一種減阻自適應的通用型導流罩及其控制方法技術

本發明專利技術公開了一種減阻自適應的通用型導流罩，包括：第一導流板，其設置在導流罩的頂部，一端與第一側圍擋板的頂部連接，另一端底部設置有卡塊；第二導流板，其一端頂部具有滑槽，能夠與所述第一導流板的卡塊配合，另一端與第二側圍擋板的頂部連接；所述第二導流板相對于所述第一導流板可滑動；第一寬度調節裝置，其一端固定在所述第一側圍擋板上，另一端固定在第一中心軸承上；第二寬度調節裝置，其一端固定在所述第二側圍擋板上，另一端固定在所述第二中心軸承上；高度調節裝置，其一端固定在所述導流罩的內頂部，另一端固定在汽車駕駛室頂部，能夠調節所述導流罩的高度。能夠調節導流罩的高度和寬度，適用于不同車型。

【技術實現步驟摘要】
一種減阻自適應的通用型導流罩及其控制方法
本專利技術涉及一種導流罩，特別是一種減阻自適應的通用型導流罩及其控制方法。
技術介紹
良好的汽車空氣動力學特性設計，是提高汽車動力性、安全性和經濟性的重要途徑。而由于汽車的廂體一般都高于駕駛室，使得整車外形流場不連續,流線性差。當汽車處于高速運行時,駕駛室上面的氣流遇到封閉車廂前部上方部位時，便從廂頂前邊緣處產生一個大的繞流,空氣阻力系數值因之而增大,阻力系數的增大嚴重影響燃油的經濟性，而且由于汽車的型號不同，導致汽車導流罩形式多種多樣，制造時需要不同型號的汽車導流罩模具，制造成本提高，而且即使是同一型號的汽車，貨廂的高度也很難固定為某一個特定高度。目前，市場上都是只能使用某一車型的導流罩，而不能適應于不同車型比如貨車或卡車。不同的貨箱，導致駕駛室與貨箱之間存在高度差。現有的導流罩大多不能調節導流罩的高度，有些導流罩雖然能夠調節高度，但是會有突出的側圍，影響了流線的連續性；而有些導流罩雖能調節高度，但是調節高度的范圍較低，連續性差，實用性不強。
技術實現思路
本專利技術設計開發了一種導流罩，該導流罩能夠調節導流罩的高度和寬度，具有減小空氣阻力的效果。本專利技術的另一個專利技術目的，提供一種減阻自適應的通用型導流罩的控制方法，通過BP神經網絡對導流罩的寬度和高度進行控制，確保導流罩與不同車型的適應性。本專利技術提供的技術方案為：一種減阻自適應的通用型導流罩，包括：第一導流板，其設置在導流罩的頂部，一端與第一側圍擋板的頂部連接，另一端底部設置有卡塊；第二導流板，其一端頂部具有滑槽，能夠與所述第一導流板的卡塊配合，另一端與第二側圍擋板的頂部連接；所述第二導流板相對于所述第一導流板可滑動；第一寬度調節裝置，其一端固定在所述第一側圍擋板上，另一端固定在第一中心軸承上；第二寬度調節裝置，其一端固定在所述第二側圍擋板上，另一端固定在第二中心軸承上；高度調節裝置，其一端固定在所述導流罩的內頂部，另一端固定在汽車駕駛室頂部，能夠調節所述導流罩的高度。優選的是，所述第一寬度調節裝置包括：第一絲杠螺母，其與一端所述第一側圍擋板固定連接，另一端套設有第一絲杠的一端；第一電機，其輸出軸與第一絲杠連接，能夠帶動所述第一絲杠轉動。優選的是，所述第一寬度調節裝置與所述第二寬度調節裝置對稱設置，所述第一中心軸承和所述第二中心軸承并列設置在所述導流罩中部。優選的是，所述高度調節裝置包括：滑道，其設置在駕駛室頂部上，所述滑道上設置有齒條；滑塊，其設置在所述滑道上，其上設置有由電機驅動的齒輪，能夠與所述齒條配合移動；電動推桿，其一端與所述滑塊的頂部連接，另一端固定在導流罩的內頂部。優選的是，所述第一絲杠上還設置有自鎖機構。優選的是，所述第一側圍擋板和所述第二側圍擋板采用柔性材料。優選的是，所述第一側圍擋板和所述第二側圍擋板之間連接有可伸縮的連接桿。優選的是，所述連接桿采用硬質塑料材質。