本發(fā)明涉及車輛空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，更具體來說，本發(fā)明涉及車輛主動(dòng)裙板。

背景技術(shù)：

空氣動(dòng)力性在地面車輛的動(dòng)力性方面起到非常重要的作用。正向升壓是我們不想看到的，因?yàn)檐囕啝恳⒈唤档?，甚至低于安全轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)、加速所需的牽引力水平。為了降低這種趨勢(shì)，一系列空氣動(dòng)力套件如擾流板、尾翼被用來產(chǎn)生負(fù)升力或下壓力，增強(qiáng)車輛的抓地力。

然而，在許多應(yīng)用中，被安裝在車輛上的擾流板或尾翼增加了下壓力，卻有造成顯著的阻力，稱之為升阻比(L/D)。即隨著尾翼的迎角(AoA)的增加，下壓力隨之增加，相應(yīng)的，需要增加動(dòng)力來維持相應(yīng)車速或加速度，進(jìn)而導(dǎo)致油耗升高。因此仍然需要尋求新的辦法來改善地面車輛的空氣動(dòng)力性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明揭示一種布置在車身底面部的，在車輛行駛過程中啟用的主動(dòng)車輛地面效應(yīng)系統(tǒng)。一旦啟動(dòng)主動(dòng)地面效應(yīng)系統(tǒng)，其將引導(dǎo)車身底部與地面之間的氣流。本發(fā)明設(shè)想的一方面包括一種通過在車身底部產(chǎn)生負(fù)壓從而增加下壓力的方法。該方法與車輛尾翼和擾流板一樣，均是基于伯努利原理。該原理揭示一個(gè)現(xiàn)象即在氣流速度增加時(shí)，同時(shí)伴隨著空氣與物體的接觸面的壓力的變小。由于車身底部的氣壓變小，將把車輛拉向地面，并增加車輛牽引力。當(dāng)氣流穿過這些部件時(shí)，主動(dòng)車輛地面效應(yīng)系統(tǒng)通過運(yùn)用所有安裝在車身底部的移動(dòng)和/或非移動(dòng)部件，產(chǎn)生文丘里效應(yīng)。

本發(fā)明的一個(gè)目的是改進(jìn)輪胎的牽引力。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是要謹(jǐn)慎的提高輪胎的牽引力，而無需使用擾流板或其他典型的，在車輛靜止時(shí)仍可見的地面效應(yīng)結(jié)構(gòu)。

而本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過主動(dòng)地面效應(yīng)系統(tǒng)增強(qiáng)車輛操控和轉(zhuǎn)彎性能。該主動(dòng)地面效應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)各種因素和環(huán)境調(diào)節(jié)下壓力的中心。

在一個(gè)實(shí)施例中，主動(dòng)車輛地面效應(yīng)系統(tǒng)能夠在車輛行駛時(shí)，引導(dǎo)車身底部與地面之間的氣流。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)導(dǎo)流件，該導(dǎo)流件安裝在車身底部，通過安裝在其上的致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。該系統(tǒng)還包含一個(gè)控制器，當(dāng)滿足啟動(dòng)條件時(shí)，控制器通過啟動(dòng)致動(dòng)器啟動(dòng)至少一個(gè)導(dǎo)流件，使導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)和/或伸出,進(jìn)而遠(yuǎn)離車身底部

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)滿足停用條件時(shí)，控制器通過致動(dòng)器使導(dǎo)流件收縮或旋轉(zhuǎn)至車身底部，遠(yuǎn)離地面，從而關(guān)閉系統(tǒng)。

在一個(gè)大多數(shù)實(shí)施方案中，導(dǎo)流件的全部或每個(gè)導(dǎo)流件的大部分結(jié)構(gòu)可以布置在車身底部，介于前軸后軸之間。

所設(shè)想的主動(dòng)車輛地面效應(yīng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，其將具有一種形成收縮段，喉部和擴(kuò)散段的結(jié)構(gòu)或外形輪廓，當(dāng)氣流通過車身底時(shí)，形成文丘里效應(yīng)。

啟動(dòng)主動(dòng)車輛地面效應(yīng)系統(tǒng)需要考慮各種條件。如，一個(gè)啟動(dòng)條件包括:當(dāng)車速等于或高于啟動(dòng)臨界速度。相反的，一個(gè)關(guān)閉條件包括：車身等于或低于關(guān)閉臨界速度。

