CN101160234A - 车身下面气流控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车身下面气流控制装置，该车身下面气流控制装置检测车速，在大于等于预先确定的车速时(高速时)，驱动致动器(14)以使得底罩(10)的离地高度变成H2、向上斜切角度变成α2，在比预先确定的车速小时(低速时)，驱动致动器(14)以使得底罩(10)的离地高度变成H1、向上斜切角度变成α1，由此根据车速控制底罩(10)的向上斜切角度，因而能够得到最佳的气动性能。

Description

车身下面气流控制装置
技术领域
本发明涉及车身下面气流控制装置，特别涉及通过控制被设置在车身下面的气动部件来控制车辆的气动特性的车身下面气流控制装置。
背景技术
作为车身下面气流控制装置，例如提出了在发明协会公开技术报2004-504490中所记述的技术等。
在发明协会公开技术报2004-504490中记载的技术中提出了这样的方案：在车身下面的后轮的车辆后方一侧上设置后扩散板(可以是后部地板底盘也可以是底罩)，通过控制后扩散板的离地高度(距离路面的高度)得到最佳的气动特性。
详细地说，根据车速、横摆角速度、车辆向横向的加速度(所谓横G)，进行后扩散板全体的离地高度的控制，并且通过控制后扩散板在车辆左右方向部分的离地高度，提高车辆直行稳定性和操纵稳定性。
但是，在发明协会公开技术报2004-504490号内记载的技术中，只是调节后扩散板的距离路面的高度，关于后扩散板的向上斜切角(后扩散板的延长线和路面的角度)是以预先决定的角度不被改变的。
后扩散板的向上斜切角左右车辆的气动性能，并且与路面干扰和美观等的互不相容要件关系很大，考虑到互不相容要件，希望得到更加适宜的气动特性。
发明内容
本发明就是考虑上述情况而形成的，其目的在于提供一种能够得到与各种要件相应的最佳气动性能的车身下面气流控制装置。
为了实现上述目的，本发明的车身下面气流控制装置的特征在于具备：以在车辆侧面看时相对路面的角度可以变更的方式配设在车辆后部一侧的车身下面的、利用流过下面的气流给车辆提供力的气动部件；变更上述气动部件的上述角度的变更单元；检测车辆状态的检测单元；根据上述检测单元的检测结果控制上述变更单元的控制单元。
根据本发明，起动部件以在车辆侧面看时相对路面的角度可以变更的方式配设在车辆后部一侧的车身下面，利用流过下面的气流给车辆提供力(把车辆吸引在路面上的力)。例如，作为气动部件，能够应用在横跨车身下面宽度方向上保护车身下面的底罩。另外，除此以外，能够应用扩散板和导风板等。
变更单元变更从车辆后方一侧看上述气动部件相对路面的角度(气动部件相对路面的在车辆前后方向的角度)。即，通过用变更单元变更在车辆侧面看相对路面的气动部件的角度，从而在作用于车辆上的力变化的同时，气动部件和路面的距离发生变化。
此外，检测单元检测车辆的状态，控制单元根据检测单元的检测结果控制变更单元。即，通过变更气动部件的角度，能够根据车辆状态使作用在车辆上的力变化，并且能够使气动部件和路面的距离变化，所以通过以使在车辆状态需要基于气动部件的气动性能的情况下增大作用在车辆上的力的方式控制变更单元，由此可以得到基于气动部件的气动性能，此外，在车辆状态是低速时等需要防止气动部件和路面干扰的情况下，通过以防止路面和气动部件的干扰的方式控制变更单元，能够防止气动部件和路面的干扰。因而，可以得到与各种要件相应的最佳的气动性能。
而且，检测单元检测车速、在气动部件下面由气流产生的压力以及车辆的侧倾中的至少1个车辆的状态，控制单元根据用检测单元检测到的车辆的状态控制变更单元，以使得基于气动部件的气动性能变得良好。
例如，可以检测单元检测车速作为车辆的状态，控制单元根据用检测单元检测到的车速控制变更单元，使得基于气动部件的气动性能变得良好。因而，通过根据车速变更气动部件相对车辆水平面的角度，例如可以在高速行驶时和低速行驶时变更气动部件和车辆水平面的角度，可以在高速时控制变更单元以使得把车辆吸引到路面上的力增大，在低速时控制变更单元以使得防止气动部件和路面的干扰。
此外，例如可以是检测单元检测在气动部件下面因气流产生的压力作为车辆状态，控制单元根据用检测单元检测到的压力，控制变更单元以使得基于气动部件的气动性能变得良好。由此，当沿着气动部件没有气流流动的情况下，通过控制变更单元以使沿着气动部件流过气流，能够维持基于气动部件的气动性能，可以得到最佳的气动性能。
此外，例如可以是检测单元检测车速以及在气动部件上由气流产生的压力作为车辆状态，控制单元根据用检测单元检测到的车速以及压力，控制变更单元以使得得到基于气动部件的气动性能。由此，和上述一样，当沿着气动部件没有气流流过的情况下，通过控制变更单元以使得沿着气动部件流过气流，能够维持基于气动部件的气动性能，可以得到最佳的气动性能。
此外，例如可以是检测单元检测车辆的侧倾作为车辆的状态，控制单元根据用检测单元检测到的侧倾，控制变更单元以使基于气动部件的气动性能变得良好。由此可以控制变更单元以使得抑制侧倾，当右侧倾的情况下，控制变更单元使得气动部件的左侧一方比右侧一方将车辆吸引到路面上的力增大，当左侧倾的情况下，控制变更单元以使得气动部件的右侧一方比左侧一方将车辆吸引到路面上的力增大，由此可以提高行驶稳定性。
而且，也可以是检测单元当检测在气动部件下面由气流产生的压力作为车辆状态的情况下，控制单元在常规行驶时控制变更单元。而且，所谓常规行驶是设成非加减速的行驶。
此外，也可以是检测单元当检测到车辆的侧倾作为车辆状态的情况下，控制单元控制变更单元以使得左右独立的方式变更气动部件。
此外，也可以是进一步具备检测车高的车高检测单元，气动部件被设置成离地高度可以改变，变更单元进一步变更气动部件的离地高度，并且控制单元根据车高检测单元的检测结果，进一步控制变更单元以使得变更气动部件的离地高度。通过这样根据车高的变化控制变更单元，可以防止气动部件和路面的干扰。
如上所述，根据本发明可以得到以下效果：在车辆后部一侧的车身下面配置在车辆侧面看相对路面的角度可以改变、利用流过车身下面的气流给车辆提供力的气动部件，该气动部件根据车辆的状况变更在车辆侧面看相对路面的角度，由此能够得到与各种要件相应的最佳气动性能。
附图说明
图1A以及图1B是表示把涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态图。
图2是表示涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
