用于交通工具的主动式空气动力学系统技术方案

公开一种交通工具，包括：前端和后端，所述前端和所述后端位于前部高度和后部高度处；前部空气动力学组件，与前端相关联，且在前端附近起作用和/或对应于前端起作用，并且适于产生前部空气动力；以及后部空气动力学组件，与后端相关联，且在后端附近起作用和/或对应于后端起作用，并且适于产生后部空气动力。该交通工具还包括管理和控制装置，以便在瞬态条件下遏制和/或限制所述前部高度和/或所述后部高度变化为分别大于或等于前端阈值高度和后端阈值高度，所述瞬态条件至少包括从以给定的恒定速度行驶的情况开始发生的所述交通工具的纵向和/或侧向的加速或减速。的纵向和/或侧向的加速或减速。的纵向和/或侧向的加速或减速。

【技术实现步骤摘要】
用于交通工具的主动式空气动力学系统


[0001]本专利技术涉及汽车
特别地，本专利技术涉及用于汽车的主动式空气动力学系统(active aerodynamics system)。

技术介绍

[0002]本领域已知的是，某些类型的交通工具(不限于飞行器，还包括陆地上的两轮车或三轮车或四轮车)需要精确平衡和确定空气动力学上的升力和阻力(lift and drag，升阻)，这是基于其高性能性质，或者获取能量效率或在相对较高的速度下降低噪音的功能：为了实现这些目标，一般已知存在一系列的空气动力装置(前后扰流板/分离器(splitter，分流器)、空气管道和车身(vehicle body，交通工具本体)总体设计可以被视为广泛应用中的不同示例)，这些装置可能是“固定的”(即，当交通工具正在行驶时，它们不会改变形状或位置)，或者可能是根据各种不同的逻辑进行动态变化配置，其通常由自动或半自动控制系统来实施。
[0003]目前已知的用于交通工具的“主动式空气动力学”设置通常能配置为“低阻力”状态，其中例如为了(例如，当交通工具自身以直线运行时)获得更高的极速(top speed)或者获得更好的能量效率，对车身施加的整体空气动力(aerodynamic force，气动力)被最小化，和“高下压力(high downforce)”状态，其中(例如，当交通工具在制动或在弯道行驶中)，整体空气动力被最大化。
[0004]然而，这些已知类型的空气动力学系统(aerodynamic system)具有缺陷，这些缺陷主要与“传统”汽车的已知性能范围(performance envelopes，性能包络)有关，并且还与以下事实有关，即整体空气动力的增加或减少通常根据交通工具的纯速度(mere speed)来选择：除非另有说明，可以看出，操作本领域已知的主动式空气动力学系统是为了确定车身上的空气动力/载荷的变化，而不考虑与交通工具速度间接相关的交通工具动态参数的重要变化(但是，在瞬态条件(transient conditions)期间或在复杂的机动(maneuvers)期间，会对交通工具的动态行为产生很大影响)。
[0005]本领域已知的主动式空气动力学系统的另一个显著缺陷在于，它们通常是为应对在不属于所谓的“超级跑车”类别的交通工具中发生的交通工具质量和加速/减速而设计的，相比之下，现代超高性能交通工具属于这种超高级别/类别，其具有明显更高的质量(可能约为两吨或更多)，甚至更高的扭矩输出(可能比已知的“ICE”交通工具高出两倍或三倍)：因此，这种已知类型的主动式空气动力学系统不能恰当地管理超级跑车的极端性能范围。
[0006]在所谓的“超级跑车”的特定领域(extreme niche，极端利基)中，电动超级跑车的扭矩
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重量比以及绝对峰值功率(sheer peak power)总量(配备有电动传动系统(powertrain，动力系统)的超级跑车能够容易地超过1000
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1500HP的范围值，甚至高于2000HP)与ICE超级跑车存在明显的差异，这导致了已知类型的空气动力学系统无法以足够准确和适当的反应时间在这种极其强大和沉重的汽车可能经受的瞬态过程中对交通工具
动态状态的非常“急剧”的变化作出反应。
[0007]除非另有说明，设置有电力驱动的传动系统的超级跑车所能达到的明显较高水平的加速和/或减速，以及在这些加速和减速期间对所谓的“重量转移”的显著影响(这可能发生在升至非常高的速度或从非常高的速度降下，甚至超过300km/h的显著幅度)，无法通过通常在技术现状中可获得的空气动力学系统得到适当的处理，因为这些已知类型的系统无法在极短的时间段内产生有助于控制交通工具的瞬态(例如，特别是与控制交通工具轴或单个车轮上的质量/重量动态分布有关)的显著的空气动力变化。

