空气动力学系统以及用于使用力传感器诊断该空气动力学系统并验证下压力估计值的方法技术方案

一种方法可以执行来诊断车辆的空气动力学系统并且包括以下步骤：(a)至少部分基于空气动力学元件相对于车辆的车体的位置，经由控制器确定作用于车辆的空气动力学元件上的预期下压力；(b)至少部分基于从至少一个力传感器接收到的信号，经由控制器确定测量下压力；(c)至少部分基于预期下压力和测量下压力，经由控制器确定偏差；以及(d)至少部分基于该偏差，经由控制器控制空气动力学元件。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种用于车辆的空气动力学系统以及一种用于诊断该空气动力学系统并验证下压力估计值的方法。
技术介绍
一些车辆包括空气动力学元件。这些空气动力学元件是车辆空气动力学系统的一部分，并且能影响车辆的空气动力学系数，诸如车辆阻力、风噪、车辆噪音排放以及升力。
技术实现思路
本公开涉及一种用于诊断车辆的空气动力学系统并验证下压力估计值的方法。该车辆空气动力学系统包括联接到车体的至少一个空气动力学元件，如车翼。当前所公开的方法估计并测量作用于空气动力学元件上的下压力，从而相对于传统车辆提高车辆在报告的空气动力学条件方面的置信度。这种提高的置信度允许其他车辆控制器使用该下压力信息，从而通过(例如，在跑道条件下)为司机提供改善的操控性来提高车辆的性能。在一个实施例中，该方法包括以下步骤：(a)至少部分基于空气动力学元件相对于车体的位置，经由控制器确定作用于空气动力学元件上的预期下压力；(b)至少部分基于从至少一个力传感器接收到的信号，经由控制器确定作用于空气动力学元件上的测量下压力；(c)至少部分基于预期下压力和测量下压力，经由控制器确定偏差；以及(d)至少部分基于该偏差，经由控制器控制空气动力学元件。本公开的上述特征和优点以及其它特征和优点从以下结合附图对实施本专利技术的最佳方式进行的详细描述中能够很容易了解到。附图说明现将通过示例的方式参考附图对一个或多个实施例进行描述，其中：图1是根据本公开实施例的车辆的示意性俯视图；图2是根据本公开实施例的图1中所示的车辆的示意性仰视图；图3是根据本公开实施例的图1和图2中所示的车辆的示意性侧视图；图4是车体、联接至车体的空气动力学元件和联接在空气动力学元件和车体之间的力传感器的示意性部分侧视图；以及图5是用于诊断图1中所示的空气动力学系统并验证下压力估计值的方法的示意性流程图。具体实施方式参考附图，其中相同的附图标记指代相同的部件。对于相对于路面12定位的机动车辆10，图1示出了其示意性俯视图、图2示出了其示意性仰视图以及图3示出了其示意性侧视图。车辆10包括布置在主体平面P内的车体14，该主体平面P与路面12基本上平行。车体14限定了六个主体侧面。六个主体侧面包括第一主体端或前端16、相对的第二主体端或后端18、第一横向主体侧面或左侧面20、第二横向主体侧面或右侧面22、顶部主体部分24和车身底部部分26，顶部主体部分24可以包括车辆车顶。车辆10包括具有动力装置41的动力传动系统，其经由传动机构机械地联接至一个或多个车轮48联接以向其传送机械动力。动力装置41可以为内燃机(图1中所示)、混合电力动力传动系统(未示出)或其他可选类型的动力装置，并且传动机构可以为自动变速器或另一合适的传动机构。车辆10可以为任何合适的机动车辆，通过非限制性的示例，其包括乘用车、高性能车辆、越野车、自主车辆和军用车辆。左侧面20和右侧面22相对于车辆10的虚拟纵向轴线X彼此大体平行地设置，并且跨越前端16和后端18之间的距离。主体平面P限定为包括纵向轴线X。车辆10的乘客舱(未示出)通常由车体14的前端16和后端18以及左侧面20和右侧面22界定。前端16配置为当车辆10相对于路面12处于运动中时面对迎面而来的周围气流27。当车辆10处于运动中时，迎面而来的周围气流27基本上沿纵向轴线X平行于主体平面P移动。当车辆10相对于路面12移动时，周围气流27在车体14周围经过并分成第一气流部分27-1、第二气流部分27-2、第三气流部分27-3和第四气流部分27-4，这些气流部分最终在尾流区或紧跟在后端18后的再循环气流区域27-6处重新结合。具体地，如图1中所示，第一气流部分27-1在顶部主体部分24上方经过，第二气流部分27-2在左侧面20上方经过，第三气流部分27-3在右侧面22上方经过，并且第四气流部分27-4(如图2中所示)在车身底部部分26和路面12之间的车体14下面经过。一般是在提高的车辆速度下由围绕车体14的六个主体侧面的周围空气的流动来产生再循环气流区域27-6。车辆10包括主动空气动力学系统25，其至少包括第一或后空气动力学组件28。