一种减阻自适应的通用型导流罩及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种减阻自适应的通用型导流罩，包括：第一导流板，其设置在导流罩的顶部，一端与第一侧围挡板的顶部连接，另一端底部设置有卡块；第二导流板，其一端顶部具有滑槽，能够与所述第一导流板的卡块配合，另一端与第二侧围挡板的顶部连接；所述第二导流板相对于所述第一导流板可滑动；第一宽度调节装置，其一端固定在所述第一侧围挡板上，另一端固定在第一中心轴承上；第二宽度调节装置，其一端固定在所述第二侧围挡板上，另一端固定在所述第二中心轴承上；高度调节装置，其一端固定在所述导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室顶部，能够调节所述导流罩的高度。能够调节导流罩的高度和宽度，适用于不同车型。

【技术实现步骤摘要】
一种减阻自适应的通用型导流罩及其控制方法
本专利技术涉及一种导流罩，特别是一种减阻自适应的通用型导流罩及其控制方法。
技术介绍
良好的汽车空气动力学特性设计，是提高汽车动力性、安全性和经济性的重要途径。而由于汽车的厢体一般都高于驾驶室，使得整车外形流场不连续,流线性差。当汽车处于高速运行时,驾驶室上面的气流遇到封闭车厢前部上方部位时，便从厢顶前边缘处产生一个大的绕流,空气阻力系数值因之而增大,阻力系数的增大严重影响燃油的经济性，而且由于汽车的型号不同，导致汽车导流罩形式多种多样，制造时需要不同型号的汽车导流罩模具，制造成本提高，而且即使是同一型号的汽车，货厢的高度也很难固定为某一个特定高度。目前，市场上都是只能使用某一车型的导流罩，而不能适应于不同车型比如货车或卡车。不同的货箱，导致驾驶室与货箱之间存在高度差。现有的导流罩大多不能调节导流罩的高度，有些导流罩虽然能够调节高度，但是会有突出的侧围，影响了流线的连续性；而有些导流罩虽能调节高度，但是调节高度的范围较低，连续性差，实用性不强。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种导流罩，该导流罩能够调节导流罩的高度和宽度，具有减小空气阻力的效果。本专利技术的另一个专利技术目的，提供一种减阻自适应的通用型导流罩的控制方法，通过BP神经网络对导流罩的宽度和高度进行控制，确保导流罩与不同车型的适应性。本专利技术提供的技术方案为：一种减阻自适应的通用型导流罩，包括：第一导流板，其设置在导流罩的顶部，一端与第一侧围挡板的顶部连接，另一端底部设置有卡块；第二导流板，其一端顶部具有滑槽，能够与所述第一导流板的卡块配合，另一端与第二侧围挡板的顶部连接；所述第二导流板相对于所述第一导流板可滑动；第一宽度调节装置，其一端固定在所述第一侧围挡板上，另一端固定在第一中心轴承上；第二宽度调节装置，其一端固定在所述第二侧围挡板上，另一端固定在第二中心轴承上；高度调节装置，其一端固定在所述导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室顶部，能够调节所述导流罩的高度。优选的是，所述第一宽度调节装置包括：第一丝杠螺母，其与一端所述第一侧围挡板固定连接，另一端套设有第一丝杠的一端；第一电机，其输出轴与第一丝杠连接，能够带动所述第一丝杠转动。优选的是，所述第一宽度调节装置与所述第二宽度调节装置对称设置，所述第一中心轴承和所述第二中心轴承并列设置在所述导流罩中部。优选的是，所述高度调节装置包括：滑道，其设置在驾驶室顶部上，所述滑道上设置有齿条；滑块，其设置在所述滑道上，其上设置有由电机驱动的齿轮，能够与所述齿条配合移动；电动推杆，其一端与所述滑块的顶部连接，另一端固定在导流罩的内顶部。优选的是，所述第一丝杠上还设置有自锁机构。优选的是，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板采用柔性材料。优选的是，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板之间连接有可伸缩的连接杆。优选的是，所述连接杆采用硬质塑料材质。一种减阻自适应的通用型导流罩的控制方法，使用一种减阻自适应的通用型导流罩，还包括如下步骤：步骤1、根据采样周期，采用传感器对导流罩第一导流板和第二导流板之间的宽度L、导流罩顶部距驾驶室顶部的高度H、车辆行驶时的风速V、电机的转速S、高度调节装置的高度调整量R等参数进行测量；步骤2、将上述参数进行归一化，并建立三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}，其中，x1为第一导流板和第二导流板之间的宽度系数，x2为高度系数，x3为风速系数，x4为电机转速系数，x5为高度调节装置的调整量系数；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1，y2,…,yb}；b为中间层节点个数，满足其中a为输入层节点个数，c为输出层节点个数；步骤4、得到输出层向量o＝{o1,o2}，其中o1为第一导流板和第二导流板之间的宽度调节系数，o2为导流罩顶部距驾驶室顶部的高度调节系数步骤5、控制电机的转速和高度调节装置的调整量，使其中，分别为第i次采样周期的输出层参数，Lmax为第一侧围挡板和第二侧围挡板之间宽度的最大值，L(i+1)为第i+1个采样周期时第一侧围挡板和第二侧围挡板之间的宽度值，Hmax为导流罩与驾驶室顶部的最大高度，H(i+1)为第i+1个采样周期时的被测物料的高度。优选的是，所述步骤二中进行归一化的公式为其中，为归一化处理的输入参数，xj为测量参数L、H、V、S，j＝1,2,3,4；xjmax、xjmin分别为相应测量参数中的最大测量值和最小测量值，采用S型函数。本专利技术所述的有益效果：1、现在市场上的导流罩都是只能适用于某一车型，而不能适应与不同车型(货车或卡车)，本专利技术通过调节导流罩的宽度，可以适用于不同车型的货车或卡车。