图3是表示底罩的向上斜切角度和高速稳定性的关系的曲线图。
图4是表示用涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU进行的处理的一个例子的流程图。
图5是表示涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
图6是表示用涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU进行的处理的一个例子的流程图。
图7是表示把涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态图。
图8是表示涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
图9是表示用于驱动底罩的阈值的曲线图。
图10是表示用涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU进行的处理的一个例子的流程图。
图11A以及11B是用于说明涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的控制的一个例图。
图12是表示把涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态图。
图13是表示涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
图14是表示用涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU进行的处理的一个例子的流程图。
图15是表示涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
图16是表示用涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU进行的处理的一个例子的流程图。
图17是表示用涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置在底罩的左右设置成不同的向上斜切角度时的模式图。
图18是表示涉及本发明的第6实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
图19是表示用涉及本发明的第6实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU进行的处理的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式的一个例子。
[第1实施方式]
图1A以及图1B是表示把涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态图。
如图1A以及图1B所示，涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置由以树脂等挠性材料成型的底罩10和驱动该底罩10的变更单元12构成。
底罩10如图1A所示，在比后轮30更靠近车辆后部一侧的车身下面的后底板32上，经由用于变更底罩10的离地高度以及底罩10相对水平面的向上斜切角度(在车辆侧面看底罩10和路面所成角度)的变更单元12配置在车身上，在横跨车辆下面车宽度方向上保护车身下面。
变更单元12在4个位置上支撑底罩10，各变更单元12在本实施方式中，用所谓齿条-小齿轮机构构成，用电机等致动器14使齿轮16转动，使齿条杆18在车辆的上下方向上移动，变更底罩10的离地高度以及相对水平面的向上斜切角度。
详细地说，通过驱动全部4个致动器14，变更全部底罩10的离地高度，通过把车辆前方一侧2个致动器14的驱动量和车辆后方一侧的2个致动器14的驱动量设置成不同的驱动量，从而变更向上斜切角度。而且，变更单元12并不限于此，也可以应用其他的油压致动器等结构。
接着，说明涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统的结构。图2是表示涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。
在车身下面气流控制装置中，把上述的致动器14与控制底罩10的位置的底罩控制ECU(Electronic Control Unit(电子控制单元))20连接。而且，在图2中，在4个致动器中，把右前一侧的致动器表示为FR一侧致动器14FR，把左前一侧的致动器表示为FL一侧致动器14FL，把右后一侧的致动器表示为RR一侧致动器14RR，把左后一侧的致动器表示为RL一侧致动器14RL，但当在以下的说明中没有特别区分的情况下，表示为致动器14。
在底罩控制ECU20上连接车速传感器22，输入车辆的行驶速度(车速)，底罩控制ECU20根据车速驱动各致动器14，控制底罩10的离地高度以及向上斜切角度。
在底罩控制ECU20中存储各致动器14的驱动量。详细地说，如图1A所示，把底罩10的离地高度变成H1、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α1的各致动器14的驱动量和底罩10的离地高度变成H2、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α2的各致动器14的驱动量存储在底罩控制ECU20中。而且，向上斜切角度和高速稳定性的关系变成图3所示的关系，作为向上斜切角度α2、底罩离地高度H2选择高速稳定性良好的状态的值。
此外，底罩控制ECU20存储用于根据车速控制各致动器14的预先确定的车速阈值，使用该车速的阈值判定车速是否是高速，根据判定结果，控制各致动器14的驱动。
接着，说明在关于本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU20中所进行的控制的一个例子。图4是表示在涉及本发明的第1实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU20中所进行的处理的一个例子的流程图。
首先，在步骤100中检测车速。即，检测从车速传感器22输入的车速，转移到步骤102。
