用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的可調(diào)適空氣動(dòng)力擾流板的制作方法
【專利摘要】一種車(chē)輛，包括車(chē)輛車(chē)身，具有第一車(chē)輛車(chē)身端部，該第一車(chē)輛車(chē)身端部配置為在車(chē)輛相對(duì)于道路表面運(yùn)動(dòng)時(shí)面向?qū)?lái)臨的環(huán)境氣流；和車(chē)輛另外包括安裝到車(chē)輛車(chē)身的擾流板組件。擾流板組件包括配置為控制環(huán)境氣流沿車(chē)輛車(chē)身的運(yùn)動(dòng)的擾流板本體。擾流板本體包括框架，其具有上側(cè)、下側(cè)、前邊緣和后邊緣。擾流板本體還包括布置在框架的上側(cè)的第一流體囊和布置在框架的下側(cè)的第二流體囊。擾流板組件還包括一機(jī)構(gòu)，其配置為選擇性地供應(yīng)流體到第一和第二流體囊和從其移除流體。
【專利說(shuō)明】
用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的可調(diào)適空氣動(dòng)力擾流板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及空氣動(dòng)力擾流板，其具有用于增強(qiáng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的空氣動(dòng)力性能的可適應(yīng)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)是對(duì)道路車(chē)輛空氣動(dòng)力性能的研究研究的主要目標(biāo)是降低拖曳和風(fēng)噪聲，使得噪聲排放最小化，且防止高速度下造成不期望的升力和空氣動(dòng)力性能不穩(wěn)定的其他因素。另外，空氣動(dòng)力學(xué)研究還可以用于實(shí)現(xiàn)高性能車(chē)輛的下壓力，以便改善車(chē)輛牽引和轉(zhuǎn)彎能力。研究通常用于對(duì)車(chē)輛車(chē)體進(jìn)行形狀設(shè)計(jì)，以及采用專用的空氣動(dòng)力裝置，用于針對(duì)具體車(chē)輛用途而在以上特點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)期望的妥協(xié)。
[0003]擾流板是汽車(chē)的空氣動(dòng)力裝置，其目的是“破壞”跨經(jīng)運(yùn)動(dòng)中車(chē)輛車(chē)身的不適宜的空氣運(yùn)動(dòng)，這種空氣運(yùn)動(dòng)通常被描述為紊流或拖曳。擾流板可裝配在車(chē)輛車(chē)身的前部和/或車(chē)輛車(chē)身的后部。車(chē)輛前部的擾流板通常稱為阻風(fēng)板。在車(chē)輛處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)，除了引導(dǎo)空氣流動(dòng)，這種阻風(fēng)板還降低車(chē)輛下方流動(dòng)的空氣量，這通常減少空氣動(dòng)力提升和拖曳。
[0004]另外，在車(chē)輛處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)，車(chē)輛后部的空氣流形成湍流，且形成低壓區(qū)域、增加拖曳和不穩(wěn)定性。在車(chē)輛車(chē)身的后部添加擾流板可有助于延遲流動(dòng)從車(chē)身的分離，且擾流板前部形成的更高壓力區(qū)域可通過(guò)形成向下力而降低車(chē)輛車(chē)身上的提升。結(jié)果，在一些情況下，空氣動(dòng)力拖曳可被減小，且由于減小后部提升，高速穩(wěn)定性通常將被增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種車(chē)輛，包括車(chē)輛車(chē)身，具有第一車(chē)輛車(chē)身端部，該第一車(chē)輛車(chē)身端部配置為在車(chē)輛相對(duì)于道路表面運(yùn)動(dòng)時(shí)面向?qū)?lái)臨的環(huán)境氣流;和車(chē)輛另外包括安裝到車(chē)輛車(chē)身的擾流板組件。擾流板組件包括配置為控制環(huán)境氣流沿車(chē)輛車(chē)身的運(yùn)動(dòng)的擾流板本體。擾流板本體可以具有翼狀形狀。擾流板本體包括為其提供支撐結(jié)構(gòu)的框架。框架包括上側(cè)、下側(cè)、前邊緣和后邊緣。擾流板本體還包括布置在框架的上側(cè)的第一流體囊和布置在框架的下側(cè)的第二流體囊。擾流板組件還包括一機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)配置為經(jīng)由分別向第一和第二流體囊供應(yīng)流體和從其移除流體而選擇性地讓第一和第二流體囊膨脹和收縮，即改變每一個(gè)囊的形狀。
[0006]車(chē)輛還可以包括布置在框架的前邊緣的第三流體囊。所述機(jī)構(gòu)可以配置為經(jīng)由分別向第三流體囊供應(yīng)流體和從其移除流體，以選擇性地使得第三流體囊膨脹和收縮。
[0007]車(chē)輛還可以包括配置為調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)的控制器。
[0008]車(chē)輛還可以包括道路車(chē)輪和第一傳感器，第一傳感器配置為檢測(cè)道路車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)速度和將道路車(chē)輪的將經(jīng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度通信到控制器。