一種減阻自適應的通用型導流罩的控制方法，使用一種減阻自適應的通用型導流罩，還包括如下步驟：步驟1、根據采樣周期，采用傳感器對導流罩第一導流板和第二導流板之間的寬度L、導流罩頂部距駕駛室頂部的高度H、車輛行駛時的風速V、電機的轉速S、高度調節裝置的高度調整量R等參數進行測量；步驟2、將上述參數進行歸一化，并建立三層BP神經網絡的輸入層向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}，其中，x1為第一導流板和第二導流板之間的寬度系數，x2為高度系數，x3為風速系數，x4為電機轉速系數，x5為高度調節裝置的調整量系數；步驟3、所述輸入層向量映射到中間層，所述中間層向量y＝{y1，y2,…,yb}；b為中間層節點個數，滿足其中a為輸入層節點個數，c為輸出層節點個數；步驟4、得到輸出層向量o＝{o1,o2}，其中o1為第一導流板和第二導流板之間的寬度調節系數，o2為導流罩頂部距駕駛室頂部的高度調節系數步驟5、控制電機的轉速和高度調節裝置的調整量，使其中，分別為第i次采樣周期的輸出層參數，Lmax為第一側圍擋板和第二側圍擋板之間寬度的最大值，L(i+1)為第i+1個采樣周期時第一側圍擋板和第二側圍擋板之間的寬度值，Hmax為導流罩與駕駛室頂部的最大高度，H(i+1)為第i+1個采樣周期時的被測物料的高度。優選的是，所述步驟二中進行歸一化的公式為其中，為歸一化處理的輸入參數，xj為測量參數L、H、V、S，j＝1,2,3,4；xjmax、xjmin分別為相應測量參數中的最大測量值和最小測量值，采用S型函數。本專利技術所述的有益效果：1、現在市場上的導流罩都是只能適用于某一車型，而不能適應與不同車型(貨車或卡車)，本專利技術通過調節導流罩的寬度，可以適用于不同車型的貨車或卡車。2、不同的貨箱，導致駕駛室與貨箱之間存在不同的高度差，而目前有的導流罩雖可調節高度，但嚴重影響了流線的連續性；有的沒有側圍的突出物，調節高度較低，而本專利技術側圍使用柔性材料，可以實現高度連續調節，可調節的范圍大大提高，適用性更強。3、在貨車或卡車空載時，當遇到較強的側風，導流罩能夠自動收縮，減小迎風面積，明顯降低風阻。4、通過分析驗證，沒有導流罩、導流罩與貨箱處在高度差時、導流罩高度與貨箱保持一致時使得阻力明顯降低。5、通過BP神經網絡對導流罩的高度和寬度的調節過程進行控制，確保導流罩的通用性能。附圖說明圖1為本專利技術所述的減阻自適應的通用型導流罩的整體結構示意圖。圖2為本專利技術所述的高度調節裝置的結構圖圖3為本專利技術所述的升降裝置的結構示意圖。圖4為本專利技術所述的減阻自適應的通用型導流罩的控制策略圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。如圖1-3所示，本專利技術提供一種減阻自適應的通用型導流罩，包括第一導流板110、第二導流板210、第一側圍擋板120、第二側圍擋板220、固定機構300以及高度調節裝置。第一導流板110設置在導流罩的左側，一端與豎直設置的第一側圍擋板120的頂部連接，另一端與第二導流板210的一端相互接觸，并且第一導流板110另一端的底部設置有卡塊，能夠與第二導流板210上設置的滑槽211相互配合，進行滑動，使第一導流板110和第二導流板210相對運動，改變它們之間的距離。第二導流板210設置在導流罩的右側，第二導流板210的另一端與豎直設置的第二側圍擋板220的頂部連接，第一導流板110和第二導流板210的表面均設置有多個相同的凹坑。第一中心軸承和第二中心軸承并列設置在導流罩中部的固定機構300上，第一寬度調節裝置的一端固定在第一側圍擋板120上，另一端與第一中心軸承連接，第一寬度調節裝置與第二寬度調節裝置結構相同，并且對稱設置，第二寬度調節裝置的一端固定在第二側圍擋板220上，另一端與第二中心軸承連接。