CN118163521A - 一种轮辋组件、车辆及车辆风阻调节的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮辋组件、车辆及车辆风阻调节的方法，该轮辋组件包括：装饰板，设有多个在周向上间隔的通孔；导流件，设置有多个，每个所述导流件对应设置在一所述通孔处；驱动装置，连接所述导流件，所述驱动装置用于带动所述导流件相对所述装饰板转动，以实现所述导流件与所述装饰板在不同角度的偏转控制，而调节所述通孔的开闭大小。

Description

一种轮辋组件、车辆及车辆风阻调节的方法

技术领域

本发明属于车辆技术领域，更具体地，涉及一种轮辋组件、车辆及车辆风阻调节的方法。

背景技术

在汽车的设计和制造中，轮辋组件不仅影响车辆的外观，还对车辆的性能有着重要影响。传统的轮辋设计通常固定不变，无法根据车辆行驶条件的变化进行相应的调整。这可能导致在高速行驶时风阻较大，或在制动时散热效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轮辋组件、车辆及车辆风阻调节的方法，以解决如何平衡车辆风阻性能和散热性能的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种轮辋组件，包括：

装饰板，设有多个在周向上间隔的通孔；

导流件，设置有多个，每个所述导流件对应设置在一所述通孔处；

驱动装置，连接所述导流件，所述驱动装置用于带动所述导流件相对所述装饰板转动，以实现所述导流件与所述装饰板在不同角度的偏转控制，而调节所述通孔的开闭大小。

一些实施例中，所述驱动装置包括：

推杆，与所述导流件偏心连接；

驱动件，连接所述推杆，所述驱动件用于驱动所述推杆沿所述轮辋组件的轴向平动，以带动所述导流件绕第一方向摆动；其中，所述第一方向沿所述装饰板的径向延伸。

一些实施例中，所述装饰板包括第一环状部、第二环状部和扇形部，所述第一环状部和所述第二环状部在径向上间隔设置，所述扇形部连接所述第一环状部和所述第二环状部，所述扇形部设置为多个，多个所述扇形部沿周向间隔设置，相邻所述扇形部之间形成所述通孔；

所述导流件在径向上的第一端与所述第一环状部铰接，所述导流件在径向上的第二端与所述第二环状部铰接，所述第一方向为所述第一端与所述第二端的连线方向。

一些实施例中，还包括：

监测装置，用于监测车辆的运行数据；

控制器，用于根据所述车辆的运行数据发送驱动信号至所述驱动装置，以驱动所述导流件运动。

一些实施例中，所述监测装置包括：

车速传感器，用于监测车辆速度；

和/或，

温度传感器，用于监测车辆制动盘处的温度。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括：根据上述任一项所述的轮辋组件。

本发明实施例还提供了一种车辆风阻调节的方法，包括步骤：

响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系；

驱动所述驱动装置带动所述导流板相对所述装饰板转动，以改变所述导流板相对所述装饰板的偏转角度，而调节所述装饰板上通孔的开闭大小。

一些实施例中，所述响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系的步骤之前，还包括：

根据车辆的速度来确定所述风阻调节指令。

一些实施例中，所述响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系的步骤之前，还包括：

根据车辆制动盘的温度来确定所述风阻调节指令。

一些实施例中，所述驱动所述驱动装置带动所述导流板相对所述装饰板转动的步骤之后，还包括：

实时监测所述车辆的车速和所述车辆制动盘的温度，以更新所述风阻调节指令。

本发明实施例提供了一种轮辋组件、车辆及车辆风阻调节的方法，该轮辋组件包括装饰板、导流件和驱动装置。装饰板设有多个在周向上间隔的通孔，导流件设置有多个，每个导流件对应设置在一通孔处，导流件设置的数量与通孔的数量一致，驱动装置连接导流件，驱动装置用于带动导流件相对装饰板转动，以实现导流件与装饰板在不同角度的偏转控制，而调节通孔的开闭大小。在不同的行驶工况下，可综合车辆的行驶状态，例如车辆行驶的车速、刹车盘温度等信息，来调节导流板相对装饰板的偏转角度，以调节通孔的开度，进而能够在把保证车辆刹车盘散热性能的前提下，达到整车更好的风阻性能，以达到车辆散热性能和车辆风阻性能平衡的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的轮辋组件的主视图；

