JP2017523086A - 車輌の空力性能の変更 - Google Patents

Abstract

本開示は、車輌（Ｖ）のボンネット（２０３）とコントロールユニットに関する。ボンネット（２０３）は、前端（２２９）と後端（２３１）を含む。凹状縦溝（２０５）がボンネット（２０３）に形成され、前端（２２９）から後端（２３１）に向かって延びる。ボンネット（２０３）上の気流を制御するための気流調整装置（２０１）が縦溝（２０５）を横切って配置され、気流調整装置（２０１）と凹状溝（２０５）は、導管を形成し、導管は、導管が前記後端に向かって延びるとき広がってゆく断面積を有する、及び／又は、断面積を変えるために可動要素が提供される。

Description

本開示の態様は、車輌の空力性能を変更することに関する。本開示の態様はまた、車輌のボンネットと、コントロールユニットに関する。

空気力学は、自動車又は道路車輌（車輌、バン、トラック等）等の車輌の設計において重要な役目を担う。燃費及び温暖化ガス排出量（特に二酸化炭素）に直接影響するため、空力抵抗力には特に注意が払われる。従って、車輌の空力性能を最適にすべく様々な車輌部品が設計される。

例えば、スポイラ（すなわち、車輌の後尾、車輌のトランク又はルーフの上、及び／又は車輌のフロントバンパ等の特定の場所に設置される装置）は常套手段であり、気流を車輌の周りに、及び／又は、車輌の中に向けるため、さらに空力的な揚力を減らすため、又は負（下向き）の力（特に高速走行及び／又はコーナリング中に車輌の安定性と操作性を促進し得る）を生み出すためにも使える。スポイラは、走行時の車輌車体を吹き過ぎる不安定な空気の流れ（乱流等）を効果的に減らす働きをし、そうすることにより、空力性能を向上させる。

車輌の空力性能を向上させることが本発明の目的である。

本発明の態様は、バイパスダクトを有する車輌のボンネット、バイパスダクトを組み入れたボンネットを有する車輌、及び車輌のコントロールユニットに関する。

本発明の別の態様によれば、車輌のボンネットが提供され、前記ボンネットは、前端及び後端と、前記ボンネットの中に形成され、前記前端から前記後端に向かって延びる、凹んだ縦溝と、前記ボンネットの上の気流を制御するために前記縦溝を横切って配置される気流調整装置を含み、前記気流調整装置と前記凹状縦溝が導管を形成し、前記導管は、前記後端に向かって前記導管が延びるに伴い、広がってゆく断面積を有する。凹状縦溝はそれにより、ボンネットラインの下で車輌前部から空気を取り入れ、気流調整装置の後ろに送り、前記ボンネットの表面に排気するダクトを形成する。凹状縦溝は、バイパス通気孔を形成する。気流調整装置が、ボンネットの先端部を形成してもよい。

本発明のさらなる態様によれば、車輌のボンネットが提供され、前記ボンネットは、前端及び後端と、前記ボンネットの中に形成され、前記前端から前記後端に向かって延びる、凹んだ縦溝と、前記ボンネットの上の気流を制御するために前記縦溝を横切って配置される気流調整装置を含み、前記気流調整装置と前記凹状溝とが導管を形成し、フラップ及び／又は、前記気流調整装置及び／又は、前記ボンネットの少なくとも一部分は、断面積を変えるために可動式である。好都合に、ボンネット構成の可動要素は、それがボンネット部材自体に配置されたフラップ、及び／又は気流調整装置及び／又はボンネット自体のいずれであっても、断面積を変えるように可動である。

フラップ及び／又は気流調整装置及び／又はボンネットの少なくとも一部分は、断面積を変えるように１つ又は複数の作動装置によって可動である。

フラップ及び／又は気流調整装置及び／又はボンネットの少なくとも一部分は、未展開構成と少なくとも１つの展開構成の間で可動である。未展開構成又は展開構成において、導管が後端に向かって延びるに伴って断面積が広がる。

従って、気流調整装置は、車輌の前部の気流（特に車輌が走行中）を凹状縦溝の方向に沿うように向け、ボンネットの上の気流を制御できる。この気流の調整により、走行中の車輌前部の上に形成される高気圧ゾーンの大きさが減り、ボンネットの先端の上の気流に関連した損失が減り、その結果空気抵抗力が減る。少なくとも特定の実施形態において、凹状縦溝は、空力効率の良い流路を空気に与え、ボンネットの先端の上を通らなくてもよくなる。凹状縦溝は、前方よどみゾーンの上で気流調整装置の下に配置される空気入口を持つ。内部流路が気流を気流調整装置の下に引き込み、ボンネットの表面に排気する。凹状縦溝は、ボンネットの表面と気流調整装置とで形成できる。別の構成において、バイパスダクトは、ボンネットの下に位置する溝又は導管等の構造により形成できる。車輌を横から見た形状は、空力的によりもむしろ、外見の美観的に最適化できる。