在步骤102中，判定车速是否是高速。该判定是通过判定所检测到的车速是否大于等于存储在底罩控制ECU20中的车速阈值来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤104，当被否定的情况下，转移到步骤106。
在步骤104中，以底罩10的离地高度变成H2、底罩10的向上斜切角度变成α2的方式控制各致动器14，返回到步骤100重复上述的处理。即，在步骤104中，以底罩10移动到用图1A的虚线表示的位置的方式进行控制。由此，因为在高速稳定性良好的状态下底罩10移动，所以利用底罩10之下的气流的作用将车身吸引到路面上的力起作用，能够确保高速稳定性。
另一方面，在步骤106中，以使得底罩10的离地高度变成H1、底罩10的向上斜切角度变成α1的方式控制各致动器14，返回到步骤100重复上述的处理。即，在步骤106中，以使底罩10移动到用图1A的实线表示的位置的方式进行控制。因而，在低速时，因为不太需要底罩10产生的气动效果，所以通过增大底罩10的向上斜切角度，能够防止路面和底罩10的干扰。
可是，底罩10的向上斜切角度以及离地高度具有和路面的干扰、美观等互不相容要件，例如，理想的是底罩10配置在比图1A所示的互不相容要件线还更靠近在车辆上侧的位置。在本实施方式中，通过如上所述进行底罩控制，在低速行驶时，进行控制使得底罩10配置在比互不相容要件线更靠近车辆上侧的位置，在高速行驶时，为了确保高速稳定性，控制成底罩10移动到高速稳定性高的位置(向上斜切角度为α2，离地高度为H2)。因而，因为在高速时比互不相容要件更重视稳定性并确保高速稳定性，而在低速时满足互不相容要件，所以可以根据需要来满足互不相容要件和车辆的稳定性。
而且，在上述的第1实施方式中，是用4个变更单元12变更底罩10的向上斜切角度以及离地高度，但并不限于此，例如可以是前面2个变更单元12FR、12FL设置成固定、即设置成只支撑车身和底罩10，用后面2个变更单元12RR、12RL只控制向上斜切角度，也可以是前面2个变更单元12FR、12FL设置成固定，用后面1个变更单元只控制向上斜切角度，也可以是后面2个变更单元12RR、12RL设置成固定，用前面的2个变更单元12FR、12FL只控制向上斜切角度，也可以是后面2个变更单元12RR、12RL设置成固定，用前面2个变更单元12FR、12FL只控制向上斜切角度。
[第2实施方式]
接着，说明涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置。而且，由于把涉及第2实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态和第1实施方式一样故省略说明。
涉及第2实施方式的车身下面气流控制装置是把涉及第1实施方式的车身下面气流控制装置做成根据车高的变化进一步变更底罩10的离地高度的装置。
图5是表示涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。而且，对于和第1实施方式相同结构标注相同符号进行说明。
在涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置中，把致动器14与控制底罩10的位置的底罩控制ECU24连接。而且，在图5中，在4个致动器中，把右前一侧的致动器表示为FR一侧致动器14FR，把左前一侧的致动器FL表示为FL一侧致动器14FL，把右后一侧的致动器表示为RR一侧致动器14RR，把左后一侧的致动器表示为RL一侧致动器14RL，而当在以下说明中没有特别区分时，表示为致动器14。
在底罩控制ECU24上连接有车速传感器22，用于输入车辆的行驶速度(车速)，根据车速驱动各致动器14来控制底罩10的离地高度以及向上斜切角度。
在底罩控制ECU24中存储各致动器14的驱动量。详细地说，如图1A所示，将底罩10的离地高度变成H1、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α1的各致动器14的驱动量和底罩10的离地高度变成H2、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α2的各致动器14的驱动量存储在底罩控制ECU24中。而且，向上斜切角度和高速稳定性的关系变成图3所示的关系，向上斜切角度α2、底罩离地高度H2选择高速稳定性良好的状态的值。
此外，在底罩控制ECU24中，存储用于根据车速控制各致动器14的预先确定的车速的阈值，使用该车速的阈值判定车速是否是高速，根据判定结果，控制各致动器14的驱动。
进而，在涉及第2实施方式的车身下面气流控制装置中，在底罩控制ECU24上连接有检测车高的车高传感器26，把车高检测传感器26的检测结果输入到底罩控制ECU24中。底罩控制ECU24由车高检测传感器26的检测结果根据车高变化控制各致动器14，改变底罩10的离地高度。
接着，说明在涉及本发明的第2实施方式中的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU24中所进行的控制的一个例子。图6是表示在涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU24中所执行的处理的一个例子的流程图。而且，对于和第1实施方式相同的处理标注相同符号进行说明。
首先，在步骤100中检测车速。即，检测从车速传感器22输入的车速，然后转移到步骤102。
在步骤102中判定车速是否是高速。该判定是通过对检测到的车速是否大于等于存储在底罩控制ECU20中的车速的阈值来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤104，当被否定的情况下，转移到步骤106。
在步骤104中，控制各致动器14以使得底罩10的离地高度变成H2、底罩10的向上斜切角度变成α2，返回步骤100重复上述的处理。即，在步骤104中，控制成底罩10移动到用图1A的虚线表示的位置。由此，因为底罩10移动到高速稳定性良好的状态，所以利用底罩10之下的气流把车身吸引在路面上的力起作用，能够确保高速稳定性。
另一方面，在步骤106中，控制各致动器14以使得底罩10的离地高度变成H1、底罩10的向上斜切角度变成α1，返回步骤100重复上述的处理。即，在步骤106中，控制成使底罩10移动到用图1A的实线表示的位置。由此，在低速时因为不太需要底罩10产生的气动效果，所以通过增大底罩10的向上斜切角度，防止路面和底罩10的干扰。
