CN114906235B - 扰流板的控制装置、方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扰流板的控制装置、方法、设备及介质，控制装置包括驱动机构、滑轨、高度传感器和控制单元，扰流板可滑动的设置在滑轨中，所述驱动机构用于驱动所述扰流板在所述滑轨中滑动；所述高度传感器用于，在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，检测车辆轮眉到轮心的高度；所述控制单元用于，获取所述高度传感器检测到的所述高度，并根据所述高度，判断是否需要调整所述扰流板的高度；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中滑动，使得所述扰流板的高度上升或下降。采用该装置可以使得扰流板的高度随着车底流场的变化而变化，以发挥出最大的降阻效果，减少汽车能源消耗，提升经济性。

Description

扰流板的控制装置、方法、设备及介质

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种扰流板的控制装置、方法、设备及介质。

背景技术

随着车辆技术日新月异的发展，人们对车辆的要求也逐渐增高。在要求车辆安全性和舒适性的同时，对车辆的环保性也有了更多的要求，能否节能减排也成为了未来购车的一个重要考虑因素。

汽车的节能减排即通过一系列的优化，减少汽车的能源消耗和污染物排放。要减少汽车能源消耗有多种实现方式，其中一种实现方式即减少车辆行驶阻力。仿真发现，汽车底部及车轮区域的气流复杂且极不稳定，风阻仅次于车身，通过在汽车前轮临近区域安装特殊形状的扰流板，可以阻挡气流直接冲击高速旋转的车轮，从而改善车轮区域的流场分布，降低车轮及车体底部区域的能量耗散，获得明显的降阻效果，减少汽车能源消耗。

然而，对于装配有空气悬架系统的车辆来说，当空气悬架系统处于不同的工作模式时，车底和地面之间的间隙会发生变化，车底的流场也会随之变化。而扰流板的高度是固定的，当空气悬架系统的工作模式变化时，扰流板降低空气阻力的作用会大打折扣甚至有可能出现负效果，从而无法起到减少汽车能源消耗的作用。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种扰流板的控制装置、方法、设备及介质。

第一方面，本发明提供了一种扰流板的控制装置，所述控制装置包括驱动机构、滑轨、高度传感器和控制单元，扰流板可滑动的设置在滑轨中，所述驱动机构用于驱动所述扰流板在所述滑轨中滑动；

所述高度传感器用于，在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，检测车辆轮眉到轮心的高度；

所述控制单元用于，获取所述高度传感器检测到的所述高度，并根据所述高度，判断是否需要调整所述扰流板的高度；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中滑动，使得所述扰流板的高度上升或下降。

可选的，所述驱动机构包括步进电机和安装在所述步进电机的输出轴上的齿轮，所述扰流板上设有与所述齿轮相啮合的齿条结构，所述齿条结构在所述扰流板上沿所述扰流板的升降方向布置。

可选的，所述滑轨为具有锁紧功能的液压式滑轨；

所述控制单元还用于，当判断不需要调整所述扰流板的高度时，控制所述滑轨将所述扰流板锁紧；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述滑轨将所述扰流板松开。

可选的，所述控制单元用于：

当所述高度传感器检测到的所述高度低于标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向上滑动，使得所述扰流板的高度上升；

当所述高度传感器检测到的所述高度高于所述标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向下滑动，使得所述扰流板的高度下降。

可选的，所述空气悬架系统的工作模式包括经济模式、舒适模式、高能模式和越野模式；

所述标准高度为所述空气悬架系统处于经济模式或舒适模式时，所述高度传感器检测到的所述车辆轮眉到轮心的高度。

第二方面，本发明提供了一种扰流板的控制方法，所述控制方法适用于如第一方面所述的控制装置，所述控制方法包括：

获取在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，所述高度传感器检测到的车辆轮眉到轮心的高度；

根据所述高度判断是否需要调整扰流板的高度，当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制驱动机构驱动所述扰流板在滑轨中滑动，使得所述扰流板的高度上升或下降。

可选的，所述控制方法还包括：

当所述高度传感器检测到的所述高度低于标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向上滑动，使得所述扰流板的高度上升；

当所述高度传感器检测到的所述高度高于所述标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向下滑动，使得所述扰流板的高度下降。

