[發明專利]一種提高汽車車身穩定安全性的裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202011149141.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112193337B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 陳士安;管毓亮;薛夢笛;姚明
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B62D37/02
• 分類號: B62D37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種提高汽車車身穩定安全性的裝置，設置在汽車底盤下方，其特征是：包括左右對稱布置在前側兩個輪胎之間的兩個前軸氣罩(7)、左右對稱布置在后側兩個輪胎之間的兩個后軸氣罩(5)，前軸氣罩(7)和后軸氣罩(5)的結構相同，每個前軸氣罩(7)和每個后軸氣罩(5)的底壁上均勻開有與外界大氣相通的密布的孔洞，在前軸氣罩(7)和后軸氣罩(5)之間設有左右對稱布置且結構相同的左側雙向風機(2)和右側雙向風機(14)，前軸氣罩(7)、后軸氣罩(5)、左側雙向風機(2)和右側雙向風機(14)均與底盤固定連接；左側雙向風機(2)通過第一密封管路(11)串接在右側的前軸氣罩(7)和左側的后軸氣罩(5)之間，右側雙向風機(14)通過第二密封管路(12)串接在在左側的前軸氣罩(7)和右側的后軸氣罩(5)之間，輸出控制模塊的輸出端通過控制線連接分別左側雙向風機(2)和右側雙向風機(14)，參數采集模塊、信號處理模塊和輸出控制模塊依次連接。

2.根據權利要求1所述的一種提高汽車車身穩定安全性的裝置，其特征是：每個前軸氣罩(7)相對于汽車前軸的軸心線在縱向上前后對稱布置，每個后軸氣罩(5)相對于汽車后軸軸心線在縱向上前后對稱布置。

3.根據權利要求1所述的一種提高汽車車身穩定安全性的裝置，其特征是：在前軸氣罩(7)和左、右側雙向風機(2、14)之間的第一密封管路(11)和第二密封管路(12)在空間形成交叉狀，在后軸氣罩(5)和左側、右側雙向風機(2、14)之間的第一密封管路(11)和第二密封管路(12)在空間相互平行。

4.一種如權利要求1所述的提高汽車車身穩定安全性的裝置的控制方法，其特征是包括以下步驟：

步驟A：參數采集模塊采集到車身俯仰角或車身側傾角，并輸入到信號處理模塊；

步驟B：信號處理模塊將俯仰角和車身側傾角與設定的閾值作比較，當車身俯仰角或車身側傾角的絕對值大于設定的閾值時，信號處理模塊計算出左側雙向風機(2)旋轉時產生的主動升力F₁和右側雙向風機(14)旋轉時產生的主動升力F₂；

步驟C：信號處理模塊根據主動升力F₁和F₂控制左、右側雙向風機2、14的旋轉方向及功率大小，將位于底盤的空氣升力轉移，減小車身俯仰角和車身側傾角。

5.根據權利要求4所述的提高汽車車身穩定安全性的裝置的控制方法，其特征是：步驟B中，信號處理模塊首先建立車身俯仰和側傾方程組，根據方程組建立空間狀態方程，再計算出PD反饋控制的系數矩陣，最后計算主動升力F₁和F₂。

6.根據權利要求4所述的提高汽車車身穩定安全性的裝置的控制方法，其特征是：步驟C中，當主動升力F₁為正值時，左側雙向風機2正向旋轉；主動升力F₁為負值時，左側雙向風機(2)反向旋轉；主動升力F₂為正值時，右側雙向風機(14)正向旋轉；主動升力F₂為負值時，右側雙向風機(14)反向旋轉。

7.根據權利要求6所述的提高汽車車身穩定安全性的裝置的控制方法，其特征是：將左、右側雙向風機(2、14)的功率大小分為3個檔位，根據主動升力F₁控制左側雙向風機(2)的檔位，根據主動升力F₂控制右側雙向風機(14)的檔位。

8.根據權利要求5所述的提高汽車車身穩定安全性的裝置的控制方法，其特征是：主動升力F₁和F₂為：KD為系數矩陣，θ為車身俯仰角，β為車身側傾角，為θ的一階導數，為β的一階導數，T為矩陣轉置。