可是，底罩10的向上斜切角度以及离地高度具有和路面的干扰、美观等互不相容要件，例如，理想的是将底罩10配置在比图1A所示的互不相容要件线更靠近车辆上侧的位置。在本实施方式中，通过如上所述进行底罩控制，在低速行驶时，控制成使底罩10配置在比互不相容要件线更靠近车辆上侧的位置，在高速行驶时，为了确保高速稳定性，控制成底罩10移动到高速稳定性高的位置(向上斜切角度为α2，离地高度为H2)。因而，因为在高速时比互不相容要件更重视稳定性并确保高速稳定性，而在低速时满足互不相容要件，所以可以根据需要满足互不相容要件和车辆的稳定性。
接着，在步骤108中检测车高。即，检测从车高传感器26输入的车高，转移到步骤110。
在步骤110中，判定车高是否上升。该判定是通过判定检测到的车高是否从前一次检测后上升来进行的，当该判定被否定的情况下，直接转移到步骤118，当步骤110的判定被肯定的情况下，转移到步骤112。
在步骤112中，判定是否只是单侧的车高上升，当该判定被否定的情况下转移到步骤114，驱动各致动器14以使得底罩10下降(底罩10的离地高度变低)，返回到步骤100，当步骤112的判定被肯定的情况下，转移到步骤116，驱动各致动器14以使得只是车高上升一方底罩10下降，然后返回到步骤100。即，当车高上升的情况下，因为控制成底罩10下降，所以能够把底罩10的离地高度保持为大致固定，能够得到最佳的气动性能。
在步骤114中，判定车高是否下降。该判定是通过判定检测到的车高是否从前一次检测后下降来进行的，当该判定被否定的情况下，返回到步骤100重复上述的处理，当步骤114的判定被肯定的情况下，转移到步骤120。
在步骤120中，判定是否只是单侧的车高下降，当该判定被否定的情况下转移到步骤122，驱动各致动器14以使得底罩10上升(底罩10的离地高度增加)，然后返回到步骤100，当步骤120的判定被肯定的情况下，转移到步骤124，驱动各致动器14以使得只是车高下降的一方底罩10上升，然后返回到步骤100。即，当车高下降的情况下，因为控制成底罩10上升，所以在把底罩10的离地高度保持为固定，能够维持最佳的气动性能，并且能够防止车高下降引起的路面和底罩10的干扰。
这样，在第2实施方式中，因为还与车高的变化相应地驱动致动器14使底罩10移动，所以在进一步得到最佳的气动性能的同时，能够防止车辆颠簸等时的底罩10与路面的干扰。
[第3实施方式]
接着，说明涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置。图7是表示把涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态图。而且，有关和第1实施方式相同的结构附加相同符号说明。
如图7所示，涉及本发明的第2实施方式的车身下面气流控制装置和第1实施方式一样，用由树脂等挠性材料成型的底罩10和驱动该底罩10的变更单元12构成。
虽然在第1实施方式中，底罩10经由4个变更单元12配置在比后轮30更靠近车辆后部一侧的车身下面的底板32上，但在本实施方式中，4个变更单元12中前面的2个变更单元12由单纯地支撑在车身上的支撑部件13构成，后面的2个变更单元12设置有和第1实施方式一样的变更单元12，在本实施方式中成为用2个变更单元12变更底罩10的向上斜切角度。而且，各变更单元12和第1实施方式一样，通过用电机等致动器14使齿轮16旋转，使齿条杆18在车辆的上下方向上移动，从而变更底罩10的向上斜切角度。
此外，在本实施方式中，检测由在底罩10和路面之间流动的气流产生的压力的压力传感器28被设置在底罩10上。
接着，说明涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构。图8是表示涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。而且，有关和第1实施方式相同的结构标注相同符号来进行说明。
车身下面气流控制装置把上述致动器14连接在控制底罩10的位置的底罩控制ECU34上。而且，在本实施方式中，因为2个变更单元12的各致动器14进行相同控制，所以在图8中表示为1个致动器14。
在底罩控制ECU34上连接车速传感器22，输入车辆的行驶速度(车速)。在本实施方式中，底罩控制ECU34根据从车速传感器22输入的信号，检测车辆的加减速状态。而且，代替车速传感器22可以连接加速度传感器和陀螺传感器等来检测车辆的加减速。
此外，在底罩控制ECU34上连接有压力传感器28，输入压力传感器28的检测结果，然后根据压力传感器28的检测结果控制致动器14。
可是，当行驶在凹凸不平的路面上的情况下，车辆随着路面的凹凸而上下振动。在上下振动中车高增加的阶段中，底罩10下面的气流从底罩10分离，空气的流动变得不沿着底罩10，基于底罩10产生的气动性能下降。因而，在本实施方式中，底罩控制ECU34通过检测压力来检测底罩10下面的气流的分离，当检测到气流分离的情况下，变更底罩10的向上斜切角度来抑制分离，以得到最佳的气动性能。
详细地说，在底罩控制ECU34中，存储有用于驱动致动器14的阈值，如图9所示，把低车速、低压力一侧的常规区域(底罩10下面的气流沿着底罩10流动的状态)和高车速、高压力一侧的分离区域(底罩10下面的气流从底罩10分离的状态)的边界作为阈值存储，通过根据该阈值驱动致动器14，控制底罩10的向上斜切角度。此外，阈值具有为了防止常规区域和分离区域的颤震而预先确定的范围。
而且，在本实施方式中，是使用2个变更单元12变更底罩10的向上斜切角度，但也可以在车身中央部等上设置1个变更单元12来变更底罩10的向上斜切角度。
接着，说明在涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU34中所进行的控制的一个例子。图10是表示在涉及本发明的第3实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU34中所进行的处理的一个例子的流程图。
首先，在步骤150中检测车速。即，检测从车速传感器22输入的车速，然后转移到步骤152。
在步骤152中，判定是否在加速中。该判定是通过监视从车速传感器22输入的车速并判定是否处于加速状态来进行的，当该判定被否定的情况下，返回到步骤150重复上述的处理，当判定被肯定的情况下转移到步骤154。
在步骤154中判定是否在减速中。该判定是通过监视从车速传感器22输入的车速并判定是否处于减速状态来进行的，当该判定被否定的情况下，返回到步骤150重复上述的处理，当判定被肯定的情况下转移到步骤156。
