CN109641625B - 电动汽车 - Google Patents

Abstract

目的是提供一种能够赋予与以往不同的空气动力特性的电动汽车。包括底盘（100）和车身（110）、被二次电池驱动的电动汽车（100），为了使空气流经过底盘（200）与地面之间，形成经过底盘（200）而延伸的地面效应空间（160）。在车身（110）上，形成有将经过车身（110）的侧面而流动的空气向车身（110）内部取入的进气口，进而在发动机罩上，形成有用来使来自前方的空气流向车身（110）的两侧偏转的空气导流板（120）。

Description

电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车。

背景技术

近年来，从二次电池的飞跃性进步及环境的观点，电动汽车受到关注。电动汽车使用二次电池、马达这样的电气驱动系统，不使用以往的内燃机。因此，不需要在确保居住划区和防火性的同时配置用于配置发动机及汽油箱的空间，所以能够将车内空间以与以往不同的方式使用。

目前，电动汽车因为二次电池的性能及其他理由，在速度及行动半径方面有某种程度的限制，没有充分研究作为跑车（sports car）的利用。但是，电动汽车由于也可以不搭载内燃机，具有能够灵活地设计其内部构造可能性，所以能够提供赋予与以往不同的空气动力特性和底盘的跑车。此外，虽然电动汽车重量较大，但有较大的瞬间爆发力，所以轮胎容易无用地空转。在通常的车中有称作LSD（limited slip differential；限滑差速器）的消极的打滑避免方法，但在本申请中示出了提高下压力的好办法。为了防止此时因反作用力车体不能控制地乱闯，提出了独创的底盘技术。

到目前为止研究了各种各样的电动汽车的构造，例如在特开2011－219042号公报（专利文献1）中，记载了以下那样的电动车辆的地板下方构造：在行驶时，能够在防止配置在地板下方的电池单元的沾水的同时，借助空气阻力的上升抑制，实现作为车辆整体的空气动力性能的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－219042号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明目的是考虑电动汽车的驱动机构的特性而提供一种能够赋予与以往不同的空气动力特性和底盘的电动汽车。

用来解决课题的手段

根据本发明，提供一种电动汽车，是包括底盘和车身、被用二次电池驱动的电动汽车，为了使空气流经过带有龙骨的底盘与地面之间，具备经过前述底盘而延伸的地面效应空间。

发明效果

根据本发明，能够对电动汽车赋予跑车的行驶这样的嗜好品的魅力，提高商品价值。但是，由于是嗜好品，所以电耗性较差。发明者发明了专为实用的RG型电动汽车（日本特愿2017－60343），但效率是最优先，从最初没有计划有作为汽车的魅力，RG型成为感受不到诱惑力的日常器物。高级跑车以减小空气阻力的目的而车高较低，但是也有各种缺点。例如，室内高较低、视点过低看不到远处而较危险。GW型为了将下表面做成翼形，车高变高30cm左右，有将这些不便消除的特征。进而，借助隧道内的翼板，能够成为在得到极大的下压力的同时、阻力较小的车辆，在本申请中，能够尽可能减少带来电耗性变差的翼板的使用。

高级跑车通常将排热较多的大输出发动机搭载到车中部（midship），所以几乎不设置后部后备箱（trunk）。发动机上部的空间也变热，所以不能用罩覆盖而成为车内。没有发动机室的EV的GW型将后部做成适合于高速巡航的炮弹型。在该空间中，如果有则可以存放辅助的备用轮胎，如果使2人的高尔夫球袋或手提箱（suitcase）这些移动，则还能够将腿伸展而躺下。虽然是为运动行驶特殊化的车，但实现了一些日常使用的用途。另外，在汽油车中不能存放备用轮胎，对于乘坐感，现在通常有一个跑气保用轮胎（run flat tire）。