图2为本发明实施例的轮辋组件中通孔开启的状态示意图；

图3为本发明实施例的轮辋组件的背部示意图；

图4为本发明实施例的轮辋组件的侧视图；

图5为本发明实施例的轮辋组件中通孔在开启状态的侧视图。

附图标记说明：

1、装饰板；11、通孔；12、第一环状部；13、第二环状部；14、扇形部；2、导流件；21、第一端；22、第二端；3、驱动装置；31、推杆；32、驱动件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位，“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向，可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。“多个”表示大于或等于两个。

本发明实施例提供一种轮辋组件，该轮辋组件可应用于电动车、燃油车等车辆中。需要说明的是，本发明实施例的应用场景类型并不对本发明实施例的轮辋组件产生限定。

在汽车的设计和制造中，轮辋组件不仅影响车辆的外观，还对车辆的性能有着重要影响。传统的轮辋设计通常固定不变，无法根据车辆行驶条件的变化进行相应的调整。这可能导致在高速行驶时风阻较大，或在制动时散热效果不佳，因此，存在汽车风阻与制动散热难以平衡的问题。

以下对轮辋组件中风阻与热平衡之间难以平衡的问题进行分析，轮辋组件中通孔的开口大小对车辆的风阻具有较大的影响，具体的，在汽车行驶的过程中，气流会从车辆的轮胎内侧通过轮辋组件的通孔流向轮胎外侧，在上述过程中，气流能够带走制动卡钳产生的热量，以实现制动卡钳的散热，降低卡钳的温度，避免制动卡钳热衰退。因此，轮辋组件的通孔大小会直接影响气流通过的面积和速度。并且通孔的大小还会影响刹车盘的散热。轮辋组件的通孔较小的情况下，会限制气流的流动，从而容易造成刹车盘散热不良，进而影响刹车盘的制动性能。然而，在通孔开口较大的情况下，车辆行驶的风阻会对应变大，为了降低汽车行驶的风阻，通孔变小，会造成刹车盘散热不良的问题，因此，现有技术存在车辆风阻与刹车盘散热性能难以平衡的问题。

本发明实施例提供了一种轮辋组件，如图1-图5所示，该轮辋组件该包括装饰板1、导流件2和驱动装置3。装饰板1设有多个在周向上间隔的通孔11，需要说明的是，装饰板1的作用不仅限于美观，还可以保护车辆的车身表面免受石子、沙砾、泥土等路面杂物的飞溅和划伤，从而在一定程度上延长车身的寿命。此外，车轮装饰板还配备有防擦条或防撞条，可以在车辆轻微碰撞时起到缓冲作用，保护车身免受损伤。在汽车行驶的过程中，气流会从车辆轮胎内侧通过装饰板1的通孔11流向轮胎外侧，使得气流能够带走制动卡钳产生的热量，以实现对制动卡钳的散热。导流件2设置有多个，每个导流件2对应设置在一通孔11处；需要说明的是，对应设置表示的是导流件2设置的数量与通孔11设置的数量一致，且每个导流件2对应设置在通孔11所设置的位置处。导流件2可封闭和开放通孔11。驱动装置3连接导流件2，驱动装置3用于带动导流件2相对装饰板1转动，以实现导流件2与装饰板1在不同角度的偏转控制，而调节通孔11的开闭大小。本发明实施例通过改变导流件2的角度，可以控制通过通孔11的气流量，进而调节散热效果和空气动力学性能。需要说明的是，本发明实施例不限定该驱动装置3设置的具体类型，例如，驱动装置3可设置为气缸驱动的形式、也可以设置为步进电机驱动的形式，无论采用何种驱动形式，只要能够带动导流件2相对装饰板1转动即可。其中，转动表示的是导流件2绕某一点或轴线进行圆周运动，且该点或直线位于装饰板1上。在导流件2转动的过程中，导流件2上的每一个点都沿着一个以该点为中心的圆轨迹进行运动，而这个圆轨迹位于一个与该轴线垂直的平面上。