[0009]車(chē)輛可以另外包括第二傳感器，配置為檢測(cè)車(chē)輛車(chē)身的偏航速率和將經(jīng)檢測(cè)的偏航速率通信到控制器;方向盤(pán)，配置為經(jīng)由方向盤(pán)角度控制車(chē)輛的方向；和第三傳感器，配置為檢測(cè)方向盤(pán)角度和將經(jīng)檢測(cè)的方向盤(pán)角度通信到控制器。
[0010]控制器可以配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度選擇性地讓第一、第二和第三流體囊每一個(gè)膨脹和收縮，以由此選擇性地改變車(chē)輛車(chē)身上的空氣動(dòng)力向下力。
[0011]通過(guò)調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，控制器可以讓第一流體囊收縮和讓第二流體囊膨脹，以增加向下力和降低經(jīng)檢測(cè)的偏航速率。還有，控制器可以讓第一流體囊膨脹和讓第二流體囊收縮，以減少向下力和增加經(jīng)檢測(cè)偏航速率。另外，控制器可以將第一和第二流體囊每一個(gè)收縮，以減少空氣動(dòng)力拖曳。
[0012]車(chē)輛車(chē)身可以具有縱向車(chē)身軸線。第一、第二和第三流體囊中的至少一個(gè)可以分為成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊。在這種情況下，成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的一個(gè)可布置到縱向車(chē)身軸線的一側(cè)，且成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的另一個(gè)可以布置到縱向車(chē)身軸線的另一側(cè)。進(jìn)而，控制器可以配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，以選擇性地且獨(dú)立地將流體供應(yīng)到成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊每一個(gè)和從其移除流體。
[0013]所述機(jī)構(gòu)可以包括配置為控制流體向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)的供應(yīng)流體閥和流體栗。
[0014]擾流板組件還可以包括配置為覆蓋擾流板本體的彈性膜。
[0015]車(chē)輛車(chē)身可以包括與第一車(chē)輛車(chē)身端部相反的第二車(chē)輛車(chē)身端部。擾流板本體可安裝在第一車(chē)輛車(chē)身端部和第二車(chē)輛車(chē)身端部中之一。
[0016]本發(fā)明提供一種車(chē)輛，包括:車(chē)輛車(chē)身，具有第一車(chē)輛車(chē)身端部，該第一車(chē)輛車(chē)身端部配置為在車(chē)輛相對(duì)于道路表面運(yùn)動(dòng)時(shí)面向?qū)?lái)臨的環(huán)境氣流;和擾流板組件，安裝到車(chē)輛車(chē)身且具有:擾流板本體，其配置為控制環(huán)境氣流沿車(chē)輛車(chē)身的運(yùn)動(dòng)，該擾流板本體包括:框架，具有上側(cè)、下側(cè)、前邊緣和后邊緣;第一流體囊，布置在框架的上側(cè);第二流體囊，布置在框架的下側(cè);和一機(jī)構(gòu)，配置為經(jīng)由分別向第一和第二流體囊供應(yīng)流體和可從其移除流體而選擇性地改變第一和第二流體囊每一個(gè)的形狀。
[0017]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括，第三流體囊，布置在框架的前邊緣上，其中該機(jī)構(gòu)配置為經(jīng)由分別向第三流體囊供應(yīng)和從其移除流體而改變第三流體囊的形狀。
[0018]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括，控制器，其配置為調(diào)節(jié)該機(jī)構(gòu)。
[0019]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括，道路車(chē)輪和第一傳感器，第一傳感器配置為檢測(cè)道路車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)速度和將道路車(chē)輪的將經(jīng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度通信到控制器。
[0020]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括:第二傳感器，配置為檢測(cè)車(chē)輛車(chē)身的偏航速率和將經(jīng)檢測(cè)的偏航速率通信到控制器;方向盤(pán)，配置為經(jīng)由方向盤(pán)角度控制車(chē)輛的方向；和第三傳感器，配置為檢測(cè)方向盤(pán)角度和將經(jīng)檢測(cè)的方向盤(pán)角度通信到控制器。
[0021]所述的車(chē)輛中，控制器配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，以選擇性地向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)供應(yīng)流體和從其移除流體。
[0022]所述的車(chē)輛中，經(jīng)由調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，控制器:從第一流體囊移除流體和將流體供應(yīng)到第二流體囊，以增加向下力且降低經(jīng)檢測(cè)偏航速率;將流體供應(yīng)到第一流體囊和將流體從第二流體囊移除，以減少向下力且增加經(jīng)檢測(cè)偏航速率;和將流體從第一和第二流體囊每一個(gè)移除，以減少空氣動(dòng)力拖曳。