第一寬度調節裝置包括：第一絲杠螺母130，其一端與第一側圍擋板120的內側連接，另一端套設第一絲杠140的一端，第一電機150的輸出軸與第一絲杠連接，并能夠帶動第一絲杠140進行轉動。第一電機170和所述第一絲杠螺母130之間還套設有第一軸承150。第二寬度調節裝置包括：第二絲杠螺母230，其一端與第二側圍擋板220的內側連接，另一端套設第二絲杠240的一端，第二電機270的輸出軸與第二絲杠連接，并能夠帶動第二絲杠240本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，包括：第一導流板，其設置在導流罩的頂部，一端與第一側圍擋板的頂部連接，另一端底部設置有卡塊；第二導流板，其一端頂部具有滑槽，能夠與所述第一導流板的卡塊配合，另一端與第二側圍擋板的頂部連接；所述第二導流板相對于所述第一導流板可滑動；第一寬度調節裝置，其一端固定在所述第一側圍擋板上，另一端固定在第一中心軸承上；第二寬度調節裝置，其一端固定在所述第二側圍擋板上，另一端固定在第二中心軸承上；高度調節裝置，其一端固定在所述導流罩的內頂部，另一端固定在汽車駕駛室頂部，能夠調節所述導流罩的高度。

【技術特征摘要】
1.一種減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，包括：第一導流板，其設置在導流罩的頂部，一端與第一側圍擋板的頂部連接，另一端底部設置有卡塊；第二導流板，其一端頂部具有滑槽，能夠與所述第一導流板的卡塊配合，另一端與第二側圍擋板的頂部連接；所述第二導流板相對于所述第一導流板可滑動；第一寬度調節裝置，其一端固定在所述第一側圍擋板上，另一端固定在第一中心軸承上；第二寬度調節裝置，其一端固定在所述第二側圍擋板上，另一端固定在第二中心軸承上；高度調節裝置，其一端固定在所述導流罩的內頂部，另一端固定在汽車駕駛室頂部，能夠調節所述導流罩的高度。2.根據權利要求1所述的減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，所述第一寬度調節裝置包括：第一絲杠螺母，其與一端所述第一側圍擋板固定連接，另一端套設有第一絲杠的一端；第一電機，其輸出軸與第一絲杠連接，能夠帶動所述第一絲杠轉動。3.根據權利要求2所述的減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，所述第一寬度調節裝置與所述第二寬度調節裝置對稱設置，所述第一中心軸承和所述第二中心軸承并列設置在所述導流罩中部。4.根據權利要求1所述的減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，所述高度調節裝置包括：滑道，其設置在駕駛室頂部上，所述滑道上設置有齒條；滑塊，其設置在所述滑道上，其上設置有由電機驅動的齒輪，能夠與所述齒條配合移動；電動推桿，其一端與所述滑塊的頂部連接，另一端固定在導流罩的內頂部。5.根據權利要求3所述的減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，所述第一絲杠上還設置有自鎖機構。6.根據權利要求1所述的減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，所述第一側圍擋板和所述第二側圍擋板采用柔性材料。7.根據權利要求6所述的減阻自適應的通用型導流罩，其特征在于，所述第一側圍擋板和所述第二側圍擋板之間連接有可伸縮的連接桿。8....

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳鑫，謝沖，鄭開銘，李木一，汪碩，馮曉，李延洋，胡翠松，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林,22