縦溝は、前部と後部を有し、気流調整装置が縦溝の前部を横切って配置される。従って、気流調整装置は、車輌ボンネットの前よりに配置され、気流がボンネットに沿って流れる前に気流を変更させる。縦溝の前部は気流を上に向かせるように配置できる。実施形態によっては、入射してくる気流が車輌のフロントグラスの頂上に向くように、又は車輌のルーフの上を越えるように気流調整装置が傾けられる。

溝前部は、気流をボンネットの上にガイドするための実質的に連続的な面を含む。実質的に連続的な面とは、面に穴又は空気入口がないという意味であり、従って気流は、エンジン室に流れていくのではなく、ボンネットの上及び周りに制御される。

ボンネットは、それぞれのボンネット側面を定義する左横部分及び右横部分を含む。ボンネットの左横部分及び右横部分は、縦溝の側面横壁を定義し得る。気流調整装置は、左横部分及び右横部分の間に延びてもよい。

気流調整装置及び凹状溝は、両端がオープンであり入口と出口を形成する導管を形成できる。入口は車輌の前向きにオープンであり、車輌が前方に走行するとき空気が導管に導かれる。導管はボンネットの後部に向かって延びるとき、実質的に不変である、縮小する、又は拡大する断面積を持ち得る。そうすることにより、導管はボンネットの表面の気流を加速又は減速するように働き得る。

気流調整装置は、１つ又はそれ以上のフラップを含み得る。フラップは、水平面に対して所定の角度において固定される、又は水平面に対して可動である。従って可動フラップは、ボンネットの上及び周りの気流の動きを変更でき、車輌の空力効率を変化させる。

気流調整装置は、エアロフォイルを含み得る。

ボンネットは、蝶番要素を含み得る。

本発明のさらなる態様によれば、ここに記述されたとおりに制御信号を発信し、少なくとも部分的には、フラップ及び／又は気流調整装置及び／又はボンネットの少なくとも一部を動かすように構成された車輌のコントロールユニットが提供される。

本発明のさらなる態様によれば、ここに記述されたとおりのボンネットを含む車輌が提供される。

必ずしも全ての例ではないが、いくつかの例によれば、車輌用のボンネットが提供され、前記ボンネットは、前端及び後端と、前記ボンネットの中に形成され、前記前端から前記後端に向かって延びる、凹んだ縦溝と、前記ボンネットの上の気流を制御するために前記縦溝を横切って配置される気流調整装置を含む。

本件特許出願の範囲において上記の段落、請求項、及び／又は下記の説明及び図面に示す種々の態様、実施形態、例、及び代替案、そして特にそれらの個々の特徴は、独自に又は任意の組み合わせで解釈され得ることが明白に意図されている。すなわち、全ての実施形態及び／又はいずれかの実施形態の特徴は、その特徴が非互換性ではない限り、あらゆる方法及び／又は組み合わせで結合可能である。出願人は最初に提出した任意の請求項の変更又は任意の新規請求項の提出の権利をも保有し、最初に提出した任意の請求項も変更し、最初にそのように請求されていなくても、任意の他の請求項の任意の特徴にも従属及び／又は組み込ませる権利も含む。

添付図面を参照しながら、本発明の１つ又は複数の実施形態を、例示のためだけに、ここでさらに説明する。

図１ａは、組み入れられた展開可能な閉鎖パネルが退避位置をとる、本発明の一実施形態に係る車輌の前方斜視図である。 図１ｂは、組み入れられた展開可能な閉鎖パネルが展開位置をとる、本発明の一実施形態に係る図１ａに示された車輌の前方斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るコントロールシステムの模式ブロック図である。 図３ａは、組み入れられた展開可能な閉鎖パネルが退避位置をとる、本発明の一実施形態に係る車輌の前方斜視図である。 図３ｂは、組み入れられた展開可能な閉鎖パネルが展開位置をとる、本発明の一実施形態に係る図３ａに示された車輌の前方斜視図である。 図３ｃは、組み入れられた展開可能な閉鎖パネルが退避位置をとる、本発明の一実施形態に係る図３ａ及び図３ｂに示された車輌の側面図である。 図３ｄは、組み入れられた展開可能な閉鎖パネルが展開位置をとる、本発明の一実施形態に係る図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃに示された車輌の側面図である。 図４ａは、本発明の一実施形態に係るエアロフォイルを組み入れた車輌ボンネットの前方斜視図である。 図４ｂは、本発明の一実施形態に係る図４ａに示された車輌ボンネットとエアロフォイルの側方断面図である。 図４ｃは、本発明の一実施形態に係る図４ａ及び図４ｂに示されたエアロフォイルと車輌ボンネットの側方断面図であり、車輌ボンネット上の気流の例を示す。 図４ｄは、本発明の一実施形態に係る図４ａ、図４ｂ、及び図４ｃに示されたエアロフォイルの分解断面図であり、車輌ボンネット上の気流の例を示す。 図５ａは、車輌ボンネット上の図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、及び図４ｄのエアロフォイルの代替構成を示す模式図である。 図５ｂは、車輌ボンネット上の図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、及び図４ｄのエアロフォイルの代替構成を示す模式図である。 図６ａは、車輌ボンネット上の図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、及び図４ｄのエアロフォイルの代替構成を示す模式図である。 図６ｂは、車輌ボンネット上の図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、及び図４ｄのエアロフォイルの代替構成を示す模式図である。 図７ａは、車輌ボンネット上の図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、及び図４ｄのエアロフォイルの代替構成を示す模式図である。 図７ｂは、車輌ボンネット上の図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、及び図４ｄのエアロフォイルの代替構成を示す模式図である。 図８ａは、図４ａの車輌ボンネット及びエアロフォイルの種々の構成における側方断面図である。 図８ｂは、図４ａの車輌ボンネット及びエアロフォイルの種々の構成における側方断面図である。 図８ｃは、図４ａの車輌ボンネット及びエアロフォイルの種々の構成における側方断面図である。

