底部，沿车辆纵向布置的驾驶侧侧裙，和安装在车身底部，沿车辆纵向布置的副驾驶侧侧裙。在其它设想的实施例中，可以两个以上的侧裙。在大多数实施例中，每一个侧裙都具有弧形的内壁，当气流通过前轴和后轴时，会聚气流朝气流的纵向中心轴线流动，且在喉部使气流宽度变窄。在一些实施例中，系统启动后，这些侧裙内壁可以在喉部下游的扩散段加宽气流的宽度(相较于喉部)。在本专利技术的另外一些实例中，这些侧裙的横向位置考虑车轮对车身底部空气动力性的影响。在一些实施例中，侧裙布置在前车后轮轮罩的最内侧或轮罩最内侧的内侧。在另外的实施例中，侧裙布置在外侧，位于车辆门下围板下方。导流件还可以包含一个位于车身底部，前后轴之间的底部面板，在一个实施例中，这一面板覆盖了车身底部前后轴之间的大量面积。这一面板可以有一个逐渐降低的轮廓，以降低经此气流的高度，从而形成气流的喉部。在另外一个替代实施例中，这一面板可以有两个弧形侧壁。所设想的底部面板可以是电池盖或者安装在车身底部的电池的外箱。同时设想底部面板是可以旋转和/或可收缩的。控制器根据启动条件或停用条件(本文其他地方有讨论)来控制其动作。实施例还可以具有一个单件，其兼具侧裙和底部面板的作用。这种实施例可以具有类似于两个侧裙和侧裙之间向下倾斜的弧面的外轮廓，通过压缩气流的高度和宽度形成文丘里效应。或者，这个单独的面板在垂直方向的剖面上具有类似一半沙漏的轮廓。虽然所描述的大多数实施例有一个或多个可移动的导流件，但应该特别注意的是：一些具体实施例需要静止的，不可以移动的，不可通过致动器控制的导流件。例如，当侧裙是可移动的，但是侧裙中间的底部面板却不能被致动器移动。通过下文详细描述本专利技术的各种具体实施例，并结合附图将进一步阐明本专利技术的各种目的、特性、方面及优点。在不同附图中，相同参考标号表示相同或类似的元件。附图说明应当指出的是，附图可能为简图形式，此外，图式未必是按比例绘制的。本文中，为了方便和清楚的目的，此处的方向性术语，如顶部、底部、左、右、上、下、上面、下面、之下、后面、前面、远端和近端的，与附图结合使用。这些方向性术语不能视为对本专利技术的限制。图1示出了本专利技术的一个实施例的车辆底盘的前侧底部视图，所述车辆拥有一对可收缩的侧裙。图2示出了图1所述车辆的仰视图。图3示出了本专利技术的另一个实施例的车辆仰视图，所述车辆拥有的另一种可收缩的侧裙。图4示出了本专利技术的又一实施例所述的车辆的后侧视图，所述车辆未启动可收缩侧裙。图5示出了图4所述本专利技术的实施例所述车辆的后侧视图，所述车辆的可收缩的侧裙已被启用。图6示出了本专利技术的另一个实施例所述的车辆仰视图，所述车辆拥有一对可收缩的按一个角度布置的直线型侧裙。图7示出了本专利技术的又一个实施例所述车辆的仰视图，所述车辆拥有两对按一个角度布置的可收缩的直线型侧裙。图8A示出了本专利技术的又一个实施例所述车辆底盘的底部前视图，所述车辆拥有一个底部面板。图8B示出了本专利技术的另一个实施例所述车辆底盘的底部前视图，所述车辆拥有一个底部面板和两个侧裙。图8C示出了图8B所述车辆的仰视图。图8D示出了本专利技术的又一实施例所述车辆的仰视图，所述车辆拥有一个底部面板和两个可收缩的侧裙。图9示出了一个拥有底部面板和侧裙的车辆处于侧裙停用时前视图。所述侧裙仅以截面图示出。图10示出了图9所述车辆处于侧裙启用时前视图。具体实施方式本专利技术是一个旨在主动调节车辆底盘或车身底部气流使得下压力和轮胎的牵引力增强的地面效应系统。在一个实施例中，可以实现从前到后的轮胎空气动力性负载平衡的主动控制。