在步骤156中，检测底罩10下的压力。即，检测从压力传感器28输入的压力。
接着，在步骤158中判定底罩下面压力是否在分离区域。该判定是通过根据输入到底罩控制ECU34中的车速以及压力而判定是否处于图9所示的分离区域来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤160，在以使底罩10的向上斜切角度减少的方式对致动器14进行驱动后，返回到步骤150重复上述的处理。
另一方面，当步骤158的判定被否定的情况下，转移到步骤162，判定底罩下面压力是否在常规区域。该判定是根据输入到底罩控制ECU34中的车速以及压力而判定是否处于图9所示的常规区域来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤164，在以使底罩10的向上斜切角度增加(返回原来的位置)的方式对致动器14进行驱动后，返回到步骤150重复上述的处理。而且，在步骤164中，当底罩10的向上斜切角度是原来的状态的情况下，设置成跳过该处理返回到步骤150。
另一方面，当步骤162的判定被否定的情况下，原样返回到步骤160，重复上述的处理。
这样，在本实施方式中，当因底罩10和路面的气流的作用，底罩10下的压力增加而成为分离状态时，控制成使底罩10的向上斜切角度减少，使气流的流动沿着底罩10；在底罩10下的压力减少而成为常规状态时，使底罩10的向上斜切角度增加，使底罩10的向上斜切角度返回到原来的状态。由此，可以得到最佳的气动性能。
而且，在加减速中，因为在加减速的车辆中发生暂时性的前后颠簸，所以在本实施方式中，在加减速中设置成不进行底罩10的向上斜切角度的变更。
例如，如图11A所示，当行驶在凸路面、凹路面重复的起伏路面上时，底罩10下的压力如图11B所示，在凸路面上降低，在凹路面上上升，但在本实施方式中，如用虚线表示的那样，在底罩10和路面间流过的空气引起分离的状态时，因为控制成底罩10的向上斜切角度减少，所以如图11B的虚线所示那样，抑制底罩10下的压力上升，由此，流过底罩10和路面之间的空气沿着底罩10流动，能够提高车辆的稳定性。因而，通过根据底罩10下的压力变化来变更底罩10的向上斜切角度，能够维持底罩10的气动性能。
而且，在第3实施方式中，设置为根据车速和压力控制底罩10的向上斜切角度，但也可以设置成只根据压力控制底罩10的向上斜切角度。
[第4实施方式]
接着，说明涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置。图12是表示把涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态图。而且，有关和第1～第3实施方式相同的结构标注相同符号来进行说明。
涉及第4实施方式的车身下面气流控制装置是组合了第1实施方式和第3实施方式的形态。即，涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置和第1实施方式一样，用由树脂等挠性材料成型的底罩10和控制该底罩10的变更单元12构成。
底罩10和第1实施方式一样，如图12所示，在比后轮30更靠近车辆后部一侧的车身下面的后底板32上，经由用于变更底罩10的离地高度以及底罩10相对水平面的向上斜切角度的变更单元12配置在车身上。
变更单元12和第1实施方式1一样，在4个位置支撑底罩10，各变更单元12在本实施方式中，用所谓齿条-小齿轮机构构成，通过用电机等致动器14使齿轮16旋转，使齿条杆18在车辆的上下方向上移动，从而变更底罩10的离地高度以及相对水平面的向上斜切角度。
详细地说，通过驱动全部4个致动器12，变更底罩10的全体的离地高度，通过把车辆前方一侧2个致动器12的驱动量和车辆后方一侧的2个致动器14的驱动量设置成不同的驱动量，从而变更向上斜切角度。而且，变更单元12并不限于此，也可以使用其他的致动器等。
此外，在底罩10上和第3实施方式一样，设置检测由流过底罩10和路面之间的气流产生的压力的压力传感器28。
接着，说明涉及本发明第4实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统的结构。图13是表示涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。而且，与第1以及第3实施方式相同的结构标注相同符号来进行说明。
在车身下面气流控制装置中，把上述的致动器14连接在控制底罩10的位置的底罩控制ECU36上。而且，在图13中，在4个致动器中，把右前一侧的致动器表示为FR一侧致动器14FR，把左前一侧的致动器表示为FL一侧致动器14FL，把右后一侧的致动器表示为RR一侧致动器14RR，把左后一侧的致动器表示为RL一侧致动器14RL，而当在以下说明中没有特别区分时，记为致动器14。
在底罩控制ECU36上连接有车速传感器22，输入车辆的行驶速度(车速)。在本实施方式中，底罩控制ECU36根据从车速传感器22输入的信号，检测车辆的加减速状态。而且，代替车速传感器22可以连接加速度传感器和陀螺传感器等来检测车辆的加减速。
此外，在底罩控制ECU36上连接有压力传感器28，输入压力传感器28的检测结果，根据压力传感器28的检测结果控制致动器14。
可是，当行驶在凹凸不平的路面上的情况下，车辆随着路面凹凸而上下振动。在上下振动中车高增加的阶段中，底罩10下面的气流从底罩10分离，空气的流动变得不沿着底罩10，底罩产生的气动性能下降。因而，在本实施方式中，底罩控制ECU36检测底罩10下面的气流的分离，当检测到分离的情况下，变更底罩10的向上斜切角度来抑制分离，得到最佳的气动性能。
详细地说，在底罩控制ECU36中，存储有各致动器14的驱动量，该驱动量和第1实施方式一样，如图12所示，把底罩10的离地高度变成H1、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α1的各致动器14的驱动量和底罩10的离地高度变成H2、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α2的各致动器14的驱动量存储在底罩控制ECU36中。
此外，在底罩控制ECU36中存储用于驱动致动器10的阈值，用于驱动各致动器14的阈值和第3实施方式一样，如图9所示，把低车速、低压力一侧的常规区域和高车速、高压力一侧的分离区域的边界作为阈值存储，通过根据该阈值驱动致动器14，控制底罩10的离地高度以及向上斜切角度。