可选的，所述滑轨为具有锁紧功能的液压式滑轨；所述控制方法还包括：

当判断不需要调整所述扰流板的高度时，控制滑轨将所述扰流板锁紧；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述滑轨将所述扰流板松开。

第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如第一方面所述的控制方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面所述的控制方法。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种扰流板的控制装置、方法、设备及介质，通过采用高度传感器检测空气悬架系统在不同的工作模式下，车辆轮眉到轮心的高度。根据车辆轮眉到轮心的高度即可判断车底和地面之间的间隙大小是否发生变化，从而判断是否需要调整扰流板的高度。当判断需要调整扰流板的高度时，则控制驱动机构驱动扰流板在滑轨中滑动，使得扰流板的高度上升或下降，以此实现扰流板的高度调节。此时，扰流板的高度可以随着车底流场的变化而变化，以发挥出最大的降阻效果，减少汽车能源消耗，提升经济性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种扰流板的控制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种扰流板的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。在本公开的上下文中，相似或者相同的部件可能会用相同或者相似的标号来表示。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

近年来，在国家政策鼓励下，新能源汽车尤其是纯电动汽车得到了飞速发展。但受限于汽车动力电池能量密度和快充技术未取得突破性进展，续航里程成为瓶颈问题。尤其是驾驶纯电动车进行远途高速行驶时，很多人都有里程焦虑。因此，如何提高汽车续航里程，成为重中之重。高速行驶过程中，空气阻力占整车行驶阻力的70％以上，汽车行驶阻力越大，能源消耗越多，汽车续航里程越低，因此，尽可能地降低空气阻力、减少能源消耗，已成为越来越多汽车厂家的追求。

由于汽车前轮轮腔以下的部分受到正面气流的直接冲击，有很大的正压区，使得前轮本身贡献了相当大比例的空气阻力(约占整车空气阻力的15％)。为了降低前轮空气阻力，减小前轮被正面气流直接冲击的面积，通常在前轮前部前保下部区域安装特殊形状的扰流板，以此改变车底和前轮附近的流场。前轮扰流板自身是会产生空气阻力的，之所以能降低整车空气阻力是因为自身的空气阻力小于前轮减小的空气阻力。经风洞试验验证，选择不同高度的扰流板，可降低整车空气阻力的2％-8％，可以非常有效的降低电耗，增加续航。

随着人们对驾驶性的追求，越来越多的纯电动汽车装配了空气悬架系统，可以一定程度地调节车底和地面的间隙。当空气悬架系统处于不同工作模式下时，车底和地面之间的间隙会发生变化，车底的流场也会随之变化。而当前阶段前轮扰流板的高度是固定的，当空气悬架系统的工作模式变化时，扰流板降低空气阻力的作用会大打折扣甚至有可能出现负效果，从而无法起到减少汽车能源消耗的作用。

因此，针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种扰流板的控制装置、方法、设备及介质，可以有效解决装配有空气悬架系统的汽车在不同模式下，前轮扰流板降低空气阻力的作用大打折扣的问题。

图1是本发明实施例提供的一种扰流板的控制装置的结构示意图，如图1所示，该控制装置100包括驱动机构10、滑轨20、高度传感器(图中未示出)和控制单元(图中未示出)。扰流板200可滑动的设置在滑轨20中，驱动机构10用于驱动扰流板200在滑轨20中滑动。

高度传感器用于在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，检测车辆轮眉到轮心的高度。

控制单元用于，获取高度传感器检测到的高度，并根据高度传感器检测到的高度，判断是否需要调整扰流板200的高度。当判断需要调整扰流板200的高度时，控制驱动机构10驱动扰流板200在滑轨20中滑动，使得扰流板200的高度上升或下降。

在本实施例中，扰流板200的高度即扰流板相对于地面的高度。

需要说明的是，在本实施例中，控制单元可以为单独的控制器也可以为汽车的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)。控制单元分别与驱动机构10、滑轨20和高度传感器电连接。

在本实施例中，扰流板200为前轮扰流板，安装在前轮前保下部区域。驱动机构10和滑轨20均靠近扰流板200安装固定在车辆的前保300上。高度传感器可以为单独的传感器，也可以为空气悬架系统中的高度传感器。本发明对此不作限制。