技术实现思路

[0008]因此，已经陈述了现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种主动式空气动力学系统，该系统允许对可能发生在极高性能的交通工具(具有非常高的静态质量值，并且能够获得非常高的速度，以及在非常短的时间段后增加和降低这种速度的相关的高能力)上的极端瞬态条件作出更大和更好的“响应”，并且还允许在管理交通工具自身的整体操作状态上协同获得相关的优势(例如，冷却效率、当对交通工具进行复杂的机动偏离直线轨迹时实现更好的性能、整体降噪和/或湍流减少等等)。
[0009]这些目标以及其他技术优点将通过根据本专利技术的所谓的“主动式空气动力学系统”来说明和实现，正如下文所描述和请求保护的以及附图中以示例性但非限制性的实施例所呈现的那样。
附图说明
[0010]参照以下结合附图的详细说明书和权利要求书，将更好地理解本专利技术的优点和特征，其中类似的元件用类似的符号标识，并且其中：
[0011]图1和图2是交通工具的示意性纵向视图，其包含根据本专利技术的主动式空气动力学系统的可能实施例，其中其结构性子部件以两个示例性的(但非限制性的)不同可能的定位/位置/配置示出；以及
[0012]图3和图4是从图1中的交通工具上方的示意图，示出了根据本专利技术的主动式空气动力学系统的进一步可能的子部件(这些进一步可能的子部件以两个示例性但非限制性的不同可能的定位/位置/配置展示)。
[0013]在附图的若干视图的整个描述中，类似的附图标记指代类似的部件。
具体实施方式
[0014]为了彻底理解本专利技术，应参考以下详细的描述，其包括随附的权利要求书并与上述附图相结合。尽管结合示例性实施例来描述本专利技术，但本专利技术并不旨在局限于本文所阐述的具体形式。应理解的是，因情况需要或变得适合时，可以考虑各种省略和等同替代，但这些旨在覆盖其应用或实施，而不偏离本专利技术权利要求书的精神或范围。另外，应理解的是，这里使用的短语和术语是为了描述的目的，不应被视为限制。此处使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变体意指包含其后列出的项目和其等同物以及附加的项目。
[0015]文中的术语“一”和“一个”并不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所指的项目。
[0016]在附图中，根据本专利技术的主动式空气动力学系统作为一个整体被安装在交通工具(在附图中用附图标记“1”编号)上，该交通工具具有前端2和后端3：方便起见，后端3沿着交通工具的延展的纵向轴线2a与前端2相对地定位：在以底盘的给定恒定速度行驶的条件下，前端2和后端3分别相对于行驶地面位于前部高度2b处和后部高度2c处，而且这些高度或普通汽车术语中的“行驶高度(ride height，底盘高度)”可以被视为是“标称的(nominal))”，并且基本上源于与交通工具设置和驱动(driving，驾驶)条件(纵向行驶速度、行驶表面的均匀性、存在一个或多个乘员、和/或有效载荷等等)相关的各种条件。
[0017]根据本专利技术的系统包括：前部空气动力组件(front aero assembly)4，其与前端2相关联，且实际上在前端2附近“起作用(active)”和/或对应于前端2起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通工具，包括：
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前端和沿着纵向轴线与所述前端相对的后端，在以底盘的给定恒定速度行驶的条件下，所述前端和所述后端相对于行驶地面分别位于前部高度处和后部高度处；
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前部空气动力学组件，与所述前端相关联，且在所述前端附近起作用和/或对应于所述前端起作用，并且适于产生前部空气动力；以及