接着，说明在涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU36中所进行的控制的一个例子。图14是表示在涉及本发明的第4实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU36中所进行的处理的一个例子的流程图。
首先，在步骤200中检测车速。即，检测从车速传感器22输入的车速，然后转移到步骤202。
在步骤202中，判定是否在加速中。该判定是通过监视从车速传感器22输入的车速判定是否处于加速状态来进行的，当该判定被否定的情况下，返回到步骤200，重复上述的处理，当判定被肯定的情况下转移到步骤204。
在步骤204中，判定是否在减速中。该判定是通过监视从车速传感器22输入的车速判定是否处于减速状态来进行的，当该判定被否定的情况下，返回到步骤200重复上述的处理，当判定被肯定的情况下，转移到步骤206。
在步骤206中，检测底罩10下的压力。即，检测从压力传感器28输入的压力。
接着，在步骤208中判定底罩下面压力是否在分离区域。该判定是通过根据输入到底罩控制ECU36中的车速以及压力而判定是否处于图9所示的分离区域来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤210，在以使底罩10的离地高度变成H2、底罩的向上斜切角度变成α2的方式对致动器14进行驱动后，返回到步骤200重复上述的处理。即，在步骤210中，控制成底罩10移动到用图12的虚线表示的位置。
另一方面，当步骤208的判定被否定的情况下，转移到步骤212，判定底罩下面压力是否在常规区域。该判定是通过根据输入到底罩控制ECU36中的车速以及压力而判定是否处于图9所示的常规区域来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤214，在以使底罩10的离地高度变成H1、底罩10的向上斜切角度变成α1的方式对各致动器14进行驱动后，返回步骤200重复上述的处理。即，在步骤214中，控制成使底罩10移动到用图12的实线表示的位置。
另一方面，当步骤212的判定被否定的情况下，直接返回到步骤200重复上述的处理。
这样在本实施方式中，当因底罩10和路面的气流的作用，底罩10下的压力增加，成为分离状态时，控制成使底罩10的离地高度降低，并且使向上斜切角度减少，使气流的流动沿着底罩10；在底罩10下的压力减少变成常规状态时，增加底罩10的离地高度，并且使向上斜切角度增加，使底罩10的向上斜切角度返回到原来的状态。由此，和上述的各实施方式一样，可以得到最佳的气动性能。
而且，在加减速中，和第3实施方式一样，因为在加减速的车辆中发生暂时性的前后颠簸，所以在本实施方式中，设置成在加减速中不进行底罩10的离地高度以及向上斜切角度的变更。
[第5实施方式]
接着，说明涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置。而且，涉及第5实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态因为和第1实施方式一样所以省略说明。
涉及第5实施方式的车身下面气流控制装置根据车辆的侧倾而左右分别变更底罩10的离地高度以及向上斜切角度。
即，如在第1实施方式中说明过的那样，因为底罩10用树脂等挠性的材料成型，所以以通过把左右的致动器14设置成不同的驱动量，使右侧和左侧的底罩10的离地高度以及向上斜切角度不同，从而抑制侧倾的方式进行控制。
图15是表示涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。而且，对于与第1实施方式相同的结构附加相同符号来进行说明。
车身下面气流控制装置和第1实施方式一样，把致动器14连接在控制底罩10的位置的底罩控制ECU38上。而且，在图15中，在4个致动器中，把右前一侧的致动器表示为FR一侧致动器14FR，把左前一侧的致动器表示为FL一侧致动器14FL，把右后一侧的致动器表示为RR一侧致动器14RR，把左后一侧的致动器表示为RL一侧致动器14RL，但当在以下的说明中没有特别区分的情况下，记为致动器14。
此外，在涉及本发明的第5实施方式的底罩控制ECU38中连接有侧倾传感器40，检测车辆的侧倾后输入，根据侧倾驱动各致动器14，控制底罩10的离地高度以及向上斜切角度。
在底罩控制ECU38中，存储有各致动器14的驱动量。详细地说，和第1实施方式一样，如图1A所示，把底罩10的离地高度变成H1、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α1的各致动器14的驱动量和底罩10的离地高度变成H2、底罩10相对此时的水平面的向上斜切角度变成α2的各致动器14的驱动量存储在底罩控制ECU38中。而且，在本实施方式中，控制成向上斜切角度和离地高度在右侧的致动器14FR、14RR和左侧的致动器14FL、14RL上为不同的驱动量。
接着，说明在涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU38中所进行的控制的一个例子。图16是表示在涉及本发明的第5实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU38中所进行的处理的一个例子的流程图。
首先，在步骤250中检测侧倾。即，检测从侧倾检测传感器40输入的侧倾，然后转移到步骤252。
在步骤252中，判定是否发生了侧倾。该判定是通过根据从侧倾检测传感器401输入的信号而判定在车辆中是否发生了侧倾来进行的，当该判定被否定的情况下，转移到步骤254。
在步骤254中，驱动各致动器10以使得底罩10位于基准位置(预先确定的基准的离地高度以及向上斜切角度)，返回到步骤250重复上述的处理。而且，当底罩10已在基准位置的情况下，跳过步骤254直接回到步骤250。
另一方面，当步骤252中的判定被肯定的情况下，转移到步骤256，判定所发生的侧倾是否是右侧倾。该判定是判定从侧倾检测传感器40输入的侧倾的检测结果是右侧倾还是左侧倾，当是右侧倾的情况下判定被肯定，转移到步骤258，当是左侧倾的情况下判定被否定，转移到步骤260。