对于燃油车而言，风阻性能对油耗有着重要影响，在欧盟NEDC(New EuropeanDriving Cycle，即新欧洲驾驶循环测试)中，循环平均车速33km/h的工况下，气动阻力消耗约26％的燃油，而对于90km/h的定速续航气动阻力消耗约53％的燃油，速度超过200km/h时，气动阻力占比将达到85％，气动阻力每下降10％，油耗可以节约7％左右。对于电动车而言，风阻性能对续航和整车成本有着重要影响，低风阻可以大幅度的降低整车电池成本及增加续航里程，以10count为例，可以提升续航6-8公里，400万销量量纲的电动车可降低成本36亿元，在目前降低成本的大趋势下，超低风阻的设计成为降低整车成本、减轻车辆重量、提升续航的重要措施。因此，无论是对燃油车还是电动车，风阻性能优化都非常重要。

本发明实施例提供了一种轮辋组件，该轮辋组件包括装饰板、导流件和驱动装置。装饰板设有多个在周向上间隔的通孔，导流件设置有多个，每个导流件对应设置在一通孔处，导流件设置的数量与通孔的数量一致，驱动装置连接导流件，驱动装置用于带动导流件相对装饰板转动，以实现导流件与装饰板在不同角度的偏转控制，而调节通孔的开闭大小。在不同的行驶工况下，可综合车辆的行驶状态，例如车辆行驶的车速、刹车盘温度等信息，来调节导流板相对装饰板的偏转角度，以调节通孔的开度，进而能够在把保证车辆刹车盘散热性能的前提下，达到整车更好的风阻性能，以达到车辆散热性能和车辆风阻性能平衡的效果。

在一些实施例中，如图2和图3所示，驱动装置3包括推杆31和驱动件32。推杆31在长度方向上的一端与导流件2偏心连接，需要说明的是，导流件2的对称轴可作为导流件的转动轴线，且该对称轴的至少一端可与装饰板1铰接，偏心表示的是推杆31与导流件2连接的位置位于对称轴的一侧，而不是是位于对称轴上，且该连接的位置远离对称轴更有利于推杆为导流件2提供更大的摆动角度，以降低导流件2摆动的难度。驱动件32连接推杆31，驱动件32用于驱动推杆31沿轮辋组件的轴向平动，以带动导流件2绕第一方向摆动；其中，第一方向沿装饰板1的径向延伸。轮辋组件的轴向可理解为汽车轮胎的轴向，也可以理解为整车的轴向，推杆31沿汽车的轴向平行移动，进而带动导流件2绕第一方向摆动，其中，该第一方向可以是导流件2的对称轴方向，且该导流件2在对称轴的两端与装饰板1铰接。本发明实施例通过采用推杆与导流件偏心连接，将推杆的直线运动转化为导流件的转动，以实现通孔开口大小的调节，该调节方式稳定可控，有利于提高通孔开闭大小的进度，提升车辆散热性能和风阻性能的平衡性。

在一些实施例中，如图2所示，装饰板1包括第一环状部12、第二环状部13和扇形部14，第一环状部12和第二环状部13在径向上间隔设置，g需要说明的是，径向表示的是轮辋组件的径向，也可也理解为轮胎的径向，该径向垂直轮辋组件的轴向。扇形部14连接第一环状部12和第二环状部13，扇形部14设置为多个，多个扇形部14沿周向间隔设置，该周向表示的是围绕轴向设置的方向，相邻两个扇形部14之间的间隙形成一个通孔11，导流件2在径向上的第一端21与第一环状部12铰接，导流件2在径向上的第二端22与第二环状部13铰接，第一方向为第一端21与第二端22的连线方向。需要说明的是，本发明实施例中的第一环状部12、第二环状部13和扇形部14可设置为一体成型件，也就是说，第一环状部12/第二环状部13和扇形部14可一体注塑成型或采用其他的成型方式一体加工成型，有利于提高装饰板1的结构稳定性。而导流件2在径向上的两端分别与第一环状部12和第二环状部13铰接，有利于降低导流件2与装饰板1的装配难度，且还有利于提高导流件2与装饰板1相对运动的流畅性。这样设计可以确保导流件在摆动时能够保持稳定性和可靠性。同时，第一方向为第一端与第二端的连线方向，这使得导流件的摆动方向明确且易于控制。