可选的，驱动机构10包括步进电机11和安装在步进电机11的输出轴上的齿轮12。扰流板200上设有与齿轮12相啮合的齿条结构200a，齿条结构200a在扰流板200上沿扰流板200的升降方向布置。

具体使用时，通过控制步进电机11的输出轴正传或反转，即可带动输出轴上的齿轮12正传或反转，实现扰流板200的升降。

在本实施例的一些实现方式中，齿条结构200a可以通过螺栓等固定件固定在扰流板200上。或者，扰流板200与齿条结构200a可以为一体式成型结构。

在本实施例中，扰流板200的升降方向即扰流板远离或靠近地面的方向。

可选的，滑轨20为具有锁紧功能的液压式滑轨。例如，滑轨20可以为NBK公司发明的LBPH液压型常闭导轨或者其他类似滑轨，可以对扰流板进行夹紧和放松。

在本实施例中，控制单元还用于：

当判断不需要调整扰流板200的高度时，控制滑轨20将扰流板200锁紧；

当判断需要调整扰流板200的高度时，控制滑轨20将扰流板200松开。

具体控制时，控制器可以向液压式滑轨提供或释放液压。当供给液压时，滑轨解除夹紧；当释放液压时，滑轨保持夹紧。夹紧力可根据需求设计(例如最高能达到15000N)，避免因安装不牢固而导致的产生异响或振动噪声等问题。

可选的，控制单元用于：

当高度传感器检测到的高度低于或高于标准高度时，则判断需要调整扰流板200的高度。当高度传感器检测到的高度等于标准高度时，则判断不需要调整扰流板200的高度。

进一步地，控制单元用于：

当高度传感器检测到的高度低于标准高度时，控制驱动机构10驱动扰流板200在滑轨20中向上滑动，使得扰流板200的高度上升；

当高度传感器检测到的高度高于标准高度时，控制驱动机构10驱动扰流板200在滑轨20中向下滑动，使得扰流板200的高度下降。

也就是说，当车底和地面之间的间隙变大时，控制扰流板的高度下降；当车底和地面之间的间隙变小时，控制扰流板的高度升高。此时可以保证扰流板降低空气阻力的效果更好。

可选的，空气悬架系统的工作模式包括经济模式、舒适模式、高能模式和越野模式。

在本实施例的一种实现方式中，可以将标准高度设置为空气悬架系统处于经济模式或舒适模式时，高度传感器检测到的车辆轮眉到轮心的高度。此时，若空气悬架系统由经济/舒适模式切换至高能模式，车辆轮眉到轮心的高度会减小；当空气悬架系统由经济/舒适模式切换至越野模式时，车辆轮眉到轮心的高度会增大。

为了更好的理解本发明，以下举例说明下当空气悬架系统处于不同的工作模式时，扰流板的高度调节量，参见下表1：

表1

由上述表1可知，当空气悬架系统由经济/舒适模式切换至高能模式时，车辆轮眉到轮心的高度减小了40mm，即车底距地面的高度下降了40mm，此时前轮扰流板的高度对应上升了20mm。当空气悬架系统由经济/舒适模式切换至越野模式时，车辆轮眉到轮心的高度增加了60mm，即车底距地面的高度上升了60mm，此时前轮扰流板的高度对应下降了30mm。

当空气悬架系统处于不同的工作模式时，扰流板的降阻作用也会不同，如下表2所示：

表2

由上表2可知，当空气悬架系统由经济/舒适模式切换至高能模式或越野模式时，采用本发明的控制装置调整高度后的前轮扰流板降阻效果明显好于固定高度的前轮扰流板降阻效果。

需要说明的是，以上车辆轮眉到轮心的高度的变化量与扰流板高度的调整量的关系仅为示例，实际可以根据需要进行设置。例如，当车辆轮眉到轮心的高度的变化量为a时，扰流板高度的调整量可以为a/2或a/3等。

图2是本发明实施例提供的一种扰流板的控制方法流程图，适用于上述实施例所述的控制装置，如图2所示，该控制方法包括：

步骤S210、获取在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，高度传感器检测到的车辆轮眉到轮心的高度。

