[發(fā)明專利]車輛空氣動(dòng)力學(xué)的反饋控制

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610825249.5
• 申請(qǐng)日: 2016-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN106553642B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·T·海爾;J·S·李;H·譚;J·R·奧登;J·D·法蘭德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B60W30/02
• 分類號(hào): B60W30/02;B60W30/18;B60W40/114;B60W40/105;B60W40/00;B62D37/02;B62D35/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賀紫秋

系統(tǒng)被配置成控制車輛的空氣動(dòng)力學(xué)。車輛包括車身，該車身具有面向迎面而來的環(huán)境氣流的前端。系統(tǒng)包括用于接收操作者輸入以指令目標(biāo)車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)的車輛控制裝置。車輛子系統(tǒng)調(diào)節(jié)操作者輸入的實(shí)際車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)。系統(tǒng)還包括用于改變?cè)奈恢靡钥刂茪饬飨鄬?duì)于車輛的運(yùn)動(dòng)的可調(diào)空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件和機(jī)構(gòu)。至少一個(gè)傳感器檢測(cè)經(jīng)調(diào)節(jié)的實(shí)際車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)并將指示所檢測(cè)的車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)的反饋信號(hào)傳送給控制器。控制器還使用所檢測(cè)的經(jīng)調(diào)節(jié)的實(shí)際車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)確定空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件的目標(biāo)位置并通過所述機(jī)構(gòu)將空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件調(diào)節(jié)到其目標(biāo)位置以控制車輛的空氣動(dòng)力學(xué)并實(shí)現(xiàn)車輛的目標(biāo)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及車輛空氣動(dòng)力學(xué)的反饋控制。

背景技術(shù)

空氣動(dòng)力學(xué)是包括汽車的車輛設(shè)計(jì)的顯著因素。汽車空氣動(dòng)力學(xué)是道路車輛的空氣動(dòng)力學(xué)的研究。研究的主要目標(biāo)是減少阻力和風(fēng)噪聲、最小化噪聲排放和防止不合需要的升力以及高速下的空氣動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性的其它原因。

研究通常用于塑形車輛車身連同采用專用空氣動(dòng)力學(xué)裝置以實(shí)現(xiàn)具體車輛使用的以上特性中的期望折衷。另外，空氣動(dòng)力學(xué)的研究還可以用于實(shí)現(xiàn)車輛中的向下力以改進(jìn)車輛牽引、高速穩(wěn)定性和拐彎能力。

發(fā)明內(nèi)容

系統(tǒng)被配置成控制車輛的空氣動(dòng)力學(xué)。車輛包括車身，該車身沿縱向軸線布置并且具有被配置成面向迎面而來的環(huán)境氣流的前端。系統(tǒng)包括車輛控制裝置，其被配置成接收操作者輸入以指令車輛的目標(biāo)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，諸如操縱。系統(tǒng)還包括車輛子系統(tǒng)，其被配置成調(diào)節(jié)車輛對(duì)操作者輸入的實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng)。系統(tǒng)另外包括被安裝至車身的可調(diào)空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件、被配置成改變可調(diào)空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件相對(duì)于車身的位置并且由此控制環(huán)境氣流相對(duì)于車身的移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以及被布置在車輛上并且被配置成檢測(cè)由車輛子系統(tǒng)調(diào)整的車輛的實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng)的至少一個(gè)傳感器。系統(tǒng)還包括被編程為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制器。控制器被配置成接收來自至少一個(gè)傳感器的指示車輛的所檢測(cè)的經(jīng)調(diào)節(jié)的實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng)的反饋信號(hào)。控制器還被配置成使用車輛的所檢測(cè)的經(jīng)調(diào)節(jié)的實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng)確定可調(diào)空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件的目標(biāo)位置，并且經(jīng)由所述機(jī)構(gòu)將可調(diào)空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件調(diào)節(jié)至其目標(biāo)位置以控制車輛的空氣動(dòng)力學(xué)并且實(shí)現(xiàn)車輛的目標(biāo)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

控制器另外可以被配置成調(diào)節(jié)車輛子系統(tǒng)以促進(jìn)車輛的目標(biāo)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

車輛子系統(tǒng)可以是以下項(xiàng)中的一個(gè)：電子防滑差速器、電動(dòng)全輪驅(qū)動(dòng)、牽引控制子系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制子系統(tǒng)、主動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)、乘坐高度控制子系統(tǒng)、彈簧速度控制子系統(tǒng)、阻尼控制子系統(tǒng)以及防抱死制動(dòng)子系統(tǒng)。

車輛可以包括道路車輪。車輛的所檢測(cè)的經(jīng)調(diào)節(jié)的實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng)可以是車身的橫擺。另外，至少一個(gè)傳感器可以選自以下項(xiàng)：第一傳感器，其被配置成檢測(cè)道路車輪的轉(zhuǎn)速并且將道路車輪的所檢測(cè)的轉(zhuǎn)速傳送至控制器；第二傳感器，其被配置成檢測(cè)車身的橫擺率并且將所檢測(cè)的橫擺率傳送至控制器；以及第三傳感器，其被配置成檢測(cè)環(huán)境氣流相對(duì)于車輛的速度并且將環(huán)境氣流的所檢測(cè)的速度傳送至控制器。

車輛控制裝置可以是方向盤。在此情況下，至少一個(gè)傳感器還可以包括第四傳感器，其被配置成檢測(cè)方向盤的角度并且將所檢測(cè)的方向盤的角度傳送至控制器。

控制器可以被配置成響應(yīng)于所檢測(cè)的橫擺率以及道路車輪的所檢測(cè)的轉(zhuǎn)速和環(huán)境氣流的速度中的至少一個(gè)來調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而在車輛拐彎期間實(shí)現(xiàn)車輛的目標(biāo)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。該機(jī)構(gòu)的此調(diào)節(jié)期望改變車身上的空氣動(dòng)力學(xué)向下力的幅值并且控制所檢測(cè)的橫擺率。

車輛可以包括與第一車身端相對(duì)的第二車身端。空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件可以位于第一車身端或第二車身端附近。因而，控制器可以被配置成經(jīng)由對(duì)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)來改變空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件在第一車身端或第二車身端上產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)向下力的幅值。

該機(jī)構(gòu)可以包括線性致動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器和電動(dòng)馬達(dá)中的至少一個(gè)。但是，空氣動(dòng)力學(xué)輔助元件也可以是可調(diào)阻流板、阻流器、分流器、擴(kuò)散器和具有可旋轉(zhuǎn)遮板的擋板中的一個(gè)。

還公開了一種采用上述系統(tǒng)的車輛和控制此車輛的空氣動(dòng)力學(xué)的方法。