在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)車輛探測(cè)到前方的路況/障礙會(huì)與任何一個(gè)導(dǎo)流件發(fā)生直接碰撞的情況下，系統(tǒng)可以停用。在這種情況下，致動(dòng)器將使導(dǎo)流件遠(yuǎn)離地面。車輛可以通過適用的傳感器或地形閱讀攝像機(jī)來探測(cè)前方路況。

導(dǎo)流件的構(gòu)成有多種可能性。在一個(gè)實(shí)施例中，它可以是兩個(gè)側(cè)裙：安裝在車身底部，沿車輛縱向布置的駕駛側(cè)側(cè)裙，和安裝在車身底部，沿車輛縱向布置的副駕駛側(cè)側(cè)裙。

在其它設(shè)想的實(shí)施例中，可以兩個(gè)以上的側(cè)裙。

在大多數(shù)實(shí)施例中，每一個(gè)側(cè)裙都具有弧形的內(nèi)壁，當(dāng)氣流通過前軸和后軸時(shí)，會(huì)聚氣流朝氣流的縱向中心軸線流動(dòng)，且在喉部使氣流寬度變窄。

在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)啟動(dòng)后，這些側(cè)裙內(nèi)壁可以在喉部下游的擴(kuò)散段加寬氣流的寬度(相較于喉部)。

在本發(fā)明的另外一些實(shí)例中，這些側(cè)裙的橫向位置考慮車輪對(duì)車身底部空氣動(dòng)力性的影響。在一些實(shí)施例中，側(cè)裙布置在前車后輪輪罩的最內(nèi)側(cè)或輪罩最內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)。在另外的實(shí)施例中，側(cè)裙布置在外側(cè)，位于車輛門下圍板下方。

導(dǎo)流件還可以包含一個(gè)位于車身底部，前后軸之間的底部面板，在一個(gè)實(shí)施例中，這一面板覆蓋了車身底部前后軸之間的大量面積。這一面板可以有一個(gè)逐漸降低的輪廓，以降低經(jīng)此氣流的高度，從而形成氣流的喉部。在另外一個(gè)替代實(shí)施例中，這一面板可以有兩個(gè)弧形側(cè)壁。

所設(shè)想的底部面板可以是電池蓋或者安裝在車身底部的電池的外箱。同時(shí)設(shè)想底部面板是可以旋轉(zhuǎn)和/或可收縮的?？刂破鞲鶕?jù)啟動(dòng)條件或停用條件(本文其他地方有討論)來控制其動(dòng)作。

實(shí)施例還可以具有一個(gè)單件，其兼具側(cè)裙和底部面板的作用。這種實(shí)施例可以具有類似于兩個(gè)側(cè)裙和側(cè)裙之間向下傾斜的弧面的外輪廓，通過壓縮氣流的高度和寬度形成文丘里效應(yīng)。

或者，這個(gè)單獨(dú)的面板在垂直方向的剖面上具有類似一半沙漏的輪廓。

雖然所描述的大多數(shù)實(shí)施例有一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)的導(dǎo)流件，但應(yīng)該特別注意的是：一些具體實(shí)施例需要靜止的，不可以移動(dòng)的，不可通過致動(dòng)器控制的導(dǎo)流件。例如，當(dāng)側(cè)裙是可移動(dòng)的，但是側(cè)裙中間的底部面板卻不能被致動(dòng)器移動(dòng)。

通過下文詳細(xì)描述本發(fā)明的各種具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖將進(jìn)一步闡明本發(fā)明的各種目的、特性、方面及優(yōu)點(diǎn)。在不同附圖中，相同參考標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件。

附圖說明

應(yīng)當(dāng)指出的是，附圖可能為簡(jiǎn)圖形式，此外，圖式未必是按比例繪制的。本文中，為了方便和清楚的目的，此處的方向性術(shù)語，如頂部、底部、左、右、上、下、上面、下面、之下、后面、前面、遠(yuǎn)端和近端的，與附圖結(jié)合使用。這些方向性術(shù)語不能視為對(duì)本發(fā)明的限制。

圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的車輛底盤的前側(cè)底部視圖，所述車輛擁有一對(duì)可收縮的側(cè)裙。