[0023]所述的車(chē)輛中，車(chē)輛車(chē)身具有縱向車(chē)身軸線;第一、第二和第三流體囊中的至少一個(gè)分為成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊，使得成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的一個(gè)囊布置到縱向車(chē)身軸線的一側(cè)且成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的另一個(gè)布置到縱向車(chē)身軸線的另一側(cè);和控制器配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，以選擇性地且獨(dú)立地將流體供應(yīng)到成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊每一個(gè)和從其移除流體。
[0024]所述的車(chē)輛中，所述機(jī)構(gòu)包括配置為控制流體向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)的供應(yīng)的流體閥和流體栗。
[0025]所述的車(chē)輛中，車(chē)輛車(chē)身包括與第一車(chē)輛車(chē)身端部相反的第二車(chē)輛車(chē)身端部，且其中擾流板本體安裝在第一車(chē)輛車(chē)身端部和第二車(chē)輛車(chē)身端部中之一處。
[0026]本發(fā)明提供一種車(chē)輛，包括:車(chē)輛車(chē)身，具有第一車(chē)輛車(chē)身端部，該第一車(chē)輛車(chē)身端部配置為在車(chē)輛相對(duì)于道路表面運(yùn)動(dòng)時(shí)面向?qū)?lái)臨的環(huán)境氣流;和擾流板組件，安裝到車(chē)輛車(chē)身且具有:擾流板本體，其配置為控制環(huán)境氣流沿車(chē)輛車(chē)身的運(yùn)動(dòng)，該擾流板本體包括:框架，具有上側(cè)、下側(cè)、前邊緣和后邊緣;第一流體囊，布置在框架的上側(cè)；和第二流體囊，布置在框架的下側(cè);一機(jī)構(gòu)，配置為經(jīng)由分別向第一和第二流體囊供應(yīng)流體和可從其移除流體而選擇性地改變第一和第二流體囊每一個(gè)的形狀;和電子控制器，配置為調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)。
[0027]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括第三流體囊，布置在框架的前邊緣上，其中該機(jī)構(gòu)配置為經(jīng)由分別向第三流體囊供應(yīng)和從其移除流體而改變第三流體囊的形狀。
[0028]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括道路車(chē)輪和第一傳感器，第一傳感器配置為檢測(cè)道路車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)速度和將道路車(chē)輪的將經(jīng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度通信到控制器。
[0029]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括第二傳感器，配置為檢測(cè)車(chē)輛車(chē)身的偏航速率和將經(jīng)檢測(cè)的偏航速率通信到控制器。
[0030]所述的車(chē)輛進(jìn)一步包括方向盤(pán)，配置為經(jīng)由方向盤(pán)角度控制車(chē)輛的方向；和第三傳感器，配置為檢測(cè)方向盤(pán)角度和將經(jīng)檢測(cè)方向盤(pán)角度通信到控制器。
[0031]所述的車(chē)輛中，控制器配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，以選擇性地向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)供應(yīng)流體和從其移除流體。
[0032]所述的車(chē)輛中，經(jīng)由調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，控制器:從第一流體囊移除流體和將流體供應(yīng)到第二流體囊，以增加向下力且降低經(jīng)檢測(cè)偏航速率;將流體供應(yīng)到第一流體囊和將流體從第二流體囊移除以減少向下力且增加經(jīng)檢測(cè)偏航速率;和將流體從第一和第二流體囊每一個(gè)移除，以減少空氣動(dòng)力拖曳。
[0033]所述的車(chē)輛中，車(chē)輛車(chē)身具有縱向車(chē)身軸線;第一、第二和第三流體囊中的至少一個(gè)分為成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊，使得成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的一個(gè)囊布置到縱向車(chē)身軸線的一側(cè)且成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的另一個(gè)布置到縱向車(chē)身軸線的另一側(cè);和控制器配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)以選擇性地且獨(dú)立地將流體供應(yīng)到成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊每一個(gè)和從其移除流體。