也有强力的下压力，由于是炮弹型，所以在汽油车跑车中大致必须有的大型后扰流器除了整流用途以外是不需要的。

本申请那样的技术虽然初见只是跑车，但如果在与直线性高速铁路并行的隧道中使用，则还能够作为对于需要的增减灵活地应对的高速移动手段、自动操纵的使用集装箱的GW型卡车有效地利用。也不会发生因线性马达车的猝熄（quench）造成的大事故。

附图说明

图1是本实施方式的电动汽车概略侧视图。

图2是本实施方式的电动汽车的概略俯视图。

图3是本实施方式的电动汽车的概略主视图。

图4是本实施方式的电动汽车的概略后视图。

图5是表示本实施方式的电动汽车的底盘构造的概略俯视图。

图6是表示本实施方式的电动汽车的另一实施方式的图。

图7是表示本实施方式的电动汽车的背面构造及GW空间的图。

具体实施方式

以下，以实施方式说明本发明，但本发明并不限定于实施方式。图1是本实施方式的电动汽车100的概略侧视图。电动汽车100借助二次电池、驱动马达而动作，具备作为跑车的功能。电动汽车100由于不使用以往的内燃机，所以不需要在车体下侧配置排气管（exhaust pipe）及其他部件，所以其内部的利用性比以往的车要高。本实施方式的电动汽车100利用该特性，在底盘200与地面之间生成产生地面效果的空间（以下，称作地面效应空间（以下，称作GW（ground effect）空间）），作为地面效应车发挥功能。

电动汽车100在车身110内部形成有二次电池、驱动马达、居住空间，驾驶者从车门140搭乘，能够操纵电动汽车100。在发动机罩上，配置有空气导流板（air deflector）120，空气导流板120使绕入到发动机罩上的空气流W向车顶流动，除此之外使其向车身110的两侧面分散。

此外，来自电动汽车100的前方的空气流被导入到在车体下部形成的用来生成地面效应的空气流路中，在空气流路中直线性地向后方高速地流动，被从车身110后部排出。此外，分散到车身110的侧面的空气流在高速下沿着车身110的表面流动，被从形成于车身110上的进气口（air intake）150取入到车身110内部。

被从进气口150导入的空气经过形成在车身内部的空气流路被向车架下部引导，被向形成在车架底部的GW空间排出，与被从前方向底盘下部导入并经过GW空间流动来的空气流成为一体而被从车身110后部排出。由于在后部没有汽油车所具有的差速器，所以具备在空气动力上理想的扩散器（diffuser）。

此外，在车门140的上侧，形成有翼板（wing）130，所述翼板130通过使借助空气导流板120绕到车身110的侧面的空气流偏转，而将其有效率地向进气口150导入。翼板130在优选的实施方式中可以做成与车顶成一体形成的翼形，作为在空气动力上优选的形状从挡风玻璃的后部向进气口150的进口（inlet）连续。后视镜通过使从配置在车体后部的两侧的摄像机摄影的后部影像显示在代替后视镜的镜子而配置的液晶显示器上，改善了被进气口150遮挡的车体后部的视觉辨认度。在另一实施方式中，不是将后视镜配置到车体外部，而是在车内的适当的位置、例如与以往的后视镜的视觉辨认度没有大的差别的位置处配置液晶显示器或有机EL（electro luminescence；电致发光）显示器，通过使其显示车体后部影像，来提供后视镜的功能。在该另一实施方式中，能够使后视镜的空气阻力减小，能够更加确保高速性，并且能够感到不久将来性。另外，代替在车内配置液晶显示器这样的显示装置，而例如利用在日本特愿2016－196398号申请说明书中记载的非接触输入系统中使用的透过型平面透镜，使车体后部图像显示在车内空间中，从而也能够进一步提供不久将来的感觉。

图2表示本实施方式的电动汽车100的俯视图。此外，在图2中概略地表示在车身110的外部流动的空气流W。在发动机罩附近向车身110流动的空气流被空气导流板120分散到车身110的左右，沿着车体流动，在被翼板130抑制向上侧的散逸的同时，向进气口150流入。