圖2示出了圖1所述車輛的仰視圖。

圖3示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的車輛仰視圖，所述車輛擁有的另一種可收縮的側(cè)裙。

圖4示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例所述的車輛的后側(cè)視圖，所述車輛未啟動(dòng)可收縮側(cè)裙。

圖5示出了圖4所述本發(fā)明的實(shí)施例所述車輛的后側(cè)視圖，所述車輛的可收縮的側(cè)裙已被啟用。

圖6示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例所述的車輛仰視圖，所述車輛擁有一對(duì)可收縮的按一個(gè)角度布置的直線型側(cè)裙。

圖7示出了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例所述車輛的仰視圖，所述車輛擁有兩對(duì)按一個(gè)角度布置的可收縮的直線型側(cè)裙。

圖8A示出了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例所述車輛底盤的底部前視圖，所述車輛擁有一個(gè)底部面板。

圖8B示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例所述車輛底盤的底部前視圖，所述車輛擁有一個(gè)底部面板和兩個(gè)側(cè)裙。

圖8C示出了圖8B所述車輛的仰視圖。

圖8D示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例所述車輛的仰視圖，所述車輛擁有一個(gè)底部面板和兩個(gè)可收縮的側(cè)裙。

圖9示出了一個(gè)擁有底部面板和側(cè)裙的車輛處于側(cè)裙停用時(shí)前視圖。所述側(cè)裙僅以截面圖示出。

圖10示出了圖9所述車輛處于側(cè)裙啟用時(shí)前視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明是一個(gè)旨在主動(dòng)調(diào)節(jié)車輛底盤或車身底部氣流使得下壓力和輪胎的牽引力增強(qiáng)的地面效應(yīng)系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)從前到后的輪胎空氣動(dòng)力性負(fù)載平衡的主動(dòng)控制。在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)可以通過減小局部流區(qū)面積和在沿氣流流向的一些點(diǎn)增加流速，從而增加下壓力和車輪牽引力，如文丘里效應(yīng)。

本發(fā)明針對(duì)氣流調(diào)節(jié)的不同方面包括至少：減少局部氣壓，分流、產(chǎn)生渦流。主動(dòng)側(cè)裙是指可以改變形狀和/或可以收縮、伸出，且能在上述方面起到作用的側(cè)裙。

本發(fā)明將空氣視為工作流體，因?yàn)榭諝馐枪奋囕v的典型介質(zhì)。但是不能視為本發(fā)明及實(shí)施例只限制與空氣產(chǎn)生作用。

本文中，術(shù)語“縮回”和/或“伸縮”與空氣導(dǎo)流件的性能結(jié)合使用，指代引導(dǎo)導(dǎo)流件縮回至車輛底部的動(dòng)作，與之相對(duì)的，引導(dǎo)導(dǎo)流片自車輛伸出至地面的動(dòng)作。應(yīng)該指出的是，這些術(shù)語不是用來定義導(dǎo)流件如何收縮的，也不是用來定義導(dǎo)流件收縮的方向。例如，“收縮”側(cè)裙的動(dòng)作可以指?jìng)?cè)裙沿側(cè)裙的縱向邊緣旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，“收縮”側(cè)裙也可以指將側(cè)裙沿垂直方向升高至車輛底盤卻不需要沿側(cè)裙縱向邊緣旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。

本文中，術(shù)語“車輛”是指任何陸地車輛：機(jī)動(dòng)、電動(dòng)或混合車輛。并包括所有類型的車輛：轎車，跑車，旅行車，越野車，卡車，貨車，和拖車。

圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例：一個(gè)車輛(100)的底盤(105)的前端，其有4個(gè)輪胎(115)。車輛(100)有一對(duì)安裝在前軸125和后軸135之間的側(cè)裙145，每個(gè)側(cè)裙145的前端144和每個(gè)側(cè)裙145的后端146可以安裝在靠近輪罩130內(nèi)側(cè)的位置。這些側(cè)裙145可以有一個(gè)邊條一樣的結(jié)構(gòu)，這樣可以為通過駕駛側(cè)側(cè)裙145和副駕駛側(cè)側(cè)裙145間的氣流提供一個(gè)導(dǎo)流通道。在一個(gè)具體實(shí)施例中，側(cè)裙145有一個(gè)弧形的內(nèi)壁147，形成收縮段185和喉部190(或氣流的局部最小區(qū)域的點(diǎn))和擴(kuò)散段195。當(dāng)氣流通過底盤105時(shí)，空氣將經(jīng)歷一個(gè)流速和靜壓的變化。