[0034]所述的車(chē)輛中，所述機(jī)構(gòu)包括配置為控制流體向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)的供應(yīng)的流體閥和流體栗。
[0035]所述的車(chē)輛中，車(chē)輛車(chē)身包括與第一車(chē)輛車(chē)身端部相反的第二車(chē)輛車(chē)身端部，且其中擾流板本體安裝在第一車(chē)輛車(chē)身端部和第二車(chē)輛車(chē)身端部中之一處。
[0036]在下文結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施本發(fā)明的較佳模式(一個(gè)或多個(gè))和實(shí)施例(一個(gè)或多個(gè))做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他的特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛的示意性俯視圖，其具有在車(chē)身平面中且沿縱向軸線布置的車(chē)輛車(chē)身，且具有擾流板組件，該擾流板組件帶第一和第二流體囊。
[0038]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的如圖1所示的車(chē)輛的示意性仰視圖，其具有帶第一和第二流體囊的擾流板組件。
[0039]圖3是用于圖1和2所示的每一個(gè)實(shí)施例的示例性擾流板組件的示意性透視圖。
[0040]圖4是用于圖1和2所示的每一個(gè)實(shí)施例的擾流板組件的示意性截面?zhèn)纫晥D；第一囊顯示為被收縮且第二囊顯示為被膨脹。
[0041]圖5是用于圖1和2所示的每一個(gè)實(shí)施例的擾流板組件的示意性截面?zhèn)纫晥D；第一囊顯示為被膨脹且第二囊顯示為被收縮。
[0042]圖6是用于圖1和2所示的每一個(gè)實(shí)施例的擾流板組件的示意性截面?zhèn)纫晥D；第一和第二囊顯示為被收縮。
[0043]圖7是用于圖1和2所示的每一個(gè)實(shí)施例的擾流板組件的示意性截面?zhèn)纫晥D；擾流板組件另外具有第三囊，且其中第一、第二和第三囊顯示為被膨脹。
[0044]圖8是用于圖1和2所示的擾流板組件的替換實(shí)施例的示意性透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]參見(jiàn)附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部件，圖1顯示了相對(duì)于道路表面12定位的機(jī)動(dòng)車(chē)輛10車(chē)輛10包括布置在車(chē)身平面P中的車(chē)輛車(chē)身14，所述車(chē)身平面基本上平行于道路表面12。車(chē)輛車(chē)身14限定了六個(gè)車(chē)身側(cè)。六個(gè)車(chē)身側(cè)包括第一車(chē)身端部或前端16、相反的第二車(chē)身端部或后端18、第一橫向車(chē)身側(cè)或左側(cè)20、和第二橫向車(chē)身側(cè)或右側(cè)22、頂部車(chē)身部分24，其可以包括車(chē)輛頂棚和下部車(chē)身部分26。
[0046]左側(cè)20和右側(cè)22基本設(shè)置為相對(duì)于彼此且相對(duì)于車(chē)輛10的虛擬縱向軸線X平行，且跨過(guò)前端16和后端18之間的距離。車(chē)身平面P限定為包括縱向軸線X。車(chē)輛10的乘客車(chē)廂(未示出)通常以車(chē)身14的前端和后端16、18和左側(cè)和右側(cè)為界。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，前端16配置為在車(chē)輛相對(duì)于道路表面12運(yùn)動(dòng)時(shí)面對(duì)將來(lái)臨的環(huán)境氣流27。在車(chē)輛10處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)，將來(lái)臨的環(huán)境氣流27基本上平行于車(chē)身平面P且沿縱向軸線X運(yùn)動(dòng)。
[0047]隨車(chē)輛10相對(duì)于道路表面12運(yùn)動(dòng)，環(huán)境氣流27經(jīng)過(guò)車(chē)輛車(chē)身14周?chē)曳譃橄鄳?yīng)的第一氣流部分27-1、第二氣流部分27-2、第三氣流部分27-3和第四氣流部分27-4，最后在后端18緊后方的尾流區(qū)或環(huán)流氣流區(qū)域27-6中重新結(jié)合。具體地，如圖1所示，第一氣流部分27-1經(jīng)過(guò)頂部車(chē)身部分24，第二氣流部分27-2經(jīng)過(guò)左側(cè)20，第三氣流部分27-3經(jīng)過(guò)右側(cè)22，且第四氣流部分27-4(如圖2所示)在車(chē)輛車(chē)身14下方在下部車(chē)身部分26和道路表面12之間經(jīng)過(guò)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，通常通過(guò)在車(chē)輛車(chē)身14的六個(gè)車(chē)身側(cè)周?chē)膰@空氣的流動(dòng)而在高車(chē)輛速度下形成環(huán)流氣流區(qū)域27-6。