在一些实施例中，轮辋组件还包括监测装置和控制器。监测装置用于监测车辆的运行数据；需要说明的是，上述车辆运行的数据包括但不限于车速、制动盘温度等参数，控制器用于根据车辆的运行数据发送驱动信号至驱动装置，以驱动导流件运动。可以实现对导流件运动的精确调节。在实际应用中，当车速达到一定值时，控制器根据车速传感器的信号控制驱动装置带动导流件摆动至一定角度，以减小通孔的开度，降低风阻并提高车轮的空气动力学性能。当车辆制动时，制动盘温度升高，温度传感器将温度信号传递给控制器。控制器根据温度信号控制驱动装置带动导流件摆动至另一角度，以增大通孔的开度并提高散热效果。通过这种方式，本发明的轮辋组件可以根据不同的行驶条件自动调节通孔的开闭大小，以优化车轮的性能和表现。

在一些实施例中，监测装置包括车速传感器和/或温度传感器。车速传感器用于监测车辆速度，温度传感器用于监测车辆制动盘处的温度。控制器接受监测装置监测到的各项信号值，该信号值包括车辆的速度和刹车制动盘的温度。根据控制器内部设定的控制策略，对驱动装置发布驱动信号，驱动装置接收控制器发布的信号，驱动轮辋组件中的导流件转动，进而调节装饰板上通孔的开口大小，从而实现轮辋组件风阻的主动调节。

以下对控制器的控制策略进行说明：

最开始状态下，轮辋组件的装饰板上的导流件处于全闭合状态，如图1所示，通孔被导流件完全封闭，导流件可与装饰板的表面平齐，以降低车辆的风阻。在此状态下，通过车速传感器监测车辆行驶的速度，车辆行驶的速度会影响制动盘处空气流量大小，进而影响制动盘以及轮辋组件的散热能力。在车辆行驶速度加大的情况下，气流可以很快将制动盘摩擦产生的热量带走，有利于散热，本发明实施例可以将车辆行驶速度划分为多个速度区间，例如，在一些实施例中，将车辆行驶的速度划分为三个速度区间，即将速度大于等于0且小于等于40km/h划分为第一速度区间，将速度大于40km/h且小于80km/h划分为第二速度区间，将速度大于80km/h划分为第三速度区间，需要说明的是，该速度划分方式可根据具体车型调整，本发明实施例仅对其中一种划分方式进行举例说明。然后再判断制动盘处温度传感器监测到的温度值。在每个车辆速度区间内，将温度划分为多个温度区间，例如，在一些实施例中，将每个速度区间划分为四个温度区间。如在速度大于等于0且小于等于40km/h的第一区间内，将温度划分为T小于等于55摄氏度的第一温度区间，将温度T大于55摄氏度且小于等于65摄氏度划分为第二温度区间，将温度T大于65摄氏度小于等于75摄氏度划分为第三温度区间，将温度T大于75摄氏度划分为第四温度区间，需要说明的是，该温度区间的划分方式可根据具体的车型调整，本发明实施例仅对其中其中划分方式进行举例说明。控制器根据不同的车速和温度值来控制导流件的开闭状态及开启程度。

本发明实施例将导流件的开启程度分为多个档位，例如，在一些实施例中，将导流件的开闭状态分为三个开度档位，分别为第一档位、第二档位和第三档位，需要说明的是，该导流件的开闭状态所划分的档位可根据不同的车型来设定，本发明实施例仅对其中一种开度档位进行举例说明。或者，在一些实施例中，导流件可设置为无级档位，也就是说，无需将导流件的开闭程度划分为多个档位，可直接通过控制器对导流件转动的角度进行控制。在将导流件划分为三个档位的实施例中，第一档位中通孔开启的程度最小，第三档位中通孔开启的程度最大，图3所示为通孔在某一档位下的状态示意图，驱动装置接收控制器发布的控制信号，通过控制推杆行程来控制导流件的开闭状态和开启程度，不同的推杆行程对应于不同的导流件转动角度，进而对应不同的开启档位。驱动装置驱动导流件转动到一定角度，进入到对应档位后，便保持当前档位一定时间，固定推杆行程，进而将导流件锁止在此档位，等待下次驱动装置对导流件档位进行调整。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括根据上述任一项实施例所述的轮辋组件。