在收縮段185處氣流流速增加，相應(yīng)壓力降低，最高流速和最小氣壓在喉部190處生成。當(dāng)空氣流經(jīng)擴(kuò)散段195，壓力逐漸升高，相應(yīng)流速降低。

詳細(xì)內(nèi)容將在后面討論，這些側(cè)裙145可以伸出和/或旋轉(zhuǎn)它們自身，使其暴露在氣流中。從而產(chǎn)生所期望的文丘里效應(yīng)。當(dāng)滿足停用條件時(shí)，這些側(cè)裙145可以收縮回車輛100的底盤105內(nèi)。

如將在整個(gè)說明書中提到的，本發(fā)明的各種實(shí)施例可以允許：當(dāng)啟動(dòng)條件被檢測(cè)到或遇到時(shí)，控制器啟動(dòng)至少一個(gè)氣流導(dǎo)流件。所述啟動(dòng)條件可以包括以下的至少一種：車輛行駛速度，天氣狀況，道路狀況，由于乘客或貨物形成的載重分布狀況，或輪胎的牽引力。

車輛行駛速度方面，當(dāng)車速達(dá)到或超過45英里/小時(shí)時(shí)，或當(dāng)車速達(dá)到或超過55英里/小時(shí)時(shí)，或當(dāng)車速達(dá)到或超過65/小時(shí)時(shí)，可以啟動(dòng)導(dǎo)流件；

同樣，在車輛行駛速度方面，當(dāng)車速達(dá)到或超過60公里/小時(shí)時(shí)，或當(dāng)車速達(dá)到或超過75公里/小時(shí)時(shí)，或當(dāng)車速達(dá)到或超過90公里/小時(shí)時(shí)，可以啟動(dòng)導(dǎo)流件；

在天氣狀況方面，可以當(dāng)有降雨時(shí)，可以啟動(dòng)導(dǎo)流件。

在道路條件方面，可在道路被確定為滑路時(shí)，可以啟動(dòng)導(dǎo)流件。

在載重分布方面，可當(dāng)檢測(cè)到載重分布不平衡或不安全時(shí)，可以啟動(dòng)導(dǎo)流件。

在輪胎的牽引力方面，可在檢測(cè)到車輛輪胎打滑時(shí)，可以啟動(dòng)導(dǎo)流件。

在進(jìn)一步設(shè)想的實(shí)施例中，側(cè)裙145的形狀和/或喉部190的位置可以被控制，使得所述壓力分布和最小壓力的相對(duì)中心可沿著車輛的縱向中心線前后變化，因此，除了誘導(dǎo)車輛下壓力度以外，從前至后的空氣動(dòng)力平衡也可以被主動(dòng)地控制。在一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)裙145由韌性材料制成，則當(dāng)側(cè)裙145的相對(duì)位置保持不變，而沿著側(cè)裙145軸線長(zhǎng)度方向的弧度的曲率和位置可根據(jù)致動(dòng)器(未示出)或側(cè)裙145下方的移動(dòng)框架而發(fā)生改變。在另外一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)裙145的曲率不發(fā)生改變，側(cè)裙145可以整體向前(未示出)或向后(未示出)移動(dòng)，以此前后移動(dòng)喉部190位置。

圖2為圖1所示同一實(shí)施例。兩個(gè)側(cè)裙145的前端144和后端146可以布置在底盤105上，位于在前軸125和后軸135之間，在汽車橫向內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)，大致靠著蓋住輪胎115的輪罩130內(nèi)側(cè)。換言之，主動(dòng)側(cè)裙145可以平行于彼此，并可以被安裝在輪罩130的內(nèi)側(cè)。

當(dāng)?shù)妆P的氣壓的降低時(shí)，存在我們所不希望的從車輛兩側(cè)的流入車輛100下方的高壓氣流120，其呈上升趨勢(shì)以保持平衡，這一現(xiàn)象是伴隨著平衡底盤氣壓下降和下壓力增加的。所以，為了彌補(bǔ)上述氣流的調(diào)節(jié)機(jī)制，側(cè)裙145還可以起到減少繞著車輛100側(cè)面泄漏至底盤低氣壓區(qū)的高壓氣流的作用。

