[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

本發明公開一種提高汽車車身穩定安全性的裝置及控制方法，包括左右對稱布置在前側兩個輪胎之間的兩個前軸氣罩、左右對稱布置在后側兩個輪胎之間的兩個后軸氣罩，在前軸氣罩和后軸氣罩之間設有左右對稱布置且結構相同的左側雙向風機和右側雙向風機，通過與雙向風機密封連接的密封管路及在前后軸處布置的密封氣罩，將底盤處的空氣進行對側交叉轉移，通過控制雙向風機的旋轉方向以及功率大小，實現將位于汽車底盤的空氣進行定向、定量的轉移，從而產生穩定車身的主動升力，可以減小汽車因失穩而引起的車身俯仰角、車身側傾角的變化，抑制汽車失去穩定產生的俯仰、側傾趨勢，提高汽車車身穩定性，降低在極限工況條件下的車輛事故率。

技術領域

本發明屬于車輛安全控制領域，尤其涉及到一種能提高汽車車身穩定安全性的裝置及控制方法。

背景技術

目前，車輛電子穩定控制系統(ESP)是近些年剛剛發展起來的一種電子裝置，是對制動防抱死和牽引力控制功能的繼承與進一步擴展，即在防抱死制動系統(ABS)和牽引力控制系統(TCS)等技術的基礎上，通過ECU系統控制各個車輪力和發動機的動力輸出以保證車輛極限情況下的穩定性。然而，由于控制對象為車輪力和發動機的動力輸出，因此在ESP系統工作時必然對車輛的動力性產生干擾，并且在車輪輪胎發生意外時(如爆胎或其他原因產生的氣壓劇烈變化)很容易削減ESP系統的作用甚至失效。為了減輕ESP系統工作時執行器的工作強度同時拓寬系統安全的極限條件，中國專利申請號為201810916515.4的文獻中提出了一種噴氣式車身穩定輔助系統，即根據車輛在行駛過程中的橫擺角速度和質心側偏角狀態提供維持車身穩定所需的附加力矩，利用高壓氣體的反沖作用來輔助車身穩定系統的工作。

在實際汽車行駛情況中，由于駕駛環境以及道路環境會實時發生變化，所以汽車車身失去穩定的情況會經常發生，當汽車車身失去穩定時，車身俯仰角、側傾角會發生變化，極大影響駕駛人以及乘客的情緒變化，可能會引起駕駛人不能做出最優的駕駛操作，從而引起交通事故的產生，降低了車輛行駛過程中的安全性。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種提高汽車車身穩定安全性的裝置及其控制方法，根據行駛過程中的車身俯仰角、車身側傾角的實時變化，控制布置于底盤上的雙向風機的旋轉方向以及功率大小，將位于底盤的空氣升力進行實時定量、定向轉移，從而抑制由于汽車車身失去穩定而產生的俯仰、側傾趨勢，從而可以實時調整車身的穩定性，提高汽車行駛中車身穩定安全性，降低汽車在極限條件下的車輛事故率。

本發明所述的一種提高汽車車身穩定安全性的裝置采用的技術方案是：其設置在汽車底盤下方，包括左右對稱布置在前側兩個輪胎之間的兩個前軸氣罩、左右對稱布置在后側兩個輪胎之間的兩個后軸氣罩，前軸氣罩和后軸氣罩的結構相同，每個前軸氣罩和每個后軸氣罩的底壁上均勻開有與外界大氣相通的密布的孔洞，在前軸氣罩和后軸氣罩之間設有左右對稱布置且結構相同的左側雙向風機和右側雙向風機，前軸氣罩、后軸氣罩、左側雙向風機和右側雙向風機均與底盤固定連接；左側雙向風機通過第一密封管路串接在右側的前軸氣罩和左側的后軸氣罩之間，右側雙向風機通過第二密封管路串接在在左側的前軸氣罩和右側的后軸氣罩之間，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和右側雙向風機，參數采集模塊、信號處理模塊和輸出控制模塊依次連接。

本發明所述的一種提高汽車車身穩定安全性的裝置的控制方法采用的技術方案是包括以下步驟：

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旋轉時產生的主動升力F₁和右側雙向風機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。