步骤S220、根据高度判断是否需要调整扰流板的高度，当判断需要调整扰流板的高度时，控制驱动机构驱动扰流板在滑轨中滑动，使得扰流板的高度上升或下降。

可选的，步骤S220可以包括：

当高度传感器检测到的高度低于或高于标准高度时，则判断需要调整扰流板的高度。当高度传感器检测到的高度等于标准高度时，则判断不需要调整扰流板的高度。

具体的，当高度传感器检测到的高度低于标准高度时，控制驱动机构驱动扰流板在滑轨中向上滑动，使得扰流板的高度上升；

当高度传感器检测到的高度高于标准高度时，控制驱动机构驱动扰流板在滑轨中向下滑动，使得扰流板的高度下降。

其中，空气悬架系统的工作模式包括经济/舒适模式、高能模式和越野模式。可以将标准高度设置为空气悬架系统处于经济/舒适模式时，高度传感器检测到的车辆轮眉到轮心的高度。

可选的，该控制方法还包括：

当判断不需要调整扰流板的高度时，控制滑轨将扰流板锁紧；

当判断需要调整扰流板的高度时，控制滑轨将扰流板松开。

上述控制方法中采用的控制装置的具体细节可以对应参阅图1所示的控制装置实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式互相通信连接。

处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器可在电子设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器可以是非易失性固态存储器。

在一个实例中，存储器可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)。在一个实例中，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种主控制方法。

在一个示例中，电子设备还可包括通信接口和总线。其中，处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。通信接口，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。

另外，结合上述实施例中的控制方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种控制方法。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。

Claims (8)

1.一种扰流板的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括驱动机构、滑轨、高度传感器和控制单元，扰流板可滑动的设置在所述滑轨中，所述驱动机构用于驱动所述扰流板在所述滑轨中滑动；

所述高度传感器用于，在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，检测车辆轮眉到轮心的高度；

所述控制单元用于，获取所述高度传感器检测到的所述高度，并根据所述高度，判断是否需要调整所述扰流板的高度；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中滑动，使得所述扰流板的高度上升或下降；其中，当检测到所述车辆轮眉到轮心的高度的变化量为a时，控制所述扰流板高度的调整量为a/2；

所述驱动机构包括步进电机和安装在所述步进电机的输出轴上的齿轮，所述扰流板上设有与所述齿轮相啮合的齿条结构，所述齿条结构在所述扰流板上沿所述扰流板的升降方向布置；

所述滑轨为具有锁紧功能的液压式滑轨；

所述控制单元还用于，当判断不需要调整所述扰流板的高度时，控制所述滑轨将所述扰流板锁紧；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述滑轨将所述扰流板松开。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制单元用于：

当所述高度传感器检测到的所述高度低于标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向上滑动，使得所述扰流板的高度上升；

当所述高度传感器检测到的所述高度高于所述标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向下滑动，使得所述扰流板的高度下降。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述空气悬架系统的工作模式包括经济模式、舒适模式、高能模式和越野模式；

所述标准高度为所述空气悬架系统处于经济模式或舒适模式时，所述高度传感器检测到的所述车辆轮眉到轮心的高度。

4.一种扰流板的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于如权利要求1至3任一项所述的控制装置，所述控制方法包括：

获取在车辆的空气悬架系统处于不同的工作模式时，所述高度传感器检测到的车辆轮眉到轮心的高度；

根据所述高度判断是否需要调整扰流板的高度，当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制驱动机构驱动所述扰流板在滑轨中滑动，使得所述扰流板的高度上升或下降。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当所述高度传感器检测到的所述高度低于标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向上滑动，使得所述扰流板的高度上升；

当所述高度传感器检测到的所述高度高于所述标准高度时，控制所述驱动机构驱动所述扰流板在所述滑轨中向下滑动，使得所述扰流板的高度下降。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述滑轨为具有锁紧功能的液压式滑轨；所述控制方法还包括：

当判断不需要调整所述扰流板的高度时，控制滑轨将所述扰流板锁紧；当判断需要调整所述扰流板的高度时，控制所述滑轨将所述扰流板松开。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求4-6中任一项所述的控制方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求4-6中任一项所述的控制方法。

Images