本發(fā)明所述系統(tǒng)的一個(gè)方面是提供能夠在車輛車速?zèng)]有達(dá)到或低于啟動(dòng)臨界值時(shí)，可以被隱藏的側(cè)裙145，發(fā)明所述系統(tǒng)的另一方面是提供一個(gè)能在凹凸不平路面上可以收縮的側(cè)裙。

此外，大家周知一些跑車擁有永久靜止的，且從跑車下圍板伸出到車的橫向外側(cè)的側(cè)裙，這使得如果不在側(cè)裙上特意增加階梯進(jìn)出車輛將變得相對(duì)困難。所以，本發(fā)明的另外一方面是提供一種當(dāng)車輛100靜止是可以收縮(自動(dòng)的或選擇性控制)的側(cè)裙145，以此增強(qiáng)車輛的進(jìn)出性。收縮的側(cè)裙145還可能防止或減少由拖車，千斤頂，千斤頂支架，升降機(jī)，有速碰撞，和坑洞對(duì)側(cè)裙145造成的意外傷害。

雖然我們討論了邊條型側(cè)裙145，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠輕易理解，側(cè)裙145可以具有其他尺寸、厚度和外壁及內(nèi)壁輪廓。在一些實(shí)施例中，如我們?cè)诒疚乃懻摰?，?cè)裙145可以有一定形狀的內(nèi)壁147從而形成文丘里效應(yīng)。如在后面將要討論的，一些側(cè)裙也可以是基本上是直的，沒有任何弧度的表面。

圖3示出了車輛100的另外一個(gè)實(shí)施例：與圖2、圖3所述實(shí)施例的側(cè)裙145相比，其側(cè)裙245布置成在遠(yuǎn)離彼此的位置。側(cè)裙245可以布置在底盤外側(cè)，位于下圍板107正下方。

如前所述，存在我們所不希望的從車輛兩側(cè)進(jìn)入車輛底部的以平衡壓力的高壓氣流120。側(cè)裙245位于下圍板107正下方，可以阻礙高壓空氣120從車輛100兩側(cè)進(jìn)入車輛下方。

與圖2所述實(shí)施例相似，側(cè)裙245可以有弧形內(nèi)壁247，有效的形成文丘里效應(yīng)：擁有一個(gè)收縮段185，喉部190和擴(kuò)散段195.五條自車輛前端延伸到車輛后端的箭頭曲線示出了車輛底盤105與地面之間的空氣的流動(dòng)通道。

圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的車輛100，其側(cè)裙145收縮并被隱藏。從車輛100側(cè)面看不到側(cè)裙。圖5示出了圖4所述車輛100，其側(cè)裙被啟用，從車輛100側(cè)面可以看到側(cè)裙。如圖2和圖3所述，根據(jù)側(cè)裙145在車輛底盤相對(duì)于輪罩130的位置，側(cè)裙145的外壁149可能從車輛側(cè)面完全可見，也可能不完全可見。

圖6和7示出了另外一些實(shí)施例，其側(cè)裙基本上是直的，相對(duì)于車輛的縱向軸線的固定的角度布置。圖6示出了駕駛側(cè)和副駕駛側(cè)側(cè)裙345，每個(gè)側(cè)裙擁有直線結(jié)構(gòu)，從車輛100的底盤105伸出。每一個(gè)側(cè)裙345可以有一個(gè)內(nèi)壁347和一個(gè)外壁349。兩個(gè)側(cè)裙345基本上沿車輛縱向布置，但是會(huì)與縱向形成一個(gè)角度以形成收縮段185，喉部190，但不形成擴(kuò)散段。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，即使側(cè)裙345沒有導(dǎo)流壁或任何其他結(jié)構(gòu)來形成擴(kuò)散段，喉部190下方的氣流仍然會(huì)發(fā)生擴(kuò)散。由于側(cè)裙345的突然結(jié)束而非構(gòu)成擴(kuò)散段，會(huì)因?yàn)楦咚贇饬骶砣牖旌蠈釉趥?cè)裙345下游形成渦流192。這些渦流將在兩個(gè)流區(qū)之間起到減阻和/或像密封墻的作用。