从进气口150流入到车身110内的空气流在经过车身110内部之后被向GW空间排出。被导入到车身110内部的空气流在本实施方式中可以用于将驱动马达及二次电池冷却。另一方面，从离开空气导流板120的位置向车身110流动的空气流沿着发动机罩及挡风玻璃向车顶侧流动，向车体后部流动。

在底盘200的下部与地面之间，形成有GW空间，被吸入到车体下表面处的空气比在车体上部流动的空气高速，此外没有遮蔽物而从车体前部向车体后部流动，所以根据伯努利定律，生成类似飞机的机翼但力的方向成为相反的较大的下压力。电动汽车100由于也可以不在车体底部配置排气管及驱动轴杆等构造物，所以可以将空气流用于有效率地产生地面效应。

图3是本实施方式的电动汽车100的概略的主视图。电动汽车100由于在车身110的后部形成进气口150，所以以确保其空间的目的，在说明的实施方式中，为以鸥翼形式开闭的结构。此外，通过做成鸥翼形式，能够将形成在车门140的上部的翼板130在开闭时成为妨碍的情况消除。

此外，表示了在电动汽车100的底盘200的下部，借助形成在底盘200上的凹部构造160，在与地面之间形成有GW空间。空气流经过由凹部构造160区划成的GW空间高速地向车身110的后部流走。

进而，在图3中，示出了为了有效率地生成地面效应，突出有用来防止在底部流动的空气流被从底盘200的外侧流入的空气流扰乱的挡板（skirt）170。挡板170在不需要运动行驶的情况下可以收容到车身110内，当运动行驶时，借助电动马达遍及车身110的两侧部突出，从而能够更有效地产生地面效应。

图4表示本实施方式的电动汽车100的概略的后视图。如图4所示，电动汽车100安装有制动器灯、后部方向指示灯（rear winker）这样的装备品，为能够在公路上行驶的结构。此外，在GW空间的车体后部，可以形成转向舵（steering rudder）190。

转向舵190在二次电池驱动下，如船舶的舵那样左右地移动，提供使用经过GW空间流动的空气流使后部侧摆动的功能。在形成该转向舵190的实施方式中，做成4轮独立悬架式，能够将在尾侧产生的横向的力有效率地用于后部的方向控制。

此外，在图4中表示了在车顶上配置有多功能天线195的实施方式。多功能天线195能够在与外部之间进行网络通信，能够取得各种信息。

图5是在本实施方式的电动汽车100中将车身110及车内零件去掉而表示底盘200上的构造的概略俯视图。底盘200可以构成为有刚性的平坦板，为了进一步提高刚性而形成有龙骨（keel）构造。在本实施方式中，电动汽车100也可以做成无大梁（monocoque）构造，但为了保障高输出，可以采用龙骨构造。龙骨构造可以包括遍及底盘200的大致全长沿前后延伸的龙骨210、提供梁功能的前部转向箱（以下称作FSB（front steering box））220和后部转向箱（以下称作RSB（rear steering box））240而构成。它们能够单元化，也能够在其中放入中小单元。龙骨构造可以用碳纤维复合材料等轻量、高强度材料形成，可以设置在以往配置发动机以及其他驱动类机构的部位。

FSB220包括前轮驱动用的二次电池及转向功能而构成，在其两端经由悬架机构250连结着前轮。RSB240也作为与FSB同样的构造提供，为前轮、后轮分别被马达驱动的4轮驱动。

在实施方式中，FSB220、RSB240被牢固地固定在龙骨210上，能够构成为，车轮与转向的动作联动而改变朝向。此外，在一实施方式中，也可以将后轮与以往的汽车同样地不改变朝向而固定为行进方向，但也可以与转向联动而与转向舵190一起改变朝向。

在再另一实施方式中，FSB220、RSB240可枢轴转动地安装在龙骨210上。在该实施方式的情况下，与转向的运动联动而FSB220、或FSB220及RSB240旋转，能够进行电动汽车100的操舵。