車輌１の空気入口５の展開可能な閉鎖パネル３を含む車輌１が図１ａ及び図１ｂに示されている。図１ａは、閉鎖パネル３が退避位置に（空気入口５から離れて）配置され、図１ｂは、閉鎖パネル３が展開位置に（閉鎖パネル３が実質的に空気入口５を閉鎖するように）配置されて示されている。

より詳しく述べると、図１ａは、クーペ形状を持つ自動車輌１を示す。車輌１は、閉鎖パネル３、空気入口５、前バンパ７、及びボンネット９を含む。特に、空気入口５は、車輌１の前バンパ７の開口部として定義され、車輌外の空気を車輌１のエンジン室（図示せず）に向かって流入させる。エンジン室は、少なくとも部分的にはボンネット９でカバーされ、内燃エンジンを収納する。エンジンは、電気機械又は、内燃エンジンと電気機械の組み合わせを含み得る。空気入口５を通ってのエンジン室への車輌外の空気の流入により、例えばエンジン室内に収納されたエンジン部品の冷却ができる。グリル１３（そのデザインのため、及び、関連する空気入口５が、エンジン室横に収納されたラジエータを冷却するために空気を流す位置でもあるため、しばしばラジエータグリルと呼ばれる）は、空気入口５内に配置され、葉っぱや小石等の異物がエンジン室に入らないようにするフィルタの役を果たす。

閉鎖パネル３は、破線により示され、ボンネット９の下に隠れ、見えないことを意味する。特に、閉鎖パネル３は、車輌１内の退避位置に配置され、空気入口５から離れているため、空気入口５からエンジン室への空気の流れを妨げない。閉鎖パネル３は、空気入口５からエンジン室への空気流を抑制する、減らす、又は実質的に止めるように空気入口５を閉鎖できる大きさと形を有する。従って閉鎖パネル３は、空気が閉鎖パネル３を通過しないように連続した（途切れのない）外面１１を有する。外面１１は、本実施形態において前を向いている。この例では、空気入口５を定義する開口部は、実質的に楕円形である。従って、閉鎖パネル３は、実質的に楕円形であり、閉鎖パネル３が空気入口５の中の位置をとるとき、閉鎖パネルの外側端が、空気入口５の内側端の近傍に（又は、接して）配置される。

図１ｂは、展開された構成をとる閉鎖パネル３を示し、それにより閉鎖パネル３は、空気入口５を実質的に閉鎖するよう構成されている。閉鎖パネル３は、少なくとも実質的には空気入口５を閉鎖する被覆パネルとして機能する。更に特に、閉鎖パネル３は、空気入口５とぴったり合うように作成及び構成され、その外面１１が前バンパ７の外面１５の少なくとも１つと同一平面となる。このようにすれば、閉鎖パネル３の外面１１は、空気入口５の周囲において、前バンパ７の少なくとも１つの外面１５と実質的に直線上に並ぶ。そうすることにより、閉鎖パネル３は、車輌１を取り囲む車輌の輪郭を定義する車輌外形面（車輌１の「Ａ面」と呼ばれる）の一部を形成する。その結果の、閉鎖パネル３の外面１１及び前バンパ７の少なくとも外面１５により形成される合成面は、実質的に連続的な外形面を形成する。閉鎖パネル３は、その展開位置において、実質的に前バンパ７周辺の気流の向きを変える働きをし、空気入口５を介しての気流が抑制される。

運転中、閉鎖パネル３は、退避位置（図１ａに示されている）と展開位置（図１ｂに示されている）の間を移動する。それに応じて、退避位置から展開位置への移動が、車輌のＡ面を変更する働きをし、すなわち車輌１の中及び周辺の流体の流れを変更する働きをする。閉鎖パネル３は、デフォルト位置において初期化（例えば、車輌１のスイッチが切られるとき、又は走行していないとき）され、それは退避位置又は展開位置のいずれでもよい。