與本文公開的其他實(shí)施例類似，側(cè)裙345可通過致動(dòng)器(未示出)驅(qū)動(dòng)，使側(cè)裙345朝著地面向下伸出，要么從平行于車輛底盤105旋轉(zhuǎn)至垂直與車輛底盤105。

圖7示出的陣列排布的側(cè)裙445，545，可作為限流器和渦流發(fā)生器使用。如圖6所述，側(cè)裙445和545可以幫助產(chǎn)生渦流492，阻止空氣進(jìn)入后輪115，起到輔助減阻的作用。陣列中的每對(duì)側(cè)裙可以具有單獨(dú)的幾何特性。如前面的實(shí)施例中描述的，側(cè)裙445和545可以通過同一個(gè)硬件和控制器分別進(jìn)行調(diào)制和控制。

然而圖6和圖7中的側(cè)裙345，445，545的收縮角度是固定的，進(jìn)一步設(shè)想的實(shí)施例將提供必要的控制器和相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器硬件來改變側(cè)裙345，445，545的相對(duì)于車輛底盤105的縱向中心線的角度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以隨即想到，改變側(cè)裙345，445，545的會(huì)聚角可能會(huì)影響特定區(qū)域的下壓力。車輛100可以配備必要的電子和計(jì)算組件來主動(dòng)調(diào)整會(huì)聚角，以此響應(yīng)不同的車速，道路狀況，牽引力，以及由于車輛100上乘客和貨物引起的重量分布。例如，如果圖7所示車輛100檢測(cè)到前部重量重，則車輛100可以通過拉直的前一對(duì)側(cè)裙445來自動(dòng)地改變車輛100尾部下壓力的中心，即只需要后面一組側(cè)裙545在后軸135附近產(chǎn)生一個(gè)喉部190，從而補(bǔ)償車輛100前部的載重。

至此本文公開的各種實(shí)施例中，其主動(dòng)側(cè)裙145，245，345，445，545被用來限制流經(jīng)車輛100底部的氣流寬度以形成文丘里效應(yīng)。在一些實(shí)施例中，它們可形成一個(gè)空氣通道，所述通道的后端橫截面比中段橫截面大。下面的實(shí)施例所提到的結(jié)構(gòu)，是主動(dòng)或被動(dòng)的限制流經(jīng)車輛100底部氣流通過的高度，以形成文丘里效應(yīng)。

圖8A示出了一個(gè)應(yīng)用底部面板150的車輛地面效應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)施例，所述底部面板在車輛100的底盤105上提供一個(gè)向下伸出的氣阻。所設(shè)想的底部面板150布置在前軸125和后軸135之間。圖8A示出了了一個(gè)簡(jiǎn)化版本的底部面板150，所述底部面板有側(cè)壁151，且其寬度大于兩前輪輪距的50％。根據(jù)側(cè)壁151的弧形，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以立即認(rèn)識(shí)到面板150有一個(gè)從其前端154朝其頂端155逐漸向下的輪廓，接著面板150可以有一個(gè)從其頂端155朝其尾端156逐漸向上的輪廓。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能意識(shí)到，所述的底部面板105的形狀可以輕易的依據(jù)具體應(yīng)用的美觀或空氣動(dòng)力需求進(jìn)行更改。

在一個(gè)替代實(shí)施例中，底部面板150是靜止的，并不會(huì)通過進(jìn)行移動(dòng)或延伸來響應(yīng)啟動(dòng)條件。

在現(xiàn)代電動(dòng)車輛上，電池組可以被放置在車輛的地板或底盤下，電池組可以容納在一些剛性支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)。在一些本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，通過將底部面板150連接到這些剛性支撐結(jié)構(gòu)(多個(gè))上，所述結(jié)構(gòu)可以兼作空氣動(dòng)力學(xué)載荷的反應(yīng)結(jié)構(gòu)。因此在具體的實(shí)施例中，安裝有車載電池組和周邊件的底盤，可以將這些結(jié)構(gòu)自己作為具體實(shí)施例的良好的基礎(chǔ)。在又一個(gè)實(shí)施例中，車身底部面板150是布置在電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛置底盤上的電池組中的覆蓋面板。在又一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中，車身底部面板150是電池組的外輪廓本身。

