用于控制主动空气动力学元件的车辆、系统和方法技术方案

一种车辆包括用于推进车辆的电机和至少一个配置成当车辆处于运动中时产生可变量的空气动力学下压力的主动空气动力学元件。车辆还包括至少一个驾驶员输入传感器，其配置成检测驾驶员输入并且产生指示车辆的期望行为的前馈信号。车辆另外包括控制器，该控制器与至少一个驾驶员输入传感器和至少一个主动空气动力学元件通信并且配置成至少部分响应于前馈信号而调节至少一个主动空气动力学元件。还公开了一种用于控制此类主动空气动力学元件的方法和一种用于控制车辆上的空气动力学下压力的系统。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体上涉及一种具有主动空气动力学元件的车辆及其相关联的控制方法。
技术介绍
车辆经常利用空气动力学元件来改变车辆周围的气流。空气动力学元件通常用作增加车辆上的空气动力学下压力，以增强车辆的动态操控特性。这种空气动力学元件包括但不限于，扰流板、车翼和气挡。通常，伴随着由此类空气动力学元件产生的空气动力学下压力的增大，车辆上的空气动力学阻力也将增大，尤其是在高速情况下。一些车辆利用主动空气动力学元件。这类主动元件可以改变形状和/或重新定位来当车辆处于运动中时改变车辆的空气动力学性能，通常得以改进车辆的操控和响应。这类主动空气动力学元件还可以用于辅助车辆的制动。另外，这类主动空气动力学元件可以用于改变引导向车辆冷却系统的气流。
技术实现思路
根据一个实施例，车辆包括用于推进车辆的电机和至少一个配置成当车辆处于运动中时产生可变量的空气动力学下压力的主动空气动力学元件。车辆还包括至少一个驾驶员输入传感器，其配置成检测驾驶员输入并且产生指示车辆的期望行为的前馈信号。车辆另外包括控制器，该控制器与至少一个驾驶员输入传感器和至少一个主动空气动力学元件通信并且配置成至少部分响应于前馈信号而调节至少一个主动空气动力学元件。至少一个主动空气动力学元件的每一个可以包括致动器，其配置成改变相应的主动空气动力学元件的形状或相对于车辆重新定位相应的主动空气动力学元件，由此改变车辆上的空气动力学下压力的量。在此情况下，控制器可以配置成至少部分响应于前馈信号而控制每个主动空气动力学元件的致动器。车辆还可以包括方向盘、配置成调节电机的扭矩输出的加速器装置和配置成减速车辆运动的制动杆。在此情况下，至少一个驾驶员输入传感器可以包括至少一个配置成检测方向盘的旋转位置的方向盘传感器、配置成检测加速器装置的位置的加速器装置传感器和配置成检测制动杆的位置的制动杆传感器。在至少一个驾驶员输入传感器包括方向盘传感器的情况下，控制器配置成使用检测到的方向盘的旋转位置来确定车辆的期望行为是车辆在转弯期间的期望横向加速度。此外，在此情况下，产生的前馈信号可以指示期望横向加速度。车辆还可以包括至少一个与控制器通信的车辆性能传感器。每一个这样的车辆性能传感器可以配置成检测车辆的实际行为并产生指示检测到的车辆的实际行为的反馈信号。此外，车辆可以包括道路车轮，其中电机联接至道路车轮以推进车辆。至少一个车辆性能传感器可以包括至少一个配置成检测道路车轮的转速的车轮速度传感器、配置成检测车辆的横向或纵向加速度的加速计和配置成检测车辆的角速度的偏航率传感器。控制器可以配置成使用至少一个车辆性能传感器来确定车辆的实际横向加速度。在此情况下，控制器可以另外配置成响应于车辆的期望横向加速度及确定的实际横向加速度(即，使用两者)、前馈信号和反馈信号来调节至少一个主动空气动力学元件。本公开的另一个实施例涉及一种用于控制此类主动空气动力学元件的方法。本公开的又一个实施例涉及一种用于控制车辆上空气动力学下压力的系统。通过以下结合附图对用于实施教导的最佳方式所进行的详细描述，本教导的上述特征和优点以及其它特征和优点容易变得显而易见。附图说明图1是根据本公开的一个实施例的采用主动空气动力学元件的车辆的框图。图2是根据本公开的另一个示例性实施例的用于控制图1中所示的车辆的主动空气动力学元件的方法的流程图。具体实施方式本领域的普通技术人员应理解，诸如“在……上”、“在……下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“前面“、”后面“等术语是用于说明附图，而不代表对如所附权利要求书限定的本专利技术范围的限制。此外，此处可以根据功能和/或逻辑模块部件和/或各种处理步骤对教导进行描述。应该认识到的是，这类模块部件可以包括任何数量的配置成执行特定功能的硬件、软件和或固件部件。此外，此处所用的术语“联接”可以表示在部件之间的直接连接或者所述部件彼此之间不发生物理接触的间接连接。参考附图，其中在整个几个附图中相同的附图标记表示相同的部分，此处示出和描述了车辆100、控制系统110和方法200。示例性实施例的车辆100为汽车。然而，应当理解的是，在其他实施例中，车辆100可以实现为性能车辆或赛车、工业车辆、摩托车、飞行器、船只或任何其他类似的装置。示例性实施例的车辆100包括多个道路车轮102。道路车轮102可以可操作地与地面、路面和/或本领域的技术人员理解的其他表面接合。例如，轮胎(未示出)可以与一个或多个道路车轮102联接，这也是本领域的技术人员所理解的。车辆100还可以包括用于生成运动的电机104。电机104可操作地连接或联接至至少一个道路车轮102，以便旋转该车轮。