図２を参照しながら閉鎖パネル３の作動をより詳しく説明する。説明の簡素化のため、以下の例では、デフォルト構成が退避構成であると仮定するが、デフォルト構成は初期に退避構成又は展開構成のいずれでもよいことは明らかである。

閉鎖パネル３の展開を制御するため、車輌１内にコントロールシステム５０が備えられる。コントロールシステム５０は、制御手段５５、作動手段、及び機械組立６５を含む。制御手段５５は、車輌のコントロールモジュール（図示せず）、コンピュータ、処理モジュール、等から成る。従って、制御手段５５は、１つ又は複数のプロセッサ、１つ又は複数のメモリ及び／又はロジック電気回路構成を含み、コンピュータプログラムコードを実行できる。作動手段は、制御手段５５と通信し、閉鎖パネル３を展開位置及び退避位置のうちの１つへの移動に適した任意の形の作動装置６０でよい。作動装置６０は、例えば空気圧ピストン、油圧ピストン、電気モータ、等を含み得る。機械組立６５は、作動装置６０と通信し、異なる位置における閉鎖パネル３の展開及び退避を可能にする。従って機械組立６５は、閉鎖パネル３の回転及び／又は移動が可能な装置を含む。

作動装置６０は、制御手段５５から制御信号を受け、閉鎖パネル３を展開位置に展開する。少なくとも特定の実施形態において、制御手段５５は、閉鎖パネル３を漸進的に展開し、空気入口５の閉鎖部分の割合を制御するように構成される。制御手段５５から受ける信号に応じて、又は信号に基づいて、作動装置６０は機械組立６５に閉鎖パネル３を展開位置に移動させ、閉鎖パネル３０３が空気入口５を効果的に密封又は閉鎖する。その後任意の時点で、作動装置６０は、閉鎖パネル３が空気入口５から退避させられることを示す次の制御信号を受け取り得て、それに応じて機械組立６５に閉鎖パネル３を空気入口５から離して退避位置に移動させるよう指示する。

図１ａ及び図１ｂの例では、閉鎖パネル３の展開及び退避のためのコントロールシステム５０は、走行中の車輌速度に依存する。それに応じて、閉鎖パネル３は、車輌１が所定の速度閾値を超える現在速度で走行中であるとコントロールシステム５０によって判断される場合にのみ展開される。例えば、閉鎖パネル３は、車輌１が時速３０キロメートル、時速４０キロメートル、時速５０キロメートル、時速６０キロメートル、又は、時速７０キロメートルのいずれかの所定速度閾値を超えたと判断された後に展開される。閉鎖パネル３が展開位置をとるとき、車輌の現在速度が所定の速度閾値を下回ったと判断された場合、コントロールシステム５０により閉鎖パネル３が退避位置に移動できるようになる。異なる車輌の異なる速度では、閉鎖パネルの展開によって達成できる性能レベルは異なり、閉鎖パネルが展開される所定速度閾値は、関連する車輌がその速度以上における空力効率が向上するように選択されると理解されたい。

図１ａ及び図１ｂに示された構成では、車輌１は、クーペ構成を有するように示されているが、閉鎖パネル３は、他の車輌構成でも使用可能であることは明らかである。例えば、車輌１は、オフロード車又はスポーツ多目的車であり得る。

図面３ａから３ｄは、セダン構成を持つ車輌１０１を示す。同等の要素を示すために、図１ａ及び図１ｂに示されたものと同じ符号が使われるが、数字に１００が加えられている。この例では、図１ａ及び図１ｂを参照して説明されたラジエータグリル１３と関連する空気入口５の代わりに、空気入口１０５が、車輌１０１の前バンパスカートグリル（図示せず）に関連する。空気入口１０５は、車輌部品（車輌１０１のエンジン室に収納されるもの等）に向けて冷却空気を引き入れるために使われる。

図３ａは、閉鎖パネル１０３が退避位置をとる車輌１０１の前面図である。閉鎖パネル１０３は、破線によって示され、前バンパスカート１０７の中で、空気入口１０５の上方に隠れて見えないことを表す。その結果、退避位置では、閉鎖パネル１０３に関連する空気入口１０５は、露出しており、空気入口１０５の設計どおり車輌部品に向けて冷却空気が流れ込む。

図３ｂは、閉鎖パネル１０３が展開位置をとる、図３ａの車輌１０１を示す。閉鎖パネル１０３は、空気入口１０５を実質的に閉じ、空気入口１０５から車輌部品への気流を抑制できる大きさと形を有する。特に、空気入口１０５は、実質的に台形であり、最長辺が空気入口１０５の上側にあり垂直軸に関して対称である。従って閉鎖パネル１０３は空気入口１０５と同じ形を有し、閉鎖パネル１０３がその展開位置をとるとき、その外側端が空気入口１０５の内側端と接するように構成される。閉鎖パネル１０３は、連続的な前向きの面を有し、空気は閉鎖パネル１０３を通過しない。