其他設(shè)想車身底部面板150可以像所述側(cè)裙145，245，345一樣啟動(dòng)和停用。例如，車輛100可具有必要的硬件(致動(dòng)器，電機(jī)，控制臂等)朝上向車輛的底盤縮回面板150，從而為底盤下氣流肅清。這些必要的硬件可由控制器控制，用來響應(yīng)通過傳感器檢測(cè)到的啟動(dòng)條件(或通過其它車輛常用的方式收集信息)，向下朝地面延伸板150，從而成氣阻。

在一個(gè)實(shí)施例中，車身底部面板150的頂端155可以比在底部面板前端通的氣流的高度低或高5％。在一個(gè)替代實(shí)施例中，頂端155可以比前述氣流高度低或高由10％。在其他實(shí)施方案中，這個(gè)百分比可以是5-45％；或10-40％；或14-35％。

進(jìn)一步設(shè)想的實(shí)施例可以應(yīng)用任何可縮回的側(cè)裙145，245，345，445，545和固定的車身底部面板150組合，如圖8B，8C，8D，9和10所示。

在圖8B中，車身底部面板650可以一個(gè)平的底面和兩個(gè)弧形側(cè)壁651。這車身底部面板650可設(shè)置在兩個(gè)可伸縮的側(cè)裙645之間。車身底部面板650可以是底盤的電池組的外蓋。圖8C示出了圖8B所述實(shí)施例更詳細(xì)的信息。當(dāng)可伸縮的側(cè)裙645被啟動(dòng)時(shí)，側(cè)裙645的內(nèi)壁可以與底部面板650的兩個(gè)側(cè)壁651形成兩個(gè)氣流通道。當(dāng)氣流流經(jīng)汽車100底部，一些空氣可能將通過底部面板650下面，一些空氣將通過底部面板650左側(cè)，一些將通過底部面板650右側(cè)。當(dāng)側(cè)裙645啟動(dòng)時(shí)，將與弧形側(cè)壁651形成兩個(gè)收縮段185，兩個(gè)喉部190和兩個(gè)擴(kuò)散段195。

在圖8D中，車輛可具有與圖8C類似的車身底部面板750，以及一對(duì)可伸縮的側(cè)裙，所述側(cè)裙具有弧形內(nèi)壁747。所述車身底部面板750可以布置在兩個(gè)可伸縮的側(cè)裙745之間。當(dāng)可伸縮的側(cè)裙745被啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)弧形壁747與車身底部面板750的兩個(gè)弧形側(cè)壁751形成兩個(gè)空氣流的通道。當(dāng)氣流流經(jīng)車輛100底部，一些空氣可能將通過底部面板750下面，一些空氣將通過底部面板750左側(cè)，一些將通過底部面板750右側(cè)。當(dāng)側(cè)裙745啟動(dòng)時(shí)，將與弧形側(cè)壁751形成兩個(gè)收縮段185，兩個(gè)喉部190和兩個(gè)擴(kuò)散段195。

在圖9中，未啟動(dòng)的的側(cè)裙145被折疊在底盤105上，或縮回至底盤105下。在圖10中，車輛100具有收集必要的數(shù)據(jù)的信息收集模塊(例如，傳感器，地形讀取攝像機(jī))108，并發(fā)送這些數(shù)據(jù)到控制器109，以確定啟動(dòng)條件是否已經(jīng)滿足。一旦滿足啟動(dòng)條件，控制器109激活致動(dòng)器160，將側(cè)裙145朝向地面旋轉(zhuǎn)。

在整個(gè)本發(fā)明中已經(jīng)討論過喉部190。設(shè)想的喉部190可具有一定寬度，該寬度等于或大于兩個(gè)側(cè)裙前端144之間或收縮段的兩個(gè)對(duì)應(yīng)邊的前端之間的寬度的80％。在替代實(shí)施例中，這個(gè)百分比可以是75％至90％。在其他實(shí)施例中，這個(gè)百分比可以是70％至80％。

如上面已經(jīng)討論的，任何可收縮側(cè)裙145，245，345，445，545，645，745可以與自動(dòng)的和可動(dòng)的車身底部面板150，650，750組合使用。側(cè)裙的運(yùn)動(dòng)和底部面板150，650，750的運(yùn)動(dòng)可以同步進(jìn)行，也可單獨(dú)進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，底部面板150可以根據(jù)車速計(jì)算法則，通過硬件、控制器進(jìn)行調(diào)整。