第一空气动力学组件28包括诸如车翼的空气动力学元件31，其沿空气动力学元件轴线Y布置并配置为控制周围气流27沿车体14的移动。空气动力学元件31可以为翼形。“翼形”在此定义为具有翼的形状，即具有由流线横截面形状限定的机翼形状的翅片，通过流体产生用于飞行的升力或推进力。此外，空气动力学元件31可以由刚性适当但质量较小的材料形成，诸如工程塑料或铝，以获得结构稳定性。如图1中所看到的，空气动力学元件轴线Y可以横向(例如，垂直)于纵向主体轴线X定位。另外，空气动力学元件轴线Y还可以布置为基本上平行于主体平面P。第一空气动力学组件28可以经由一个或多个支柱29或其他任何合适的支撑机构连接至车体14。第一空气动力学组件28改变了由周围气流27在车辆10的后部处施加的下压力FD。术语“下压力”是指朝向路面12垂直于车辆10的相对运动的方向(即，在纵向方向上)的分力。术语“下压力”还已知为作用于车体14上的负空气动力学升力，其引起了轮胎上的附加法向力。参考图4，第一空气动力学组件28还包括第一致动机构36，其配置为调节空气动力学元件31相对于车体14的位置。尽管附图示出了在车辆10的后部的第一致动机构36，但可以设想的是，第一致动机构36可以可选地位于车辆10的前部或车辆10的任何其他部分。在所示的实施例中，第一致动机构包括联接至空气动力学元件31的致动器37，例如电动马达。如此，在接收到控制信号后，致动器37可以相对于车体14移动空气动力学元件31。例如，铰链33可以旋转地将支柱29联接至空气动力学元件31，从而当致动器37启动时允许空气动力学元件31在相对于车体14的旋转方向R1和旋转方向R2上旋转。通过相对于车体14旋转空气动力学元件31，能够调节空气动力学元件31的迎角α。“迎角α”是指在周围气流27的第一气流部分27-1和空气动力学元件31的弦线C之间的角度。“弦线C”指的是连接由空气动力学元件31限定的机翼的前缘31a和后缘31b的虚拟直线。另外地或可选地，致动器37可以允许空气动力学元件31在双箭头U所指示的方向上朝向或者远离车体14移动。除了第一空气动力学组件28之外，空气动力学系统25还可包括第二或前空气动力学组件30，其可用作空气抑制器(也称作格尼襟翼)，该空气抑制器改变了由周围气流27在车辆前部施加的下压力。格尼襟翼可位于翼的后部，其是轮胎前部的前车身底部区域。第二空气动力学组件30可用于增加车辆前部的下压力，而安装在后端18上的第一空气动力学组件28可用于增加车辆10后部的下压力FD，以增加车辆牵引力。第二空气动力学组件30可以由刚性适当但质量较小的材料形成，诸如工程塑料或铝，以获得结构稳定性。进一步，第二空气动力学组件30可以包括第一左小翼32和第二右小翼34，每个小翼基本上相对于空气动力学元件轴线Y横向布置且基本上相对于路面12垂直布置，并且面向外来的周围气流27。因此，小翼32、34有助于在车辆10处于运动中时捕捉气穴。第二或前致动机构38配置为响应于控制信号改变前第一小翼32和前第二小翼34的位置。例如，第二致动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：至少部分基于空气动力学元件相对于车辆的车体的位置，经由控制器确定作用于所述车辆的所述空气动力学元件上的预期下压力；至少部分基于从至少一个力传感器接收到的信号，经由所述控制器确定作用于所述空气动力学元件上的测量下压力；至少部分基于所述预期下压力和所述测量下压力，经由所述控制器确定偏差；以及至少部分基于所述偏差，经由所述控制器控制所述空气动力学元件。

【技术特征摘要】
2015.09.25 US 62/232809;2016.08.31 US 15/2528851.一种方法，其包括：至少部分基于空气动力学元件相对于车辆的车体的位置，经由控制器确定作用于所述车辆的所述空气动力学元件上的预期下压力；至少部分基于从至少一个力传感器接收到的信号，经由所述控制器确定作用于所述空气动力学元件上的测量下压力；至少部分基于所述预期下压力和所述测量下压力，经由所述控制器确定偏差；以及至少部分基于所述偏差，经由所述控制器控制所述空气动力学元件。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预期下压力至少部分基于车辆速度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预期下压力至少部分基于车辆行驶高度。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·海尔，
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