図３ｃは、閉鎖パネル１０３が、空気入口１０５からの気流を妨害しない退避位置をとる車輌１０１の側方断面図である。車輌１０１の前バンパスカート１０７は、横からみると凹んでおり、空気入口１０５の少なくとも一部を定義する。車輌１０１が走行中、冷却空気は、空気入口１０５から適切な車輌部品に向けて流れ込む。

図３ｄは、閉鎖パネル１０３が展開位置をとる、車輌１０１の側方断面図である。閉鎖パネル１０３は、実質的に空気入口１０５を閉じ、その前向き面１１１が前バンパスカート１０７の少なくとも１つの端面１１５と同一平面となる。空気入口１０５の閉鎖は、閉鎖パネル１０３が車輌１０１のＡ外面の一部を事実上定義することで行われる。その結果、閉鎖パネル１０３の前向きの面１１１と前バンパスカート１０７の外面によって形成される合成面は、車輌１０１の実質的に連続的な外面を形成する。

閉鎖パネル１０３の作動は、図１ａ〜図３を参照した上の説明と類似している。特に、閉鎖パネル１０３は、車輌１０１の現在速度が所定の速度閾値を超えた後、展開位置に移動し、車輌１０１の現在速度が所定の速度閾値を下回ると退避位置に移動するよう作動する。

ここで説明される本発明の実施形態は、空力効率を変更するために閉鎖パネル３、１０３を使用して開閉する種々の空気入口５、１０５に関連する。空気入口のいくつかは、空力効率を制御するために特に設計されるが、空気入口５、１０５の多くは１つ又は複数の車輌部品を冷却するために空気を流すように設計され、その結果「空冷入口」と呼ばれることがある。

本発明の実施形態は、上述の例を参照して説明されたが、種々の変更及び代替案が可能であることは明らかである。例えば、図１ａから図３ｄを参照しながら上に説明された例において、閉鎖パネル３、１０３の展開のコントロールメカニズムは車輌１、１０１の現在速度に依存する。他の例では、その展開は代わりに又は加えて、他のパラメータ及び判定基準に依存し得る。例えば、ある特定の閉鎖パネル３、１０３に関連する空気入口５、１０５が、車輌のラジエータ又はブレーキ等の感熱性の車輌部品への気流を制御するように構成される場合、閉鎖パネル３、１０３の展開は温度に依存し得る。そのような場合、これらの感熱性部品は、それらが最大効率で作動できる最適温度範囲を有することは明らかである。従って、閉鎖パネル３、１０３は、関連する部品の温度が最大の機能性を有する最低閾値より低い場合、展開して気流を制限し（関連部品の加熱を助けるため）、温度が最高閾値より高い場合、退避して気流を促進する（関連部品の冷却を助けるため）ようにコントロールループが提供されてもよい。代わりに又は加えて、コントロールメカニズムは、車輌の走行モードに依存し得る。例えば、車輌使用者によって手動操作を実行し、１つ又は複数の閉鎖パネル３、１０３を展開する選択肢から（車輌の使用者インターフェイスを使って）選ぶようにしてもよい。代わりに、コントロールメカニズムは、スポーツ、ダイナミック、走行、経済的、及び、オフロード等の内の１つ又は複数から選択された車輌１の走行モードに依存してもよい。場合によっては、単一の速度閾値及び／又は温度閾値を使って展開又は退避が信号されるが、別の例では、ヒステリシスの理由から上閾値と下閾値が使われる（すなわち、所定の閾値付近における現在速度又は温度の変動により、閉鎖パネルの展開と退避の過剰な信号発信が行われないため）。

通常、車輌１、１０１の外面は塗装される。閉鎖パネル３、１０３の連続的な外面１１、１１１は、車輌１、１０１の外面塗装と一致又は対照的になるように塗装仕上げされてもよい。

図１ａ〜図３を参照しながら説明された以上の例では、１つの空気入口に関連して使用される１つの閉鎖パネルの例が提供されたが、複数の閉鎖パネルがそれぞれ複数の空気入口をカバーするために使用されてもよいことは明らかである。そのような場合、各閉鎖パネルは、コントロールシステム５０によって別々に制御されてもよい。

本発明の実施形態はまた、図１ａ、図１ｂ、及び図３ａ〜図３ｄに示されている自動車輌１、１０１等の周りの気流を制御するためにエアロフォイル２０１（エアフォイル）の形態をもつ気流変更装置を使用することに関する。

図４ａは、車輌Ｖの縦方向（Ｘ軸に沿う方向）に、凹んだ溝２０５を持つ車輌ボンネット２０３の前方斜視模式図である。ボンネット２０３は、（車輌の前の）前端（先端）２０７から後端（後縁）２０９まで延びる連続した途切れのない面により形成される。前端２０７は車輌の前バンパ（図示せず）の上端の近傍にある。後端２０９は、車輌のフロントグラス（図示せず）の近傍にある。ボンネット２０３の前端２０７と後端２０９には、左側端２１１と右側端２１３もつながる。側端２１１、２１３は、前バンパ側面の上端の近傍に配置される。ボンネット２０３は、図１ａ〜図３ｄを参照してここで説明されたような車輌エンジン室のカバーの機能を果たす。この例のボンネット２０３は、貝殻形状を有し、ボンネット２０３の前端２０７及び左端と右端２１１、２１３は丸みを帯び、車輌の周りに延び、車輌の前面と側面の一部を定義する。