在步骤258中，驱动左侧的致动器14FL、14RL以使得底罩10的离地高度变成H2、底罩10的向上斜切角度变成α2，并且驱动右侧的致动器14FR、14RR以使得底罩10的离地高度变成H1、底罩10的向上斜切角度变成α1，然后返回到步骤250重复上述的处理。即，如图17的单点划线所示那样，底罩10移动到左右不同的位置(离地高度以及向上斜切角度)，因为底罩10由挠性的材料构成，所以发生扭曲后，底罩10的右侧变成图1A所示的离地高度为H1、向上斜切角度为α1，底罩10的左侧变成图1A所示的离地高度为H2、向上斜切角度为α2。因而，底罩10的左侧与右侧相比，把车辆吸引到路面上的力增大，力作用在车辆稳定的方向上，能够提高右侧倾时的稳定性。
此外，在步骤260中，驱动左侧的致动器14FL、14RL以使得底罩10的离地高度变成H1、底罩10的向上斜切角度变成α1，并且驱动右侧的致动器14FR、14RR以使得底罩10的离地高度变成H2、底罩10的向上斜切角度变成α2，返回步骤250重复上述的处理。即，如图17的虚线所示，底罩10移动到左右不同的位置(离地高度以及向上斜切角度)，因为底罩10具有挠性材料，所以发生扭曲后，底罩10的右侧变成图1A所示离地高度为H2、向上斜切角度为α2，底罩10的左侧变成图1A所示离地高度为H1、向上斜切角度为α1。因而，底罩10的右侧与左侧相比，把车辆吸引到路面上的力增大，力作用在车辆稳定的方向上，能够提高左侧倾时的稳定性。
这样，在第5实施方式中，以检测侧倾来抑制侧倾的方式，通过把底罩10的离地高度以及向上斜切角度变更为左右不同，能够使底罩10的气动性能在稳定侧倾时的车辆姿态的方向上起作用，能够提高车辆的操纵稳定性。
而且，在第5实施方式中，和第1实施方式一样，是设置成变更底罩10的离地高度和向上斜切角度，但如第3实施方式所示那样也可以只变更底罩10的向上斜切角度。
[第6实施方式]
接着，说明涉及本发明的第6实施方式的车身下面气流控制装置。而且，涉及第6实施方式的车身下面气流控制装置安装在车身上的状态因为和第3实施方式一样，所以省略说明。
涉及第6实施方式的车身下面气流控制装置分别检测车速、底罩10下的压力以及车辆的侧倾，根据各检测结果控制底罩10的向上斜切角度。
图18是表示涉及本发明的第6实施方式的车身下面气流控制装置的控制系统结构的方框图。而且，与第1～第5实施方式一样结构标注相同符号来进行说明。
车身下面气流控制装置把上述的致动器14与控制底罩10的位置的底罩控制ECU42连接。而且，在本实施方式中，和第3实施方式一样，具有2个变更单元12，但在图18中，把车辆右侧的变更单元12的致动器表示为RH一侧致动器14RH，把左侧的致动器表示为LH一侧致动器14LH，但当在以下说明中没有区别的情况下，记为传感器14。
此外，在底罩控制ECU42上连接有车速传感器22，输入车辆的行驶速度(车速)，根据车速驱动各致动器14来控制底罩10的向上斜切角度。
此外，在致动器ECU42上连接有压力传感器28，输入压力传感器28的检测结果，根据压力传感器28的检测结果来控制致动器14。
此外，在致动器控制ECU42上连接有侧倾检测传感器40，检测车辆的侧倾来输入，根据侧倾驱动各致动器14来控制底罩10的向上斜切角度。
而后，在底罩控制ECU42中，为了根据各传感器的检测结果而驱动控制各致动器14，存储底罩10的向上斜切角度变成α1、α2(参照图7)的致动器14的驱动量，根据该驱动量进行致动器14的驱动控制。而且，底罩10的向上斜切角度α1设置成低速时用的向上斜切角度，底罩10的向上斜切角度α2设置成高速时用的向上斜切角度。
此外，在底罩控制ECU42中存储用于根据车速控制各致动器14的预先确定的车速阈值，使用该车速阈值判定车速是否是高速，根据判定结果，控制各致动器14的驱动。
此外，在底罩控制ECU42中，存储用于驱动致动器14的阈值，如图9所示，把低车速、低压力一侧的常规区域和高车速、高压力一侧的分离区域的边界作为阈值存储，通过根据该阈值驱动致动器14来控制底罩10的向上斜切角度。
接着，说明在涉及本发明的第6实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU42中所进行的控制的一个例子。图19是表示在涉及本发明的第6实施方式的车身下面气流控制装置的底罩控制ECU42中所进行的处理的一个例子的流程图。
首先，在步骤300中，检测各传感器值。即，检测从车速传感器22、压力传感器28以及侧倾检测传感器40输入的各传感器的检测结果，然后转移到步骤302。
在步骤302中，判定车速是否是高速。该判定是通过判定检测到的车速是否大于等于存储在底罩控制ECU42中的车速阈值来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤308，当被否定的情况下转移到步骤304。
在步骤304中，判定底罩10的向上斜切角度是否比α1小，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤306，当被否定的情况下，返回到步骤300重复上述的处理。
在步骤306中，直到底罩10的向上斜切角度变成α1为止驱动致动器14增加向上斜切角度，然后返回步骤300重复上述的处理。即，当是低速的情况下，如图7所示，底罩10的向上斜切角度变成α1，根据设定为低速用的向上斜切角度α1而能够得到由底罩10产生的气动性能。
此外，在步骤308中，判定底罩10的向上斜切角度是否比α2大。该判定是例如通过检测致动器14的驱动量来进行的，当该判定被否定的情况下转移到步骤310，直至底罩10的向上斜切角度变成α2为止，驱动致动器14以减小向上斜切角度，然后返回到步骤300重复上述的处理。即，当高速时向上斜切角度比α2还大的情况下，因为把向上斜切角度减小到α2为止，所以根据预先设定的高速用的向上斜切角度α2而能够得到由底罩10产生的气动性能。
另一方面，当步骤308的判定被肯定的情况下，转移到步骤312，判定底罩10之下的压力是否增加。该判定是通过判定压力传感器28的压力检测结果以及车速传感器22的车速检测结果是否在图9所示的分离区域来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤314，当被否定的情况下转移到步骤316。
在步骤S314中，驱动致动器14以减少底罩10的向上斜切角度，返回到步骤300重复上述的处理。即，当底罩10之下的空气的流动在图9所示的分离区域的情况下，因为空气的气流分离而不沿着底罩10，所以底罩10的向上斜切角度减少，变得沿着底罩10空气流动，能够得到底罩10产生的气动性能。