此外，在FSB220与RSB240之间，提供配置座椅等的居住空间。在本实施方式中，在龙骨210上，为了向居住空间的振动控制，配置有减震器230。减震器230经由配置在与底盘200之间的悬架机构（suspension）被保持，使得以GW形态行驶时发生的振动不原样传递到居住空间，改善了居住性及操纵性。该居住空间也可以做成能够容易拆装的密封舱（capsule）形状。

另外，在FSB220、RSB240将车轮借助以往机构经由悬架机构悬架的情况下，并不一定需要设置减震器230。另外，在另一实施方式中，RSB240在单侧具备2轮、在两侧具备4轮，做成6轮构造，能够提高行驶性能。在该实施方式中，将RSB240的车轮借助可调节千斤顶悬架，能够根据行驶时的状况使6轮或4轮构造变化。

图6是本实施方式的6轮规格的电动汽车600的实施方式。图6所示的电动汽车600其后轮构成为2对、合计4轮，后轮能够各对独立地由电动式千斤顶在接地位置与非接地位置之间变更距地面的距离。例如，在高速行驶时进行稳定行驶的情况下，设置全轮而确保直线稳定性，在想要改善转弯性的情况下，通过使后轮对中的后部对变位至非接地位置，进行伴随着轴距（wheel base）的减小的转弯性的改善。另一方面，在要求更高速性能的情况下，通过使后轮对中的前部对变位至非接触位置，在使接地面积减小的同时将轴距延长，能够改善高速性。

图7表示本实施方式的电动汽车100的背面图。电动汽车100的背面由于不需要排气管等配管，所以可以做成平坦。在本实施方式中，利用该特性，使底盘200的下表面与车身110协作而形成GW空间。在图7中，由虚线表示的是在车身110上形成的倾斜部，该倾斜部朝向底盘200的下表面被延长到在底盘200的内侧表示的实线的位置。将车身110的底盘200侧的前端借助焊接等固定在例如底盘200的下表面上，形成GW空间。转向舵190被配置在GW空间内，能够与转向的旋转联动，而生成使车体后部向转弯方向相反侧摆动的压力，改善运动行驶时的转弯性。

（发明者的意见）

本发明的高速电动跑车计划马力为1200马力以上，最高速为时速280km，转弯速度为200km。在实际的道路中不存在相同的拐弯曲线（curve）而很难比较，是像跑车那样转弯平顺而快速的意思。在本申请中综合了多种最新技术而获得了该运动性能。虽然像是非常大的马力，但在F－1赛车中，1986年的本田制F－1出现了1350马力，在2018年赛季，有恢复1000马力F－1的计划。成为发动机的马达为6台，这样的EV（electric motor；电动）用马达已经被生产，是大约提供200马力的、主动悬架机构、6轮操舵。有重量的零件集中在车辆的重心附近。主动悬架机构还能够使拐弯曲线内侧变低、使拐弯曲线外侧变高。

在日本的法定速度下，虽然是没有意义的讨论，但在一部分没有限速的欧美的道路中，在行驶长距离的时间成为一半以下方面产生经济价值。当然，并没有忽视安全这一因素。在经济上要求时间紧张的高级管理者的移动时间的缩短。GW也可以成为专业驾驶员兼护卫者高速驾驶、将坐在位于稍稍后方的豪华的副驾驶席中的高级管理者舒适地运送到目的地的移动手段。

以下，使用实施方式对本发明进行说明，但本发明并不限定于后述的实施方式。图1是本实施方式的GW型电动跑车“风”（CAZE）的立体图。沿着空气动力、安全对策、热对策、有魅力的设计等的各要素详细说明。

空气动力。

实际上，在高速行驶中，由于由空气阻力决定最高速度，所以空气阻力的减小是最重要的，因此，为了减小前表面阻力，跑车其全高较低。在GW型中，由于空气吸入口较大，所以虽然有车高，但前面投影面积减小。不论怎样增大马力，如果不减小空气阻力，则马力都被浪费，最高速度并不提高。