[0048]如圖1和2所示，車(chē)輛10還包括擾流板組件28。擾流板組件28包括沿?cái)_流板軸線Y布置且配置為控制環(huán)境氣流27沿車(chē)輛車(chē)身14運(yùn)動(dòng)的擾流板本體30。擾流板本體30可以是翼狀的?！耙頎睢痹诒疚南薅榫哂幸淼男螤睿闯崞男螤?，具有通過(guò)流體產(chǎn)生用于飛行或推進(jìn)的提升的流線形橫截面形狀限定的翼型(airfoil)。如圖1所示，擾流板軸線Y可以與縱向車(chē)身軸線X橫向地定位。另外，擾流板軸線Y還布置為基本上平行于車(chē)身平面P。擾流板組件28可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)支柱29連接到車(chē)輛車(chē)身14。支柱(一個(gè)或多個(gè))29可以在前端16處連接擾流板本體30。類(lèi)似地，支柱(一個(gè)或多個(gè))29可以在后端18處連接擾流板本體30。
[0049]在安裝在車(chē)輛車(chē)身14的前端16(如圖2所示)時(shí)，擾流板組件28用作空氣阻尼，其改變通過(guò)在車(chē)輛前部的環(huán)境氣流27施加的向下力FDl。另一方面，在擾流板組件28安裝在車(chē)輛車(chē)身14的后端18(如圖1所示)時(shí)，擾流板組件改變通過(guò)環(huán)境氣流27在車(chē)輛的后部施加的向下力Π)2。因而，安裝在前端16的擾流板組件28可以用于在車(chē)輛的前部增加向下力Π)1，而安裝在后端18的擾流板組件可以用于在車(chē)輛的后部增加向下力Π)2，以便增加車(chē)輛牽引。支柱29配置為相對(duì)于車(chē)輛車(chē)身14支撐擾流板本體30，以便在車(chē)輛10處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)對(duì)車(chē)輛車(chē)身施加相應(yīng)向下力FDl或FD2。
[0050]如圖1和2所示，通過(guò)第一端30-1、第二端30-2和長(zhǎng)度30-3限定擾流板本體30。如圖3-5的截面視圖所示，擾流板本體30包括用作用于擾流板組件28的支撐結(jié)構(gòu)的框架32?？蚣?2包括上側(cè)32-1、下側(cè)32-2、前邊緣32-3和后邊緣(trailing edge)32_4。框架32的前邊緣32-3支撐在車(chē)輛10相對(duì)于道路表面12運(yùn)動(dòng)時(shí)最初接觸環(huán)境氣流27或接收環(huán)境氣流27的擾流板本體30的部分。相反地，框架32的后邊緣32-4支撐在環(huán)境氣流27離開(kāi)擾流板本體時(shí)的位置的擾流板本體30的部分。出于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的原因，框架32可以用適當(dāng)剛性但是低質(zhì)量的材料形成，例如工程塑料或鋁。擾流板本體30還包括布置在上側(cè)32-1的可膨脹第一流體囊34-1和布置在框架32的下側(cè)32-2的可膨脹第二流體囊34-2。擾流板本體30還可以包括布置在框架32的前邊緣32-3的可膨脹第三流體囊34-3。
[0051]如所示的，擾流板組件28還包括機(jī)構(gòu)36。機(jī)構(gòu)36配置為改變第一流體囊34-1和第二流體囊34-2每一個(gè)的形狀，且還可在擾流板本體30包括第三流體囊34-3的情況下改變第三流體囊34-3的形狀。機(jī)構(gòu)36可以包括流體栗38和流體閥組件42，所述流體栗配置為通過(guò)相應(yīng)流體通道(一個(gè)或多個(gè))41而供應(yīng)流體40到相應(yīng)的囊34-1、34-2、34-3，且所述流體閥組件具有一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立流體閥，其配置為控制向第一、第二和第三流體囊的流體40的供應(yīng)。如圖3-7所示，流體通道(一個(gè)或多個(gè))41可以布置在支柱(一個(gè)或多個(gè))29中。因而，機(jī)構(gòu)36可以通過(guò)選擇性地向其供應(yīng)流體40和從其移除流體而改變第一、第二和第三流體囊34-1、34-2、34-3的形狀，由此分別使得相應(yīng)流體囊膨脹和收縮，并控制擾流板本體30的翼狀形狀。流體40可以是做功液體，例如油或水，或是氣體，例如空氣。擾流板組件28另外包括彈性膜44，具有基本上均勻的外表面44-1且配置為覆蓋擾流板本體30。彈性膜44可以用合適材料構(gòu)造，例如聚合物或彈簧鋼，且可將其輪廓適應(yīng)第一、第二和第三流體囊34-1、34-2、34-3的經(jīng)改變形狀，同時(shí)保持外表面44-1基本平滑和均勻，使得氣流28可相對(duì)其無(wú)干擾地經(jīng)過(guò)。
[0052]車(chē)輛還包括電子控制器46，其配置(即構(gòu)造并編程)為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)36?？刂破?6可以配置為是用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)41(如圖1所示)、電混合動(dòng)力傳動(dòng)系(未示出)或其他替換類(lèi)型的動(dòng)力裝置以及其他車(chē)輛系統(tǒng)的運(yùn)行的中心處理單元(CPU)或是專用控制器。為了適當(dāng)?shù)乜刂频臋C(jī)構(gòu)36運(yùn)行，控制器46包括存儲(chǔ)器，其至少一些是實(shí)體且非瞬時(shí)的。存儲(chǔ)器可以是參與提供計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)或過(guò)程指令的任何可記錄的介質(zhì)。這種介質(zhì)可以采取許多形成，包括但不限于非易失介質(zhì)和易失介質(zhì)。
