CN112693530A - 下压力自适应调节装置、下压力自适应调节方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下压力自适应调节装置，所述下压力自适应调节装置包括电机和导流鳍，所述电机设置于汽车内部，所述导流鳍对称地设置于前保险杠两侧或前翼子板上，所述电机的输出轴与所述导流鳍固定连接并可带动所述导流鳍伸缩转动；所述导流鳍不工作时所述导流鳍隐藏于所述前保险杠或所述前翼子板中，所述导流鳍工作时所述输出轴带动所述导流鳍伸出所述前保险杠或所述前翼子板外并转动以调整角度。本发明还提供一种下压力自适应调节方法、以及一种汽车。上述下压力自适应调节装置，由于包括导流鳍，导流鳍使用时可根据需要自适应调节角度以有效增加汽车前轴下压力，导流鳍不使用时隐藏以避免增加整车风阻。

Description

下压力自适应调节装置、下压力自适应调节方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种下压力自适应调节装置、下压力自适应调节方法及汽车。

背景技术

随着经济的发展，汽车日益普及，汽车安全性能越来越受到人们的重视，而操控稳定性是汽车安全性能的一项重要指标。

汽车行驶时受到的气动升力与车速的平方成正比，随着汽车车速的提高，气动升力急速增大，尤其是前轮升力的增大则会极大地减小汽车的附着力(下压力)，会出现车身发飘、不稳定的驾驶体验，影响汽车的操控稳定性，甚至影响到驾驶的安全性能；另外，汽车在行驶过程中通常会受到外界环境如横风、障碍物等的干扰或影响，外界环境的改变也会造成汽车附近流场的改变，而增大前轮升力，造成汽车的操控稳定性变差。目前，对此通常是通过增加尾翼来改善汽车操控稳定性，但这对于汽车前轴下压力的改善较小，而前轴下压力还需要通过优化汽车前唇型面来改善，优化汽车前唇型面却需要改变汽车车身造型，这不仅需额外增加大量的人力物力成本，而且改善效果也未必理想。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种结构简单、设计合理、可有效提升汽车操控稳定性的下压力自适应调节装置，以解决现有技术的不足。

本发明提供一种下压力自适应调节装置，所述下压力自适应调节装置包括电机和导流鳍，所述电机设置于汽车内部，所述导流鳍对称地设置于前保险杠两侧或前翼子板上，所述电机的输出轴与所述导流鳍固定连接并可带动所述导流鳍伸缩转动；所述导流鳍不工作时所述导流鳍隐藏于所述前保险杠或所述前翼子板中，所述导流鳍工作时所述输出轴带动所述导流鳍伸出所述前保险杠或所述前翼子板外并转动以调整角度。

进一步地，所述导流鳍的形状为直线形、内凹弧形、外凸弧形。

进一步地，所述导流鳍不工作时，所述导流鳍缩回所述前保险杠或所述前翼子板上开设的槽孔中。

进一步地，所述槽孔内部还设置防风档板，所述防风档板将所述槽孔与所述前保险杠或所述前翼子板内部隔断。

进一步地，所述导流鳍至少为一对且对称设置于汽车两侧。

进一步地，所述下压力自适应调节装置还包括ECU，所述ECU与所述电机电性连接，所述ECU控制所述电机的正转、反转及关闭。

进一步地，所述下压力自适应调节装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置于汽车前减震器上，所述压力传感器与所述ECU电性连接，所述压力传感器实时监测汽车前轴下压力并将监测数据反馈给所述ECU。

进一步地，所述下压力自适应调节装置还包括监测器，所述监测器设置于汽车车箱外，所述监测器与所述ECU电性连接，所述监测器实时监测环境中的温度、湿度、风速、及车速并将监测数据反馈给所述ECU。

本发明还提供一种下压力自适应调节方法，所述下压力调节方法为：压力传感器实时监测汽车前轴下压力并将监测数据反馈给ECU，同时监测器实时监测环境中的温度、湿度、风速、及车速并将监测数据反馈给所述ECU，所述ECU根据预设公式及上述监测数据来判断汽车附着力是否不足，当判断汽车附着力不足时，所述ECU控制电机的输出轴带动导流鳍伸出槽孔并根据所述ECU计算结果控制所述导流鳍的旋转角度；随着监测数据的变化，所述ECU随时控制所述导流鳍的旋转角度；当所述ECU判断汽车附着力足够时，所述ECU控制所述电机(12)带动所述导流鳍旋转并缩回所述槽孔中。