另外地或附加地，控制器可以通過地形攝像機(jī)獲得輸入，并通過軟件邏輯快速還原地面間隙，通過暫時(shí)降低流阻，以防止車身底部與地面發(fā)生碰撞。

上述空氣導(dǎo)流件(即，側(cè)裙145，245，345，445，545和車身底部面板150)已經(jīng)按一定外形進(jìn)行了揭示。也就是說，每一個(gè)這些空氣導(dǎo)流件都具有特定的形狀，并且在伸出或收縮時(shí)保持其形狀。在另一設(shè)想的實(shí)施例中，任何這些導(dǎo)流件可以用柔韌的材料和其下框架替代或擴(kuò)容，所述框架可由控制器控制致動(dòng)器進(jìn)而驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。。例如，代替使用由剛性材料制成的車身底部面板150，車底面板150由柔性材料和其內(nèi)部的基本框架制成。通過主動(dòng)控制內(nèi)部框架的運(yùn)動(dòng)和形狀，可以有效地改變這個(gè)特定車身底部面板150的外形。控制器也可以有選擇地通過改變收縮力和前后位置以改變喉部的位置，進(jìn)而調(diào)整從前到后輪胎空氣動(dòng)力負(fù)載的分配。

柔韌或柔性的材料可以選用合適的材料以承受極端天氣和溫度。這樣的材料包括天然的和合成的聚合物，各種金屬和金屬合金，天然存在的材料，紡織纖維，以及它們的所有合理組合。

在本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)想的實(shí)施例中，形狀變化或形態(tài)轉(zhuǎn)換材料也可在任何前述實(shí)施例中使用。本發(fā)明的形狀變化方面，可由電機(jī)和通過控制器內(nèi)的車輛動(dòng)態(tài)控制程序控制的致動(dòng)器組成的硬件實(shí)現(xiàn)。形態(tài)轉(zhuǎn)變或智能材料是具有可以通過外部刺激，如壓力，溫度，濕度，pH值，電場(chǎng)或磁場(chǎng)以受控的方式顯著改變一個(gè)或多個(gè)特性的材料。

此外，本發(fā)明包括通過由任何已經(jīng)討論過的導(dǎo)流件的任意組合，產(chǎn)生下壓力以改善車輛牽引力的方法。

在一個(gè)實(shí)施例中，所設(shè)想的方法包括監(jiān)測(cè)車輛速度的步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明白，監(jiān)測(cè)步驟可以包括使用各種傳感器和處理器。設(shè)想的方法還包括一個(gè)確定步驟：根據(jù)車速確定是否滿足啟動(dòng)條件。當(dāng)條件滿足時(shí)，處理器可以生成和發(fā)送信號(hào)給致動(dòng)器，以啟動(dòng)如上所述的至少一種空氣導(dǎo)流件。在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器啟動(dòng)至少一個(gè)氣流導(dǎo)流件從第一位置移動(dòng)到第二位置，以及至少一個(gè)導(dǎo)流件具有能夠在第二位置為氣流形成喉部產(chǎn)生文丘里效應(yīng)的輪廓。

所設(shè)想的第一位置可以是空氣導(dǎo)流件向上收縮或向上旋轉(zhuǎn)至車身的縮回位置。

還有另外一個(gè)監(jiān)測(cè)步驟監(jiān)測(cè)道路狀況，天氣狀況，輪胎的牽引力情況，重量分布情況。收集的關(guān)于任何這些條件的數(shù)據(jù)可以由處理器處理，這個(gè)過程可以發(fā)送一個(gè)信號(hào)以改變或關(guān)閉空氣導(dǎo)流件。

在所設(shè)想的方法的一些實(shí)施例中，還包括另一個(gè)監(jiān)測(cè)步驟：本領(lǐng)域技術(shù)人員都能理解，可以使用各種傳感器和處理器以監(jiān)測(cè)車輛的速度。設(shè)想方法還包括一個(gè)確定步驟：根據(jù)車速情況確定是否滿足停用條件。當(dāng)上述停用條件被滿足時(shí)，處理器可以生成和發(fā)送信號(hào)給致動(dòng)器以停用至少一個(gè)如上所述的空氣導(dǎo)流件。

到此，主動(dòng)車輛側(cè)裙的具體實(shí)施方式和應(yīng)用已被公開。然而，顯而易見的，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，除了已經(jīng)描述的那些，更多的不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的修改是可能的。