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后部空气动力学组件，与所述后端相关联，且在所述后端附近起作用和/或对应于所述后端起作用，并且适于产生后部空气动力，其特征在于，所述交通工具还包括管理和控制装置，所述管理和控制装置在所述前部空气动力学组件上和/或在所述后部空气动力学组件上起作用，以便在瞬态条件下遏制和/或限制所述前部高度和/或所述后部高度的变化以分别大于或等于前端阈值高度和后端阈值高度，其中所述瞬态条件至少包括从以给定恒定速度行驶的所述条件开始发生的所述交通工具的纵向和/或侧向的加速或减速。2.根据权利要求1所述的交通工具，其中，所述管理和控制装置包括：
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传感器装置，适于测量与所述前部高度和/或所述后部高度的变化、和/或与所述瞬态条件相关的一个或多个动态参数；
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解析单元，适于接收作为输入的所述动态参数，且能够计算并向所述前部空气动力学组件和/或所述后部空气动力学组件发出命令输出；以及
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致动器装置，操作性地作用在所述前部空气动力学组件上和/或所述后部空气动力学组件上，并适于接收所述命令输出，优选地，所述管理和控制装置还适于限制所述交通工具围绕俯仰轴线的旋转，所述俯仰轴线垂直于所述纵向轴线并且基本上平行于所述交通工具行驶在其上的地面。3.根据权利要求2所述的交通工具，其中，所述前部空气动力学组件包括活动翼片，所述活动翼片位于所述前端的附近和/或对应于所述前端，且优选地，位于所述交通工具的下机身的前方部分上，所述翼片至少在以下设置之间能逆向地配置：
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第一角位置，在所述第一角位置中，所述翼片通过使气流相对于所述交通工具的行驶方向在向上和向后的方向上转向而产生施加到所述前端的第一量的前部下压力；以及
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第二角位置，相对于所述第一角位置能旋转地移位，在所述第二角位置中，所述翼片通过使所述气流相对于所述交通工具的行驶方向在向下和向后的方向上转向而产生比所述第一量的前部下压力小的第二量的前部下压力。4.根据权利要求3所述的交通工具，其中，所述前部空气动力学组件还包括前部主动空气动力元件，所述前部主动空气动力元件位于所述前端的附近和/或对应于所述前端，并且优选地位于所述交通工具的下机身的前方部分上，所述前部主动空气动力元件至少在以下设置之间能逆向地配置：
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相对于所述纵向轴线的第一俯仰角和/或高度，在所述第一俯仰角和/或高度中，所述前部主动空气动力元件通过相对于所述交通工具产生向下指向的第一空气动力来产生施加到所述前端的第一量的前部下压力；以及
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相对于所述纵向轴线的第二俯仰角和/或高度，其相对于所述第一俯仰角和/或高度移位，在所述第二俯仰角和/或高度中，所述前部主动空气动力元件产生第二空气动力，所述第二空气动力小于所述第一空气动力和/或相对于所述第一空气动力向上指向。
5.根据权利要求4所述的交通工具，其中，所述前部空气动力学组件还包括通道导管，所述通道导管具有：
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入口，位于所述交通工具的前端中；以及
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出口，位于所述交通工具的上方部分中，且相对于所述入口位于下游，所述活动翼片和/或所述前部主动空气动力元件在所述通道导管中起作用。6.根据权利要求5所述的交通工具，其中，所述前部空气动力学组件还包括分离器，所述分离器在所述通道导管附近空气动力地起作用和/或对应于所述通道导管空气动力地起作用，所述分离器至少在以下设置之间能逆向地配置：...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维，
申请(专利权)人：布加迪锐马克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：