在另一个实施例中，系统可以通过减小局部流区面积和在沿气流流向的一些点增加流速，从而增加下压力和车轮牵引力，如文丘里效应。本专利技术针对气流调节的不同方面包括至少：减少局部气压，分流、产生涡流。主动侧裙是指可以改变形状和/或可以收缩、伸出，且能在上述方面起到作用的侧裙。本专利技术将空气视为工作流体，因为空气是公路车辆的典型介质。但是不能视为本专利技术及实施例只限制与空气产生作用。本文中，术语“缩回”和/或“伸缩”与空气导流件的性能结合使用，指代引导导流件缩回至车辆底部的动作，与之相对的，引导导流片自车辆伸出至地面的动作。应该指出的是，这些术语不是用来定义导流件如何收缩的，也不是用来定义导流件收缩的方向。例如，“收缩”侧裙的动作可以指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动车辆地面效应系统，包括：拥有一个安装在车辆底盘上的导流件，所述导流件据具有一个可以在车辆行驶时，引导车辆底盘与地面之间的气流的外形；一个结合在所述至少一个导流件上的致动器；一个在启动条件满足时，用来启动所述至少一个导流件从第一位置移动到第二位置的控制器；其中，在停用条件满足时，所述控制器通过控制致动器从第二位置移到第一位置，从而停用至少一个导流件；其中所述至少一个导流件被布置在汽车底部前轴和后轴之间。

【技术特征摘要】
2015.08.31 US 14/840,9121.一种主动车辆地面效应系统，包括：拥有一个安装在车辆底盘上的导流件，所述导流件据具有一个可以在车辆行驶时，引导车辆底盘与地面之间的气流的外形；一个结合在所述至少一个导流件上的致动器；一个在启动条件满足时，用来启动所述至少一个导流件从第一位置移动到第二位置的控制器；其中，在停用条件满足时，所述控制器通过控制致动器从第二位置移到第一位置，从而停用至少一个导流件；其中所述至少一个导流件被布置在汽车底部前轴和后轴之间。2.权利要求1所述的主动车辆地面效应系统中，当所述至少一个导流件被启动时，所述至少一个导流件的外形形成一个收缩段、喉部以形成气流文丘里效应。3.权利要求2所述的主动车辆地面效应系统中，所述启动条件包括当车速达到或超过启动临界车速。所述停用条件包括车速达到或低于停用临界车速。4.权利要求3所述的主动车辆地面效应系统中，所述至少一个导流件包括至少一个：安装在车辆底盘，沿车辆纵向布置的驾驶侧侧裙，和安装在车辆底盘，沿车辆纵向布置的副驾驶侧侧裙。5.权利要求4所述的主动车辆地面效应系统中，所述至少一个导流件启动时，所述至少一个导流件形成一个扩散段，加宽先前在喉部汇聚的气流的宽度。6.权利要求4所述的主动车辆地面效应系统中，所述至少一个导流件被布置在前轮罩和后轮罩的最内侧，或布置在前轮罩和后轮罩的最内侧的内侧。7.权利要求4所述的主动车辆地面效应系统中，所述至少一个导流件被布置在车辆外侧，位于车辆下围板正下方。8.权利要求4所述的主动车辆地面效应系统中，包含一个车身底部面板，所述车身底部面板可以是一个电池盖或安装底盘上的电池组外壳，所述车身底部面板构成收缩段和喉部。9.权利要求8所述的主动车辆地面效应系统中，所述车身底部面板是可伸缩的，其通过控制器根据启动条件和停用条件进行控制。10.权利要求8所述主动车辆地面效应系统中，包括驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·萨哈迪安加德坂，
申请(专利权)人：法乐第未来公司，
类型：发明
国别省市：美国;US