电机104可以为发动机，例如内燃机、电动机或用于生成运动的其他装置，正如本领域的技术人员所理解的。车辆100还可以包括将电机104联接至至少一个道路车轮102的变速器组件106。变速器组件106可以配置成改变在电机104和道路车轮102之间的转速比，正如本领域的技术人员所易于理解的。示例性实施例的车辆100包括控制系统110，其用于控制车辆的各方面，包括速度和方向，正如下面将更详细地进行描述。控制系统110包括至少一个控制器112。在示例性实施例中，示出了单个控制器112，但本领域的技术人员可以理解的是，可以利用多个控制器112。示例性实施例的控制器112包括能够进行计算和执行指令(即，运行程序)的处理器114。处理器114可以以微处理器、微控制器、专用集成电路(“ASIC”)或其他合适的装置实现。当然，控制器112可以包括多个处理器114，其可以或可以不设置在分开的位置。示例性实施例的控制器112可以包括存储器116，其能够存储数据并与处理器114通信。存储器116可以以半导体(未示出)或任何其他合适的装置实现。也可以利用多个存储器116。示例性实施例的车辆100还包括联接至至少一个道路车轮102的方向盘120，用于该道路车轮的转向。如本领域的技术人员所理解的，车辆100的操作员可以转向(即旋转)方向盘120以改变受支配车辆的轨迹。控制系统110包括与控制器112通信的方向盘传感器122。方向盘传感器122配置成检测方向盘120的旋转位置，其通常称为方向盘角度，并将检测到的旋转位置传送至控制器112。方向盘角度还可以由处理器114利用来确定或计算在期望车辆转弯期间车辆100的期望横向加速度。示例性实施例的车辆100还包括诸如开关或踏板124之类的加速器装置以及诸如踏板126之类的脚动或手动制动杆。加速计装置124由车辆100的操作员利用来控制车辆的速度，尤其是通过调节电机104的扭矩输出来控制车辆的速度。控制系统110包括加速器装置传感器128，其配置成检测加速器装置124的位置并由此检测车辆100的期望速度和/或期望速度变化。加速器装置传感器128与控制器112通信来将所检测到的加速器装置124的位置传递给控制器112。制动杆126通常被车辆100的操作员利用来减速车辆运动，即减慢和/或停止该车辆。控制系统110包括制动杆传感器130，其配置成检测制动杆126的位置。制动杆传感器130也与控制器112通信来将所检测到的制动杆126的位置传递给控制器112。以上所述的方向盘传感器122、加速器装置传感器128和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，其包括：电机，其配置成推进所述车辆；至少一个主动空气动力学元件，其配置成当所述车辆处于运动中时在所述车辆上产生可变量的空气动力学下压力；至少一个驾驶员输入传感器，其配置成检测驾驶员输入并且产生指示所述车辆的期望行为的前馈信号；以及控制器，其与所述至少一个驾驶员输入传感器和所述至少一个主动空气动力学元件通信并且配置成至少部分响应于所述前馈信号而调节所述至少一个主动空气动力学元件。

【技术特征摘要】
2015.09.25 US 62/232907;2016.07.18 US 15/2129291.一种车辆，其包括：电机，其配置成推进所述车辆；至少一个主动空气动力学元件，其配置成当所述车辆处于运动中时在所述车辆上产生可变量的空气动力学下压力；至少一个驾驶员输入传感器，其配置成检测驾驶员输入并且产生指示所述车辆的期望行为的前馈信号；以及控制器，其与所述至少一个驾驶员输入传感器和所述至少一个主动空气动力学元件通信并且配置成至少部分响应于所述前馈信号而调节所述至少一个主动空气动力学元件。2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述至少一个主动空气动力学元件中的每一个包括致动器，所述致动器配置成改变所述相应主动空气动力学元件的形状并且相对于所述车辆重新定位所述相应主动空气动力学元件，由此改变所述车辆上的所述空气动力学下压力的量，并且其中所述控制器配置成至少部分响应于所述前馈信号而控制所述致动器。3.根据权利要求1所述的车辆，其进一步包括方向盘、配置成调节所述电机的扭矩输出的加速器装置以及配置成使所述车辆的运动减速的制动杆，其中所述至少一个驾驶员输入传感器包括以下至少一项：方向盘传感器，其配置成检测所述方向盘的旋转位置；配置成检测所述加速器装置的位置的加速器装置传感器；以及配置成检测所述制动杆的位置的制动杆传感器。4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述至少一个驾驶员输入传感器包括所述方向盘传感器，并且其中所述控制器配置成使用所述方向盘的所述检测到的旋转位置来确定所述车辆的所述期望行为是所述车辆在转弯期间的期望横向加速度，使得所述产生的前馈信号指示所述期望横向加速度。5.根据权利要求4所述的车辆，其进一步包括至少一个车辆性能传感器，其与所述控制器通信并...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·海尔，J·S·李，H·谭，J·R·奥登，J·D·法兰德，K·欧文，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US