ボンネット２０３は、蝶番又は蝶番とのコネクタ等の蝶番要素を含み得て、車輌とつながっている。

凹状溝２０５は、ボンネット２０３の前端２０７において凹みが最大深さを有し、ボンネット２０３の後端２０９に向かって高さが減少する。溝２０５の両側に第一及び第二の横部分２１５、２１７が形成される。

溝２０５は、ガイド面２１９（すなわち、左右の側端２１１、２１３の間の面）を含む。ガイド面２１９は、車輌が前進するとき、ボンネット２０３上に、及び車輌のフロントグラス（図示せず）の上に気流を向ける働きをする。本実施形態では、ガイド面２１９は、連続して途切れがなく、空気入口又は穴がなく形成される。

エアロフォイル２０１は、ボンネット２０３の前部に配置され、横部分２１５、２１７の間で横方向に延びる。更に特に、エアロフォイル２０１は、エアロフォイル２０１とボンネット２０３のガイド面２１９の間に隙間ができるように、ボンネット２０３のガイド面２１９の上に所定の高さだけ離れ、それにより気流が凹状溝２０５に流れるような水平方向の経路２２１が形成される。エアロフォイル２０１は、横部分２１５、２１７により固定手段又は取り付け手段（図示せず）を介して所定位置に固定される。エアロフォイル２０１は、以下に図４ｄを参照してより詳細に説明される。

図４ｄは、図４ａのボンネット２０３とエアロフォイル２０１の側方断面図である。

図４ｃは、図４ａと図４ｂのエアロフォイル２０１とボンネット２０３の側方断面を示す簡略化された模式図であり、矢印２２３が、車輌が前向きに走行中のボンネット２０３のガイド面２１９上の流体の流れを示す。エアロフォイル２０１は気流を制御し、空気の流れが水平経路２２１を通過し凹状溝２０５に沿ってガイド面２１９と実質的に平行に流れ、エアロフォイル２０１がない場合の気流に比較すれば極小の撹乱を伴う。エアロフォイル２０１は、従って気流を車輌上面の上及び周りにガイドする又は向けるように働く。少なくとも特定の実施形態において、この構成は車輌効率を向上できる。

図４ｄは、エアロフォイル２０１の側方断面をより詳細に示す簡略化された模式図である。エアロフォイル２０１は、上面２２５と下面２２７で構成され、上面と下面２２５、２２７が交わって先端２２９と後縁２３１を形成する。先端２２９は、車輌走行中、気流をエアロフォイル２０１の上と下に向ける働きをする。この点について、エアロフォイル２０１の位置及び角度、そしてまた、エアロフォイル２０１の形と大きさは、車輌を高効率化するように作成及び構成される。エアロフォイル２０１のこれらのパラメータ（位置、角度、形、大きさ、等）が車輌デザインによって変わることは明らかである。

第一の垂直間隔は、先端２２９とガイド面２１９との間で定義され、第二の垂直間隔は、後縁２３１とガイド面２１９との間で定義される。本実施形態において、エアロフォイル２０１の下面２２７は、ガイド面２１９と実質的に平行に構成され、第一及び第二の垂直間隔は、実質的に等しい。別の例では、第二の間隔が第一の間隔より大きく、ガイド面２１９の上の気流を減速させる。別の例では、第二の間隔が第一の間隔より小さく、ガイド面２１９の上の気流を加速させる。エアロフォイル２０１と凹状溝２０５は、両端（すなわち前と後）が開いた導管を形成すると見ることができる。第一の構成では、ボンネットの後に向かって延びるとき、導管が収束する。第二の構成では、ボンネットの後に向かって延びるとき、導管が広がる。

図４ａと図４ｂを参照して上に説明された例では、ボンネット２０３は連続して途切れのない面を有して提供される。この点について、ボンネット２０３の上には、又は少なくともボンネット２０３のガイド面２１９に沿っては、空気入口又は穴がなく、エンジン室にボンネット２０３を通して冷却空気は提供されない。従って、そのような冷却機能のために、図１ａ、図１ｂ、及び図３ａ〜図３ｄを参照しながら説明された空気入口５、１０５等の別の流路が車輌周りに提供される。

本発明の実施形態は、図４ａ〜図４ｄを参照して説明されたが、種々の変更及び代替案が可能であることは明らかである。例えば、図４ａ〜図４ｄを参照して説明された上の例では、エアロフォイル２０１が固定構造を有する。他の例では、エアロフォイル２０１が加えて可動部品を含む。例えば、エアロフォイル２０１の後縁２３１は、１つ又は複数の（水平面に対して）角度調節ができる可動フラップを含み、空力揚力を制御できる。フラップの角度は、車輌の現在速度によってダイナミックに調節でき、車輌の空力効率を最適化し、ボンネット２０３のガイド面２１９上の空気抵抗を最小化する。