在本申请中，在车辆的中心线上的称作隧道（tunnel）的部分上，有与飞机的主翼类似的表面坚固的朝下的翼。在汽油车中，在左右的浮筒（pontoon）内有翼，产生下压力。

如果是电池，则也能够进行与翼型匹配的配置，虽然电池整体上是平坦的，但如翼形那样前后弯曲。在汽油车中，由于发动机、排气管、变速箱，本来就不能在车辆中心线上配置翼型。

所谓挡板，是在车辆的两侧下表面处设置的能够移动的空气的屏障，是用来保持车体下表面的负压的装置。

关于备用挡板，在因某种理由而挡板损坏的情况下，在迅速地将GW型减速的同时，立即使内侧的备用挡板动作，将下压力恢复。在本申请中，装备有备用挡板（skort；短挡板）。本申请的下压力由于在车体中央发生，所以由挡板的损伤带来的影响比侧浮筒形式小。在侧浮筒方式中，如果左右某一方的下压力消失，则车旋转而变得不能控制，很危险。对于也包括前方路面上的障碍物、处于道路的斑马线中的猫眼形玻璃球的有无，由各种传感器不断地自动警戒，在检测到危险的情况下，实施自动减速或进行避免碰撞的行驶。

采用ISB（电脑传感器体）。这是因为，成为时速200km=秒速55.56m，这样的短时间的避免动作只有很少的专业驾驶员或飞行员能够进行。在以往的方法中，为传感器异物感知、向CPU的传递、处理并在仪表上显示、驾驶员看到该显示而判断为危险、制动器操作，但如果有这些时间则会来不及危险避免。

在GW型中，使用多个ISB，实现安全的驾驶。带有ISB的挡板、短挡板为单元更换方式，在损坏的情况下，也只要练习，由驾驶者自身也能够简单地更换。

与汽油车的跑车不同，GW型的跑车其车高并没有极低。“风”的车高大约是125cm。并不是非常低，与平均的高级跑车相比大约高30cm左右。在喜欢如F1赛车那样将腿伸出而躺下那样的驾驶姿势的情况下，也可以采取将车高大幅降低的形态。

为了强调气流较多地进入，在前开口部没有图示防止异物的吸入的编制物等。

通过将热交换器的排热向后部下表面的扩散器前端排出，能够得到下压力。从处于车辆中央两肩部的冷却空气吸入口进入的外界气体被热交换器加热，被从车体下表面后部的扩散器放出而膨胀，使扩散器的效率提高，使下压力增加。在汽油车跑车中排气过热而不能在该位置放出。在本申请中，有将在彻底性的热对策中产生的排热二次利用于下压力的追加的特征。

到此为止，借助实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于图中表示的实施方式，能够进行其他的实施方式、追加、变更、删除等，在本领域技术人员能够想到的范围内变更，不论是哪种形态，都只要起到本发明的作用、效果，就包含在本发明的范围中。

附图标记说明

100：电动汽车

110：车身

120：空气导流板

130：翼板

140：车门

150：进气口

160：凹部构造

170：挡板

190：转向舵

195：多功能天线

200：底盘

210：龙骨

230：减震器

250：悬架机构

W：空气流。

Claims (5)

1.一种电动汽车，包括底盘和车身，被用二次电池驱动，其特征在于，

具备：

地面效应空间，为了使空气流经过前述底盘与地面之间，该地面效应空间经过前述底盘而延伸；以及

进气口，将经过前述车身的侧面而流动的空气向车身内部取入，将被热交换器加热后的被取入的前述空气向车架下部引导，而排出到形成在车架底部的前述地面效应空间。

2.如权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，

在安装于前述车身的发动机罩，形成有用来使来自前方的空气流向前述车身的两侧偏转的空气导流板。

3.如权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，

在前述地面效应空间的后部侧，配置有与转向联动而改变朝向的转向舵。

4.如权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，

将前述底盘用在中央部延伸的龙骨构造加强。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电动汽车，其特征在于，

前述电动汽车是跑车。

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