[0053]用于控制器46的非易失介質(zhì)可以包括例如光盤(pán)或磁盤(pán)和其他永久存儲(chǔ)器。易失介質(zhì)可以包括例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)，其可以構(gòu)成主存儲(chǔ)器。這種指令可以一個(gè)或多個(gè)傳遞介質(zhì)，包括同軸線纜、銅導(dǎo)線和光學(xué)纖維，包括含有聯(lián)接到計(jì)算機(jī)處理器的系統(tǒng)總線的導(dǎo)線?？刂破?6的存儲(chǔ)器也可以包括軟盤(pán)、柔性盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶、任何其他磁性介質(zhì)、CD-ROM、DVD、任何其他光學(xué)介質(zhì)等?？刂破?6可配置或配備有其他所需計(jì)算機(jī)硬件，例如高速時(shí)鐘、必要的模擬-數(shù)字(A/D)和/或數(shù)字-模擬(D/A)電路，任何必要的輸入/輸出電路和裝置(I/O)，以及適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào)節(jié)和/或緩沖器電路?？刂破?6所需的可獲取的任何算法由此可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且自動(dòng)地執(zhí)行以提供所需的功能。
[0054]車(chē)輛10還包括道路車(chē)輪48。多個(gè)第一傳感器50可以布置在車(chē)輛車(chē)身14上，用于檢測(cè)每一個(gè)道路車(chē)輪48的旋轉(zhuǎn)速度(如圖2所示)。每一個(gè)第一傳感器50還可以被配置為將相應(yīng)道路車(chē)輪48的經(jīng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度通信到控制器46，同時(shí)控制器可以配置為將從相應(yīng)第一傳感器接收的數(shù)據(jù)與車(chē)輛10的道路速度關(guān)聯(lián)。車(chē)輛10還可以包括第二傳感器52(如圖2所示)，其配置為檢測(cè)車(chē)輛車(chē)身14相對(duì)于道路表面12的偏航力矩或速率，并將經(jīng)檢測(cè)的偏航速率通信到控制器46。另外，車(chē)輛10包括第三傳感器54，其操作性地連接到方向盤(pán)56(如圖1所示)且配置為檢測(cè)車(chē)輛運(yùn)行期間方向盤(pán)的角度。車(chē)輛10的目的方向可以通過(guò)方向盤(pán)角度識(shí)別，所述方向盤(pán)角度通過(guò)第三傳感器54檢測(cè)并通信到控制器46。
[0055]車(chē)輛可以另外包括第四傳感器58(如圖1所示)，其配置為檢測(cè)環(huán)境氣流28相對(duì)于車(chē)輛10的速度。第四傳感器可以另外配置為將經(jīng)檢測(cè)的環(huán)境氣流速度通信到控制器46。這種第四傳感器58可以例如是皮托管(pitot tube)，其配置為檢測(cè)相對(duì)于車(chē)輛車(chē)身14在具體位置處環(huán)境氣流28的壓力，且控制器46可將經(jīng)測(cè)量壓力與氣流速度關(guān)聯(lián)。
[0056]控制器46可響應(yīng)于通過(guò)第二傳感器52檢測(cè)的偏航速率在車(chē)輛10轉(zhuǎn)彎期間選擇性地改變相應(yīng)囊34-1、34-2、34-3每一個(gè)的形狀。進(jìn)而，控制器46可以配置為響應(yīng)于經(jīng)由第一傳感器50檢測(cè)的道路車(chē)輪48的旋轉(zhuǎn)速度和/或經(jīng)由第四傳感器58檢測(cè)環(huán)境氣流28的速度而改變相應(yīng)囊34-1、34-2、34-3每一個(gè)的形狀。因而，可通過(guò)經(jīng)由機(jī)構(gòu)36選擇性地使得相應(yīng)囊膨脹和收縮而與車(chē)輛10轉(zhuǎn)彎期間產(chǎn)生的偏航速率成比例地控制相應(yīng)囊34-1、34-2、34-3每一個(gè)的形狀?？刂破?6可以編程為具有查找表60，其建立車(chē)輛偏航速率、車(chē)輛道路速度、和/或氣流速度與每一個(gè)囊34-1、34-2、34-3中的適當(dāng)流體40的體積之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以用于實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)36的適當(dāng)調(diào)節(jié)。查找表60可以在車(chē)輛10的驗(yàn)證和測(cè)試期間按經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)。
[0057]控制器46可以被編程為確定車(chē)輛10相對(duì)于道路表面12的打滑。車(chē)輛10的打滑可以包括測(cè)量每一個(gè)道路車(chē)輪48已經(jīng)沿基本垂直于縱向車(chē)輛軸線X的方向打滑了多少，其表明車(chē)輛已經(jīng)從沿道路表面12的目的方向或路徑偏開(kāi)，如通過(guò)經(jīng)第三傳感器54檢測(cè)的方向盤(pán)角度來(lái)識(shí)別?？刂破?6可以被編程為將確定的方向盤(pán)角度與偏航速率比較，以確定車(chē)輛已經(jīng)相對(duì)于其目的方向或路徑偏開(kāi)了多少。控制器46還可以被編程為響應(yīng)于車(chē)輛已經(jīng)從其目的路徑偏開(kāi)了多少、通過(guò)選擇性地經(jīng)由機(jī)構(gòu)36使得相應(yīng)囊34-1、34-2、34_3膨脹和收縮而控制車(chē)輛10相對(duì)于道路表面12的打滑。具體囊(一個(gè)或多個(gè))34-1、34-2、和34-3的經(jīng)改變形狀促使車(chē)輛10從實(shí)際車(chē)輛前進(jìn)方向返回到通過(guò)車(chē)輛的操作者在方向盤(pán)56處命令的期望前進(jìn)方向。