此外，在步骤316中，判定底罩10之下的压力是否减少。该判定是通过判定压力传感器28的压力检测结果以及车速传感器22的车速检测结果是否在图9所示的常规区域来进行的，当该判定被肯定的情况下，转移到步骤318，当被否定的情况下转移到步骤320。
在步骤S318中，驱动致动器14以增加向上斜切角度，使得底罩10的向上斜切角度变成α1后，返回到步骤300重复上述的处理。即，当底罩10之下的气流在图9所示的常规区域的情况下，因为气流沿着底罩10流动，所以使底罩10的向上斜切角度增加到设定为低速用的向上斜切角度α1为止。由此，在低速时，因为不太需要底罩10产生的气动效果，所以通过增大底罩10的向上斜切角度，能够防止路面和底罩10的干扰。而且，此时，控制向上斜切角度增加以使得不转移到分离状态。
此外，在步骤320中，判定是否发生了右侧倾。该判定是通过根据侧倾检测传感器40的检测结果而判定是否发生了右侧倾来进行的，当该判定被肯定的情况下转移到步骤322，当被否定的情况下转移到步骤324。
在步骤322中，在以使底罩10的左侧的向上斜切角度减少的方式驱动致动器14后，返回到步骤300重复上述的处理。即，当发生了右侧倾的情况下，因为能够控制成通过提高底罩10的左侧的气动性能来抑制右侧倾，所以能够使车辆姿态稳定。
此外，在步骤324中，判定是否发生了左侧倾。该判定是通过根据侧倾检测传感器40的检测结果判定是否发生了左侧倾来进行的，当该判定被肯定的情况下转移到步骤326，当被否定的情况下转移到步骤328。
在步骤326中，在以使底罩10的右侧的向上斜切角度减少的方式驱动了致动器14后，返回到步骤300重复上述的处理。即，当发生了左侧倾的情况下，通过提高底罩10的右侧的气动性能，因为能够控制成抑制左侧倾，所以能够使车辆姿态稳定。
此外，在步骤328中，判定底罩10的右侧的向上斜切角度的一方是否比左侧的向上斜切角度还大。该判定是例如通过检测各致动器14的驱动量来进行的，当该判定被肯定的情况下转移到步骤330，当被否定的情况下转移到步骤332。
在步骤330中，在以使底罩10的左侧的向上斜切角度增加的方式驱动了致动器14后，返回到步骤300重复上述的处理。由此，当没有发生侧倾的情况下，当在底罩10的左右向上斜切角度不同的情况下，控制成变成同一向上斜切角度。
此外，在步骤332中，判定底罩10的右侧的向上斜切角度的一方是否比左侧的向上斜切角度还小。该判定是例如通过检测各致动器14的驱动量来进行的，当该判定被肯定的情况下转移到步骤334，当被否定的情况下直接返回到步骤300，重复上述的处理。由此，和步骤330一样，当未发生侧倾的情况下，当在底罩10的左右向上斜切角度不同的情况下，控制成变成同一向上斜切角度。
通过这样控制底罩10的向上斜切角度，在第6实施方式中，组合根据速度进行的底罩10的向上斜切角度的控制、根据底罩10之下的压力进行的底罩10的向上斜切角度的控制、以及根据车辆的侧倾进行的底罩10的向上斜切角度的控制，可以得到底罩10的最佳气动性能。
而且，在上述第6实施方式中，是只变更底罩10的向上斜切角度进行控制，但并不限于此，如第1实施方式所示，也可以还通过变更底罩10的离地高度进行控制。这种情况下，如第2实施方式所示那样，也可以进一步检测车高，根据车高进一步控制底罩10的离地高度。
此外，各实施方式的组合并不限于上述，也可以适当地组合各实施方式进行底罩10的向上斜切角度的控制。
工业上可利用性
进而，在上述各实施方式中，虽然把底罩10作为气动零件使用，但并不限于此，例如也可以应用扩散板和导风板等气动专用零件。

Claims (9)

1.一种车身下面气流控制装置，具备：
以在车辆侧面看时相对路面的角度可以变更的方式配设在车辆后部一侧的车身下面的、利用流过下面的气流给车辆提供力的气动部件；
变更上述气动部件的上述角度的变更单元；
检测车辆状态的检测单元；
根据上述检测单元的检测结果控制上述变更单元的控制单元。
2.根据权利要求1所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：上述检测单元检测车速、在上述气动部件下面由气流产生的压力、以及车辆的侧倾中的至少1个车辆状态，上述控制单元根据用上述检测单元检测到的车辆状态，控制上述变更单元以使得上述气动部件的气动性能良好。
3.根据权利要求2所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：当上述检测单元检测上述压力作为车辆状态的情况下，上述控制单元在常规行驶时控制上述变更单元。
4.根据权利要求2所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：当上述检测单元检测车辆的侧倾作为车辆状态的情况下，上述控制单元控制上述变更单元以使得左右独立地变更上述气动部件。
5.根据权利要求1所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：进一步具备检测车高的车高检测单元，
把上述气动部件设置成离地高度可以变更，上述变更单元进一步变更上述气动部件的离地高度，并且上述控制单元进一步控制上述变更单元，以使得根据上述车高检测单元的检测结果而变更上述气动部件的离地高度。
6.根据权利要求2所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：进一步具备检测车高的车高检测单元，
把上述气动部件设置成离地高度可以变更，上述变更单元进一步变更上述气动部件的离地高度，并且上述控制单元进一步控制上述变更单元，以使得根据上述车高检测单元的检测结果而变更上述气动部件的离地高度。
7.根据权利要求1所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：上述气动部件由在横跨车身下面车宽度方向上保护车身下面的底罩构成。
8.根据权利要求2所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：上述气动部件由在横跨车身下面车宽度方向上保护车身下面的底罩构成。
9.根据权利要求6所述的车身下面气流控制装置，其特征在于：上述气动部件由在横跨车身下面车宽度方向上保护车身下面的底罩构成。
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