図４ａ〜図４ｄを参照して説明された上の例では、エアロフォイル２０１が、ガイド面２１９の上に気流を向けるために使われる。しかし、他の例では、図示のエアロフォイル２０１以外の形状を有する、異なる要素又は異なる気流調整装置が、ガイド面２１９の上に気流を向けるために使用可能であることは明らかである。

ボンネット２０３に沿ってのエアロフォイル２０１の位置が、関連する車輌の特徴及びデザインによって異なることは明らかである。図５ａ〜図７ｂは、ボンネット２０３に沿ってのエアロフォイル２０１の位置の変化を例示する。特に、図５ａ及び図５ｂは、車輌の側方から見たとき、横部分２１５、２１７の外形に沿うように位置されたエアロフォイル２０１を示す。図６ａ及び図６ｂは、車輌の前部よりもエアロフォイル２０１が前に突き出るような配置を示す。図７ａ及び図７ｂは、車輌の前部からエアロフォイル２０１が後に下がった配置を示す。

さらなる変更は、フラップ又はスポイラ等の制御要素２３３をエアロフォイル２０１又はボンネット２０３の凹状溝２０５に配置することである。例として、図４ｃに示すボンネット２０３の模式図に、制御要素２３３が幻影として示されている。制御要素２３３は、固定して取り付けされてもよい。代わりに、制御要素２３３は、可動状態で取り付けされてもよい。例えば、制御要素２３３は、エアロフォイル２０１と凹状溝２０５とによって形成される導管に選択的に展開される。

必ずしも全てではなく、いくつかの例において、エアロフォイル２０１及び／又はボンネット２０３の少なくとも一部は、導管の断面積を変えるために制御信号に従って可動である。

図８ａ〜図８ｃは、可動エアロフォイル２０１の例を示す。図８ａは、第一の構成におけるエアロフォイル２０１を示す。この例では、入口幅ｈ_inは、出口幅ｈ_outと等しい。角度φは出口から入口に通じる平面に対して定義され、エアロフォイル２０１が第一の構成のとき、角度φはゼロである。

図８ｂは、入口幅ｈ_inが出口幅ｈ_outよりも大きい第二の構成を示す。これは角度φがゼロより大きいことを意味する。この例では、導管は、ボンネットの後端に向かって収束する。

図８ｃは、入口幅ｈ_inが出口幅ｈ_outよりも小さい第三の構成を示す。これは角度φがゼロより小さいことを意味する。この例では、導管は、ボンネット２０３の後端に向かって広がる。

第一、第二、及び第三の構成のいずれか１つが非展開構成として定義され得て、他の構成の少なくとも１つが展開構成として定義され得ることは明らかである。例えば、エアロフォイル２０１は、前輪車軸の揚力の変更すること、及び／又は、車輌１、１０１の前バンパ７の入口への冷却流入に対してダクト入口への流入をバランスすることのために、構成間で可動であり得る。

車輌は、制御手段を含み得る。制御手段のタイプは、ここに制御手段とコントロールユニット５５に関連して説明したとおりである。制御手段は、１つ又は複数の作動装置に制御要素２３３又はエアロフォイル２０１及び／又はボンネット２０３の少なくとも一部を選択的に展開させ、導管の断面積を変える制御信号を発信するように構成されてもよい。作動装置のタイプは、ここで作動装置６０に関連して説明したとおりである。

制御信号は、車輌１、１０１の走行パラメータの少なくとも１つに依存して発信されてもよい。走行パラメータの例は、車輌１、１０１の速度、及び、例えばトラック又はスポーツダイナミックモード等の予め定義された車輌の選択的なダイナミックモードを含む。

種々の閉鎖パネル及びエアロフォイルが、ここで説明された。そのような要素は、合金、アルミ、プラスチック、ファイバーグラス、及び他の合成材料等、車輌構成に常用の材料により作成できる。

ここで説明された実施形態は、２ドア（後部ハッチ又はトランクカバーを含まず）の車輌を参照したが、車輌が４ドア構成であってもよい（後部ハッチ又はトランクカバーを含まず）。例えば、車輌はセダン又はスポーツ多目的車でもよい。本発明の態様が他の車輌構成にも適用可能であることは明らかである。例えば、車輌はエステートカー（ステーションワゴン）、ハッチバック、クーペ、オフロード車、又はスポーツ多目的車でもよい。さらに、ここに説明された本発明は、自動車に制限されない。車輌は、自動車、トラック、貨物自動車、連結式車輌、等々でもよい。