[0058]在轉(zhuǎn)彎事件期間改變具體囊(一個(gè)或多個(gè))34-1、34_2和34-3的形狀時(shí)，定位在前端16的擾流板組件28能更有效地使用環(huán)境氣流27，以便使得車(chē)輛車(chē)身14前端處的向下力FDl最大化。類(lèi)似地，定位在后端18的擾流板組件28能經(jīng)由改變具體囊(一個(gè)或多個(gè))34-1、34-2和34-3的形狀而在轉(zhuǎn)彎事件期間更有效地使用環(huán)境氣流27，以便使得車(chē)輛車(chē)身14的后端處的向下力FD2最大化。
[0059]根據(jù)以上描述，經(jīng)由調(diào)節(jié)該機(jī)構(gòu)36在車(chē)輛10運(yùn)行期間，控制器46可將流體40從第一流體囊34-1移除并將流體供應(yīng)到在相應(yīng)前端16和/或后端18安裝的擾流板組件28中的第二流體囊34-2，以增加向下力Π)1、Π)2和降低車(chē)輛車(chē)身14的經(jīng)檢測(cè)偏航速率(如圖4所示)。還有，控制器46可以將流體40供應(yīng)到第一流體囊34-1和將流體從第二流體囊34-2移除，以減少向下力FDl、FD2，和增加車(chē)輛車(chē)身14的經(jīng)檢測(cè)偏航速率(如圖5所示)。進(jìn)而，控制器46可以從第一流體囊34-1和第二流體囊34-2每一個(gè)移除流體40，以減少車(chē)輛車(chē)身14上的空氣動(dòng)力拖曳(如圖6所示)。另外，控制器46可以選擇性地將流體40供應(yīng)(如圖7所示)到第三流體囊34-3和從第三流體囊34-3移除流體，以改變擾流板本體30的前邊緣32-3的形狀，以便補(bǔ)充第一流體囊34-1和/或第二流體囊34-2的改變。
[0060]通過(guò)與第一和第二流體囊34-1、34-2同等地改變第三流體囊34-3的形狀，可在車(chē)輛10的各種操作期間在前邊緣32-3與上側(cè)32-1和下側(cè)32-2之間產(chǎn)生相對(duì)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)變。具體地，通過(guò)在前邊緣32-3上形成“更尖“(即更小)的前邊緣半徑，可增強(qiáng)車(chē)輛車(chē)身14上的空氣動(dòng)力拖曳降低。相反地，形成更“鈍”(即更大)的前邊緣32-3半徑，通常增加車(chē)輛車(chē)身14上的空氣動(dòng)力拖曳。然而，因?yàn)楦g的前邊緣32-3半徑產(chǎn)生第一流體囊34-1或第二流體囊34-2更平滑的轉(zhuǎn)變，所以向第三流體囊34-3供應(yīng)額外流體可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)增加的提升或向下力。
[0061]因而，調(diào)節(jié)相應(yīng)囊34-1、34-2、34-3的形狀可以用于通過(guò)響應(yīng)于經(jīng)第三傳感器54檢測(cè)的環(huán)境氣流27的速度來(lái)抵抗車(chē)輛車(chē)身14的空氣動(dòng)力提升從而在高速下維持車(chē)輛10與道路表面12的接觸。另外，相應(yīng)囊34-1、34-2、34-3的形狀的調(diào)節(jié)可以用于幫助車(chē)輛10操作，以便通過(guò)抵抗經(jīng)第二傳感器52檢測(cè)的、在車(chē)輛車(chē)身14上作用的偏航力矩而將車(chē)輛維持在其目的路徑上。
[0062]在圖8所示的擾流板組件28的另一實(shí)施例中，第一、第二和第三流體囊34-1、34_2、34-3每一個(gè)可以分為成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊34-1A和34-1Β、34-2Α和34-2B、以及34-3A和34-3B。在這種情況下，一組囊34-1Α、34-2Α和34-3A可以布置到縱向車(chē)身軸線X的一側(cè)，而另一組囊34-1Β、34-2Β和34-3B可以布置到縱向車(chē)身軸線X的另一側(cè)。囊34-1Α、34-2Α和34-3A可以通過(guò)分隔件62與囊34-1Β、34-2Β和34-3B分開(kāi)，所述分隔件例如連接到沿縱向車(chē)身軸線X定位的支柱29，如圖8所示。以上結(jié)構(gòu)可以允許對(duì)相應(yīng)囊34-1Α、34-2Α和34-3A以及34-1B、34-2B和34-3B進(jìn)行獨(dú)立控制，以進(jìn)一步通過(guò)抵抗在車(chē)輛車(chē)身14上作用的偏航力矩而幫助車(chē)輛10的操作和將車(chē)輛維持在其目的路徑上。因而，控制器46可以被編程為以響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)36，以選擇性地且單獨(dú)供應(yīng)流體40到成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊34-1Α、34-2Α、34-3Α、34-1Β、34-2Β和34-3B每一個(gè)和從其移除流體。