本发明还提供一种汽车，所述汽车包括下压力自适应调节装置。

本发明的技术方案带来的有益效果是：上述下压力自适应调节装置，由于包括导流鳍，导流鳍使用时可根据需要自适应调节角度以有效增加汽车前轴下压力，导流鳍不使用时隐藏以避免增加整车风阻。

附图说明

图1是本发明的下压力自适应调节装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的下压力自适应调节装置的架构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

图1是本发明的下压力自适应调节装置的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是本发明的下压力自适应调节装置的架构图。参见图1至图3所示，下压力自适应调节装置10包括电机12、导流鳍13、压力传感器15、监测器16、以及ECU(电子控制单元，ElectronicControl Unit)18。为便于说明，说明书附图中除标示了下压力自适应调节装置10的相关部件外，还标示了前保险杠21、前翼子板22、以及槽孔24等。

电机12设置于汽车内部且与导流鳍13的位置相对应，电机12为导流鳍13的伸缩转动提供动力，电机12的输出轴122与导流鳍13固定连接，输出轴122带动导流鳍13的伸缩转动。电机12既可正转又可反转。电机12还与ECU18电性连接，电机12可通过ECU18控制其自身的正转、反转、及关闭等。

导流鳍13对称地设置于前保险杠21两侧(即靠近前轮处的前保险杠上)或前翼子板22上，优选导流鳍13设置于前保险杠21两侧。导流鳍13的形状可为直线形、内凹弧形、外凸弧形，但不限于此。导流鳍13的形状优选内凹弧形，因为内凹弧形的导流鳍13对于提升前轴下压力的效果更显著。导流鳍13的长度和曲率可根据具体需要而定的。另外，在其他实施例中，导流鳍13也可设计为长度可伸缩以及曲率可调节的结构，这样导流鳍13改善前轴下压力的调节能力更强。

为便于导流鳍13的隐藏设置，前保险杠21或前翼子板22上开设有槽孔24，槽孔24的大小及形状与导流鳍13的大小及形状相配合，导流鳍13与槽孔24间隙配合，且二者间隙较小，导流鳍13外侧表面与前保险杠21或前翼子板22的表面构型一致，即导流鳍13不工作时，导流鳍13缩回槽孔24中，导流鳍13隐藏于前保险杠21或前翼子板22中。

导流鳍13内侧与电机12的输出轴122固定连接，输出轴122可带动导流鳍13外伸离开槽孔24并旋转至ECU18计算所得角度，导流鳍13旋转角度可通过ECU18根据接收到压力传感器15实时监测汽车前轴下压力值及监测器16实时监测的温度、湿度、风速、车速等计算而得，ECU18精确控制调整，即根据不同情况导流鳍13角度自适应调节，以保证汽车前轴下压力稳定并提升汽车的操控稳定性。导流鳍13与行驶方向的夹角越大，所产生的前轴下压力就越大。

导流鳍13至少为一对且对称设置于汽车两侧，具体数量根据需要而定，在布置空间足够的前提下，增加导流鳍13的数量有助于产生更大的前轴下压力。

导流鳍13不工作时，导流鳍13缩回槽孔24中，导流鳍13外侧表面与前保险杠21或前翼子板22的表面等高一致，即导流鳍外侧表面构成前保险杠21或前翼子板22的一部分；导流鳍13工作时，导流鳍13在电机12的输出轴122带动下伸出槽孔24并转动到相应位置。

导流鳍13具有角度可自适应调节、长度和曲率根据需要选择、数量根据需要增减的特点。

导流鳍13作用原理为：高速行驶的汽车，当判断汽车附着力不足(前轴升力过大下压力减小)，则控制启动导流鳍13，汽车两侧的高速气流作用于导流鳍13表面，产生向下的作用力，故而增加前轴下压力。而正常行驶工况下，则通过隐藏导流鳍13来避免增加整车风阻。

进一步地，槽孔24内部还可以设置防风档板(图未示)，防风档板可将槽孔24与前保险杠21或前翼子板22内部隔断，防止导流鳍13时从槽孔24处灌风。防风档板通常采用具有一定强度和韧性的材料加工而成。

压力传感器15设置于汽车前减震器(图未示)上，压力传感器15与ECU18电性连接，压力传感器15实时监测汽车前轴下压力并将监测数据反馈给ECU18。

监测器16设置于汽车车箱外部(图未示)，监测器16与ECU18电性连接，监测器16实时监测的温度、湿度、风速、及车速并将监测数据反馈给ECU18。监测器16可包括温度传感器、湿度传感器、脉冲测速传感器，车速也可通过汽车自身的测速装置获得并发送给ECU18。压力传感器15、监测器16可通过总线技术将监测数据传递或共享给ECU18。