2、不同的货箱，导致驾驶室与货箱之间存在不同的高度差，而目前有的导流罩虽可调节高度，但严重影响了流线的连续性；有的没有侧围的突出物，调节高度较低，而本专利技术侧围使用柔性材料，可以实现高度连续调节，可调节的范围大大提高，适用性更强。3、在货车或卡车空载时，当遇到较强的侧风，导流罩能够自动收缩，减小迎风面积，明显降低风阻。4、通过分析验证，没有导流罩、导流罩与货箱处在高度差时、导流罩高度与货箱保持一致时使得阻力明显降低。5、通过BP神经网络对导流罩的高度和宽度的调节过程进行控制，确保导流罩的通用性能。附图说明图1为本专利技术所述的减阻自适应的通用型导流罩的整体结构示意图。图2为本专利技术所述的高度调节装置的结构图图3为本专利技术所述的升降装置的结构示意图。图4为本专利技术所述的减阻自适应的通用型导流罩的控制策略图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-3所示，本专利技术提供一种减阻自适应的通用型导流罩，包括第一导流板110、第二导流板210、第一侧围挡板120、第二侧围挡板220、固定机构300以及高度调节装置。第一导流板110设置在导流罩的左侧，一端与竖直设置的第一侧围挡板120的顶部连接，另一端与第二导流板210的一端相互接触，并且第一导流板110另一端的底部设置有卡块，能够与第二导流板210上设置的滑槽211相互配合，进行滑动，使第一导流板110和第二导流板210相对运动，改变它们之间的距离。第二导流板210设置在导流罩的右侧，第二导流板210的另一端与竖直设置的第二侧围挡板220的顶部连接，第一导流板110和第二导流板210的表面均设置有多个相同的凹坑。第一中心轴承和第二中心轴承并列设置在导流罩中部的固定机构300上，第一宽度调节装置的一端固定在第一侧围挡板120上，另一端与第一中心轴承连接，第一宽度调节装置与第二宽度调节装置结构相同，并且对称设置，第二宽度调节装置的一端固定在第二侧围挡板220上，另一端与第二中心轴承连接。第一宽度调节装置包括：第一丝杠螺母130，其一端与第一侧围挡板120的内侧连接，另一端套设第一丝杠140的一端，第一电机150的输出轴与第一丝杠连接，并能够带动第一丝杠140进行转动。第一电机170和所述第一丝杠螺母130之间还套设有第一轴承150。第二宽度调节装置包括：第二丝杠螺母230，其一端与第二侧围挡板220的内侧连接，另一端套设第二丝杠240的一端，第二电机270的输出轴与第二丝杠连接，并能够带动第二丝杠240本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，包括：第一导流板，其设置在导流罩的顶部，一端与第一侧围挡板的顶部连接，另一端底部设置有卡块；第二导流板，其一端顶部具有滑槽，能够与所述第一导流板的卡块配合，另一端与第二侧围挡板的顶部连接；所述第二导流板相对于所述第一导流板可滑动；第一宽度调节装置，其一端固定在所述第一侧围挡板上，另一端固定在第一中心轴承上；第二宽度调节装置，其一端固定在所述第二侧围挡板上，另一端固定在第二中心轴承上；高度调节装置，其一端固定在所述导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室顶部，能够调节所述导流罩的高度。

【技术特征摘要】
1.一种减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，包括：第一导流板，其设置在导流罩的顶部，一端与第一侧围挡板的顶部连接，另一端底部设置有卡块；第二导流板，其一端顶部具有滑槽，能够与所述第一导流板的卡块配合，另一端与第二侧围挡板的顶部连接；所述第二导流板相对于所述第一导流板可滑动；第一宽度调节装置，其一端固定在所述第一侧围挡板上，另一端固定在第一中心轴承上；第二宽度调节装置，其一端固定在所述第二侧围挡板上，另一端固定在第二中心轴承上；高度调节装置，其一端固定在所述导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室顶部，能够调节所述导流罩的高度。2.根据权利要求1所述的减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，所述第一宽度调节装置包括：第一丝杠螺母，其与一端所述第一侧围挡板固定连接，另一端套设有第一丝杠的一端；第一电机，其输出轴与第一丝杠连接，能够带动所述第一丝杠转动。3.根据权利要求2所述的减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，所述第一宽度调节装置与所述第二宽度调节装置对称设置，所述第一中心轴承和所述第二中心轴承并列设置在所述导流罩中部。4.根据权利要求1所述的减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，所述高度调节装置包括：滑道，其设置在驾驶室顶部上，所述滑道上设置有齿条；滑块，其设置在所述滑道上，其上设置有由电机驱动的齿轮，能够与所述齿条配合移动；电动推杆，其一端与所述滑块的顶部连接，另一端固定在导流罩的内顶部。5.根据权利要求3所述的减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，所述第一丝杠上还设置有自锁机构。6.根据权利要求1所述的减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板采用柔性材料。7.根据权利要求6所述的减阻自适应的通用型导流罩，其特征在于，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板之间连接有可伸缩的连接杆。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，谢冲，郑开铭，李木一，汪硕，冯晓，李延洋，胡翠松，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22