[发明专利]空气动力致动器控制系统和方法

说明书

车辆的空气动力控制系统包括利用模块，利用模块基于纵向上的轮胎上的纵向力和横向上的轮胎上的横向力来确定车辆的轮胎上的利用力和利用力的方向。最大值模块基于利用力的方向确定用于维持轮胎与接触轮胎的路面之间的牵引力的轮胎的最大力。差值模块确定车辆轮胎上的利用力与轮胎上的最大力之间的差值。空气动力致动器控制模块基于差值选择性地调节车辆的空气动力致动器的位置。

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2016年4月7日提交的美国专利申请第15/093,071号。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及车辆的空气动力学，更具体地涉及用于控制车辆的空气动力致动器的系统和方法。

背景技术

在此提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的背景的目的。当前署名的发明人的工作就其在该背景部分所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。

内燃机在气缸内燃烧空气和燃料混合物以驱动活塞，从而产生扭矩。在某些类型的发动机中，进入发动机的空气流量可经由节气门调节。节气门可调节节气门面积，这增加或减少进入发动机的空气流量。随着节气门面积增加，进入发动机的空气流量增加。

燃料控制系统调节燃料喷射的速率以向气缸提供期望的空气/燃料混合物和/或实现所需的扭矩量。增加提供给气缸的空气和燃料的量通常增加发动机的扭矩输出。发动机通过变速器向车轮输出扭矩。

发明内容

在一个特征中，描述了一种车辆的空气动力控制系统。利用模块基于纵向上的轮胎上的纵向力和横向上的轮胎上的横向力确定车辆轮胎上的利用力和利用力的方向。最大值模块基于利用力的方向确定用于维持轮胎与接触轮胎的路面之间的牵引力的轮胎的最大力。差值模块确定车辆轮胎上的利用力与轮胎上的最大力之间的差值。空气动力致动器控制模块基于差值选择性地调节车辆的空气动力致动器的位置。

在进一步的特征中，当差值指示轮胎上的利用力大于轮胎的最大力时，致动器控制模块将空气动力致动器的位置调节到完全打开位置，并且当空气动力致动器的位置朝向完全打开位置移动时，空气动力致动器增加轮胎上的下压力。

在进一步的特征中，当差值指示轮胎的最大力大于轮胎的利用力时，致动器控制模块将空气动力致动器的位置调节到关闭位置，并且当空气动力致动器的位置朝向关闭位置移动时，致动器减小轮胎上的下压力。

在进一步的特征中，轮胎是车辆的前轮胎，并且空气动力致动器与车辆的前部相关联。

在进一步的特征中，轮胎是车辆的后轮胎，并且空气动力致动器与车辆的后部相关联。

在进一步的特征中：利用模块进一步基于第二轮胎上的第二纵向力和第二轮胎上的第二横向力确定车辆的第二轮胎上的第二利用力和第二利用力的第二方向；最大值模块进一步基于第二利用力的第二方向确定用于维持第二轮胎与接触第二轮胎的第二路面之间的牵引力的第二轮胎的第二最大力；差值模块进一步确定车辆的第二轮胎上的第二利用力与第二轮胎的第二最大力之间的第二差值；并且当差值大于第二差值时，致动器控制模块基于差值选择性地调节空气动力致动器的位置。

在进一步的特征中，当第二差值大于差值时，致动器控制模块基于第二差值调节空气动力致动器的位置。

在进一步的特征中，容量模块基于轮胎上的下压力和利用力的方向确定轮胎的力容量，并且当轮胎上的利用力大于轮胎的力容量时，轮胎相对于路面滑动。调节模块基于力容量确定力调节，并且最大值模块基于力调节将轮胎的最大力设定为小于轮胎的力容量。

在进一步的特征中，最大值模块基于轮胎的力容量乘以力调节来设置最大力。

在进一步的特征中，最大值模块基于轮胎的力容量减去力调节来设置最大力。