[发明专利]一种基于流场感知的汽车空气动力学套件主动控制系统

说明书

本发明提供了一种基于流场感知的汽车空气动力学套件主动控制系统，包括依次连接的信号采集模块、信号传输模块、主控模块、执行模块和套件模块，信号采集模块用于采集汽车表面处流场特征信号，并通过信号传输模块将信号传输到主控模块，主控模块通过传输的数据进行处理，对车辆周围流场环境和车辆状态进行判断，通过执行模块对套件模块进行驱动，并进行运动反馈，使车辆达到空气动力学性能最优的状态。本发明通过对车辆周围流场信息进行采集和处理，可对车辆周围流场状态进行实时分析判断，并以此为依据对车辆的气动套件进行主动控制，使得不同环境下车辆的空气动力学性能达到最优，能有效地提高车辆的稳定性和燃油经济性。

技术领域

本发明属于汽车主动控制技术领域，尤其是涉及一种基于流场感知的汽车空气动力学套件主动控制系统。

背景技术

随着汽车应用的普及以及对高品质生活的追求，人们对汽车的燃油经济性、操稳性和舒适性等性能也提出了更高的要求，这使得车辆空气动力学性能的开发日益受到各车企的重视。传统的车辆空气动力学性能开发中，为提升车辆的气动性能，通常会增加一些空气动力学套件，这些套件通常为固定式结构，不能根据车辆的行驶状态进行实时调节，只能保证在某一状态下，车辆处于良好的空气动力学性能。随时电控技术的发展，目前在一些高端车型上，安装了部分可进行主动控制的空气动力学套件，但是，这些主动控制套件主要是根据车速进行调节，而车辆实际行驶过程中，周围环境较为复杂，对车辆的性能产生的影响较大。目前应用车速作为主动调节的判断信号，仅仅是考虑了车辆在理想环境下的状态，无法准确的体现出车辆实际状态，因此仅依据车速不能使车辆处于最佳的空气动力学性能，需要开发一种能够对周围环境进行感知的实时性的信号采集和处理系统，对车辆在不同环境下的状态进行直接真实的反馈，对提升车辆气动套件的主动控制技术有着重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于流场感知的汽车空气动力学套件主动控制系统，通过对车辆周围流场信息进行采集和处理，可对车辆周围流场状态进行实时分析判断，并以此为依据对车辆的气动套件进行主动控制，使得不同环境下车辆的空气动力学性能达到最优，能有效地提高车辆的稳定性和燃油经济性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于流场感知的汽车空气动力学套件主动控制系统，包括依次连接的信号采集模块、信号传输模块、主控模块、执行模块和套件模块，所述的信号采集模块用于采集汽车表面处流场特征信号，并通过信号传输模块将信号传输到主控模块，所述主控模块通过传输的数据进行处理，对车辆周围流场环境和车辆状态进行判断，通过执行模块对套件模块进行驱动，并进行运动反馈，使车辆达到空气动力学性能最优的状态。

进一步的，所述信号采集模块包括压力传感器阵列，在车辆前保险杠处以车辆中轴线为中心，向两侧等间距布置奇数个前压力传感器阵列，在车辆后保险杠相对应的位置处布置相同数量的后压力传感器阵列。

进一步的，所述的主控模块包括信号融合模块、信号滤波模块和信号处理模块信号融合模块通过融合算法对信号采集模块所得到的信号进行融合处理，计算公式如下

P＝[(p_a1-p_b1),(p_a2-p_b2),......,(p_an-p_bn)]×[α₁,α₂,......,α_n]^T (1)

式(1)中，P为压强融合信号；p_an为前压力传感器阵列中第n个传感器所采集的信号；p_bn为后压力传感器阵列中第n个传感器所采集的信号；α_n为第n组传感器采集信号的权重，且n为传感器的数量，为大于1的奇数；