本願開示では、実質的に連続的な外面を形成するために隣接のパネルを配置することが説明される。これには、外面パネルに関する通常の製造上のゆとり及び許容誤差がかかわることは明らかである。１つ（又は両方）のパネルが可動である隣接のパネル同士の間にはシャットライン（又は、切れ目）が形成される。シャットラインは、パネル同士の相対的な動きを許容するための隙間を含む。シャットラインの両側のパネルの外面は、互いに位置合わせされ、ここに説明されるような実質的に連続な外面を形成する。従って、合成された外面（２つ以上のパネルにより形成される）は、パネル間の境界面において段差又はオフセットがないという点では実質的に連続的である。例として、実質的に連続的な外面は、連続的な曲面（２次元又は３次元で形成される）及び／又は連続的な平面を含んでよい。

本発明のさらなる態様が、以下に番号付き段落において説明される。

段落１：
車輌のボンネットであって、前記ボンネットが、前端及び後端と、前記ボンネットにおいて形成され、前記前端から前記後端に向かって延びる凹状縦溝と、
前記ボンネットの上の気流を制御するために縦溝を横切って配置される気流調整装置とを含む、ボンネット。

段落２：
前記縦溝が前部と後部を有し、前記気流調整装置が前記縦溝の前記前部を横切って配置される、段落１に記載のボンネット。

段落３：
少なくとも前記前部が、前記ボンネット上に気流をガイドするための実質的に連続的な面を含む、段落２に記載のボンネット。

段落４：
前記ボンネットの側部を定義する、左側部と右側部を含み、前記気流調整装置が前記左側部と右側部との間に延びる、段落１に記載のボンネット。

段落５：
前記気流調整装置と前記凹状溝が導管を形成し、前記導管が前記ボンネットの後部に向かって延びるときに不変の、収束する、又は、広がる断面積を有する、段落１に記載のボンネット。

段落６：
前記気流調整装置が１つ又は複数のフラップを含み、前記フラップが水平面に対して所定の角度で固定される、又は、水平面に対して可動である、段落１に記載のボンネット。

段落７：
前記気流調整装置がエアロフォイルを含む、段落１に記載のボンネット。

Claims (16)

1. 車輌のボンネットであって、前記ボンネットが、前端及び後端と、前記ボンネットにおいて形成され、前記前端から前記後端に向かって延びる凹状縦溝と、前記ボンネットの上の気流を制御するために縦溝を横切って配置される気流調整装置を含み、前記気流調整装置と前記凹状溝が導管を形成し、前記導管が前記ボンネットの後部に向かって延びるにつれて広がってゆく断面積を有するボンネット。
2. フラップ及び／又は前記気流調整装置及び／又は前記ボンネットの少なくとも一部分は、可動であり、前記断面積が変えられる、請求項１に記載のボンネット。
3. 車輌のボンネットであって、前記ボンネットが、前端及び後端と、前記ボンネットにおいて形成され、前記前端から前記後端に向かって延びる凹状縦溝と、前記ボンネットの上の気流を制御するために縦溝を横切って配置される気流調整装置を含み、前記気流調整装置と前記凹状溝が断面積を有する導管を形成し、フラップ及び／又は前記気流調整装置及び／又は前記ボンネットの少なくとも一部分は、可動であり、前記断面積が変えられる、ボンネット。
4. 前記フラップ及び／又は前記気流調整装置及び／又は前記ボンネットの少なくとも一部分は、１つ又は複数の作動装置によって可動である、請求項３に記載のボンネット。
5. 前記フラップ及び／又は前記気流調整装置及び／又は前記ボンネットの少なくとも一部分は、非展開構成と少なくとも１つの展開構成との間で可動である、請求項３又は４のいずれかに記載のボンネット。
6. 非展開構成において、又は、展開構成において、前記導管が前記後端に向かって延びるとき前記断面積が広がってゆく、請求項５に記載のボンネット。
7. 前記縦溝が前部と後部を有し、前記気流調整装置が前記縦溝の前記前部を横切って配置される、請求項１〜６のいずれかに記載のボンネット。
8. 少なくとも前記前部が、前記ボンネット上に気流をガイドするための実質的に連続的な面を含む、請求項７に記載のボンネット。
9. 前記ボンネットの側部を定義する、左側部と右側部を含み、前記気流調整装置が前記左側部と右側部との間に延びる、請求項１〜８のいずれかに記載のボンネット。
10. 前記気流調整装置が１つ又は複数のフラップを含み、前記フラップが水平面に対して所定の角度で固定される、又は、水平面に対して可動である、請求項１〜９のいずれかに記載のボンネット。
11. 前記気流調整装置がエアロフォイルを含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のボンネット。
12. 前記ボンネットが蝶番要素を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のボンネット。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載のボンネットを含む車輌。
14. 請求項２又は３のいずれかに記載されたように、前記フラップ及び／又は前記気流調整装置及び／又は前記ボンネットの少なくとも一部分を少なくとも部分的に動かす制御信号を発信するように構成された車輌コントロールユニット。
15. 添付の図４ａ〜図８ｃを参照して、ここに実質的に説明されたとおりの気流調整装置。
16. 添付の図４ａ〜図８ｃを参照して、ここに実質的に説明されたとおりの気流調整装置を含む車輌。

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