ECU18是下压力调节装置10的控制单元，ECU18与压力传感器15、监测器16、电机12电性连接。ECU18接收压力传感器15实时监测汽车前轴下压力以及监测器16实时监测的温度、湿度、风速、及车速，ECU18存储预设公式以及数据如前轴下压力临界值，ECU18计算导流鳍13旋转角度等，ECU18控制电机12的正转、反转及关闭。

本发明的下压力自适应调节方法：压力传感器15实时监测汽车前轴下压力并将监测数据反馈给ECU18，同时监测器16实时监测的温度、湿度、风速、及车速并将监测数据反馈给ECU18，ECU18根据预设公式及数据来判断汽车附着力是否不足，当判断汽车附着力不足(前轴升力过大下压力减小)需增加下压力时，ECU18控制电机12的输出轴122带动导流鳍13伸出槽孔24并根据ECU18计算结果来精确控制导流鳍13旋转角度；随着监测数据的变化，ECU18随时控制导流鳍13的旋转角度；当ECU18判断汽车附着力足够时，ECU18控制电机12的输出轴122带动导流鳍13旋转对位并缩回槽孔24中，实现下压力的自适应调节。

本发明还包括一种汽车，汽车包括下压力自适应调节装置10。

本发明的技术方案带来的有益效果是：上述下压力自适应调节装置10，由于包括导流鳍13，导流鳍13使用时可根据需要自适应调节角度以有效增加汽车前轴下压力，导流鳍13不使用时隐藏以避免增加整车风阻。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述下压力自适应调节装置(10)包括电机(12)和导流鳍(13)，所述电机(12)设置于汽车内部，所述导流鳍(13)对称地设置于前保险杠(21)两侧或前翼子板(22)上，所述电机(12)的输出轴(122)与所述导流鳍(13)固定连接并可带动所述导流鳍(13)伸缩转动；所述导流鳍(13)不工作时所述导流鳍(13)隐藏于所述前保险杠(21)或所述前翼子板(22)中，所述导流鳍(13)工作时所述输出轴(122)带动所述导流鳍(13)伸出所述前保险杠(21)或所述前翼子板(22)外并转动以调整角度。

2.如权利要求1所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述导流鳍(13)的形状为直线形、内凹弧形、外凸弧形。

3.如权利要求1所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述导流鳍(13)不工作时，所述导流鳍(13)缩回所述前保险杠(21)或所述前翼子板(22)上开设的槽孔(24)中。

4.如权利要求3所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述槽孔(24)内部还设置防风档板，所述防风档板将所述槽孔(24)与所述前保险杠(21)或所述前翼子板(22)内部隔断。

5.如权利要求1所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述导流鳍(13)至少为一对且对称设置于汽车两侧。

6.如权利要求1所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述下压力自适应调节装置(10)还包括ECU(18)，所述ECU(18)与所述电机(12)电性连接，所述ECU(18)控制所述电机(12)的正转、反转及关闭。

7.如权利要求6所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述下压力自适应调节装置(10)还包括压力传感器(15)，所述压力传感器(15)设置于汽车前减震器上，所述压力传感器(15)与所述ECU(18)电性连接，所述压力传感器(15)实时监测汽车前轴下压力并将监测数据反馈给所述ECU(18)。

8.如权利要求6所述的下压力自适应调节装置(10)，其特征在于：所述下压力自适应调节装置(10)还包括监测器(16)，所述监测器(16)设置于汽车车箱外，所述监测器(16)与所述ECU(18)电性连接，所述监测器(16)实时监测环境中的温度、湿度、风速、及车速并将监测数据反馈给所述ECU(18)。

9.一种下压力自适应调节方法，其特征在于：所述下压力调节方法为：压力传感器(15)实时监测汽车前轴下压力并将监测数据反馈给ECU(18)，同时监测器(16)实时监测环境中的温度、湿度、风速、及车速并将监测数据反馈给所述ECU(18)，所述ECU(18)根据预设公式及上述监测数据来判断汽车附着力是否不足，当判断汽车附着力不足时，所述ECU(18)控制电机(12)的输出轴(122)带动导流鳍(13)伸出槽孔(24)并根据所述ECU(18)计算结果控制所述导流鳍(13)的旋转角度；随着监测数据的变化，所述ECU(18)随时控制所述导流鳍(13)的旋转角度；当所述ECU(18)判断汽车附着力足够时，所述ECU(18)控制所述电机(12)带动所述导流鳍(13)旋转并缩回所述槽孔(24)中。

10.一种汽车，其特征在于：所述汽车包括下压力自适应调节装置(10)。

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