[0063]附圖中的詳細(xì)的描述和顯示是對(duì)本發(fā)明的支持和描述，而本發(fā)明的范圍僅通過(guò)權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。進(jìn)而，附圖所示的實(shí)施例或本發(fā)明說(shuō)明書(shū)提到的各種實(shí)施例的特點(diǎn)不應(yīng)被理解為是彼此獨(dú)立的實(shí)施例。相反，實(shí)施例的一個(gè)例子中所述的每一個(gè)特點(diǎn)可以與其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其他期望特點(diǎn)組合，形成并未參考附圖所述的其他實(shí)施例因而，這種其他實(shí)施例落入所附權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車(chē)輛，包括: 車(chē)輛車(chē)身，具有第一車(chē)輛車(chē)身端部，該第一車(chē)輛車(chē)身端部配置為在車(chē)輛相對(duì)于道路表面運(yùn)動(dòng)時(shí)面向?qū)?lái)臨的環(huán)境氣流;和擾流板組件，安裝到車(chē)輛車(chē)身且具有: 擾流板本體，其配置為控制環(huán)境氣流沿車(chē)輛車(chē)身的運(yùn)動(dòng)，該擾流板本體包括: 框架，具有上側(cè)、下側(cè)、前邊緣和后邊緣； 第一流體囊，布置在框架的上側(cè)； 第二流體囊，布置在框架的下側(cè);和 一機(jī)構(gòu)，配置為經(jīng)由分別向第一和第二流體囊供應(yīng)流體和可從其移除流體而選擇性地改變第一和第二流體囊每一個(gè)的形狀。2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，進(jìn)一步包括第三流體囊，布置在框架的前邊緣上，其中該機(jī)構(gòu)配置為經(jīng)由分別向第三流體囊供應(yīng)和從其移除流體而改變第三流體囊的形狀。3.如權(quán)利要求2所述的車(chē)輛，進(jìn)一步包括控制器，其配置為調(diào)節(jié)該機(jī)構(gòu)。4.如權(quán)利要求3所述的車(chē)輛，進(jìn)一步包括道路車(chē)輪和第一傳感器，第一傳感器配置為檢測(cè)道路車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)速度和將道路車(chē)輪的將經(jīng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度通信到控制器。5.如權(quán)利要求4所述的車(chē)輛，進(jìn)一步包括: 第二傳感器，配置為檢測(cè)車(chē)輛車(chē)身的偏航速率和將經(jīng)檢測(cè)的偏航速率通信到控制器； 方向盤(pán)，配置為經(jīng)由方向盤(pán)角度控制車(chē)輛的方向；和 第三傳感器，配置為檢測(cè)方向盤(pán)角度和將經(jīng)檢測(cè)的方向盤(pán)角度通信到控制器。6.如權(quán)利要求5所述的車(chē)輛，其中控制器配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，以選擇性地向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)供應(yīng)流體和從其移除流體。7.如權(quán)利要求6所述的車(chē)輛，其中經(jīng)由調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，控制器: 從第一流體囊移除流體和將流體供應(yīng)到第二流體囊，以增加向下力且降低經(jīng)檢測(cè)偏航速率； 將流體供應(yīng)到第一流體囊和將流體從第二流體囊移除，以減少向下力且增加經(jīng)檢測(cè)偏航速率;和 將流體從第一和第二流體囊每一個(gè)移除，以減少空氣動(dòng)力拖曳。8.如權(quán)利要求6所述的車(chē)輛，其中: 車(chē)輛車(chē)身具有縱向車(chē)身軸線； 第一、第二和第三流體囊中的至少一個(gè)分為成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊，使得成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的一個(gè)囊布置到縱向車(chē)身軸線的一側(cè)且成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊中的另一個(gè)布置到縱向車(chē)身軸線的另一側(cè);和 控制器配置為響應(yīng)于道路車(chē)輪的經(jīng)檢測(cè)偏航速率、方向盤(pán)角度和旋轉(zhuǎn)速度而調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)，以選擇性地且獨(dú)立地將流體供應(yīng)到成對(duì)的獨(dú)立可膨脹囊每一個(gè)和從其移除流體。9.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中所述機(jī)構(gòu)包括配置為控制流體向第一、第二和第三流體囊每一個(gè)的供應(yīng)的流體閥和流體栗。10.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛，其中車(chē)輛車(chē)身包括與第一車(chē)輛車(chē)身端部相反的第二車(chē)輛車(chē)身端部，且其中擾流板本體安裝在第一車(chē)輛車(chē)身端部和第二車(chē)輛車(chē)身端部中之一處。
【文檔編號(hào)】B62D37/02GK106043469SQ201610216707
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日 公開(kāi)號(hào)201610216707.5, CN 106043469 A, CN 106043469A, CN 201610216707, CN-A-106043469, CN106043469 A, CN106043469A, CN201610216707, CN201610216707.5
【發(fā)明人】J.R.奧登, H.A.埃扎特
【申請(qǐng)人】通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司