本发明实施例还提供了一种车辆风阻调节的方法，包括步骤：

响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系；

驱动所述驱动装置带动所述导流板相对所述装饰板转动，以改变所述导流板相对所述装饰板的偏转角度，而调节所述装饰板上通孔的开闭大小。

本发明实施例提供了一种车辆风阻的调节方法，通过根据汽车行驶工况来调节轮辋组件中导流件相对装饰板中通孔的偏转角度，以实现通孔的开闭状态和开启程度的控制，在导流件关闭通孔的状态下，可以减小汽车行驶的空气阻力，在导流件开启通孔的状态下，空气阻力会有所增加，通过提高制动盘处的空气流量，进而提高制动盘及轮辋组件的散热能力。在保证制动盘和轮辋组件散热能力的前提下，动态调整导流件的开启角度，进而优化轮辋组件处空气阻力，以进一步提高汽车续驶里程。

在一些实施例中，所述响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系的步骤之前，还包括：

根据车辆的速度来确定所述风阻调节指令。

在一些实施例中，所述响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系的步骤之前，还包括：

根据车辆制动盘的温度来确定所述风阻调节指令。

需要说明的是，本发明实施例中的控制器接收监测装置监测到的各项信号值，该信号值包括车辆的速度和刹车制动盘的温度。根据控制器内部设定的控制策略，对驱动装置发布驱动信号，驱动装置接收控制器发布的信号，驱动轮辋组件中的导流件转动，进而调节装饰板上通孔的开口大小，从而实现轮辋组件风阻的主动调节。

在一些实施例中，所述驱动所述驱动装置带动所述导流板相对所述装饰板转动的步骤之后，还包括：

实时监测所述车辆的车速和所述车辆制动盘的温度，以更新风阻调节指令。根据测试结果，轮辋组件处空气阻力可以影响整车风阻15-20counts，对应的纯电动轿车电量0.27-0.36kwh/100km。对于续航500km，电池成本1000元/kwh的电动汽车来说，单车可以节省1350-1800元。由于降低汽车的成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轮辋组件，其特征在于，包括：

装饰板，设有多个在周向上间隔的通孔；

导流件，设置有多个，每个所述导流件对应设置在一所述通孔处；

驱动装置，连接所述导流件，所述驱动装置用于带动所述导流件相对所述装饰板转动，以实现所述导流件与所述装饰板在不同角度的偏转控制，而调节所述通孔的开闭大小。

2.根据权利要求1所述的轮辋组件，其特征在于，所述驱动装置包括：

推杆，与所述导流件偏心连接；

驱动件，连接所述推杆，所述驱动件用于驱动所述推杆沿所述轮辋组件的轴向平动，以带动所述导流件绕第一方向摆动；其中，所述第一方向沿所述装饰板的径向延伸。

3.根据权利要求2所述的轮辋组件，其特征在于，所述装饰板包括第一环状部、第二环状部和扇形部，所述第一环状部和所述第二环状部在径向上间隔设置，所述扇形部连接所述第一环状部和所述第二环状部，所述扇形部设置为多个，多个所述扇形部沿周向间隔设置，相邻所述扇形部之间形成所述通孔；

所述导流件在径向上的第一端与所述第一环状部铰接，所述导流件在径向上的第二端与所述第二环状部铰接，所述第一方向为所述第一端与所述第二端的连线方向。

4.根据权利要求1-3任一项所述的轮辋组件，其特征在于，还包括：

监测装置，用于监测车辆的运行数据；

控制器，用于根据所述车辆的运行数据发送驱动信号至所述驱动装置，以驱动所述导流件运动。

5.根据权利要求4所述的轮辋组件，其特征在于，所述监测装置包括：

车速传感器，用于监测车辆速度；

和/或，

温度传感器，用于监测车辆制动盘处的温度。

6.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-5任一项所述的轮辋组件。

7.一种车辆风阻调节的方法，其特征在于，包括步骤：

响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系；

驱动所述驱动装置带动所述导流板相对所述装饰板转动，以改变所述导流板相对所述装饰板的偏转角度，而调节所述装饰板上通孔的开闭大小。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系的步骤之前，还包括：

根据车辆的速度来确定所述风阻调节指令。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述响应风阻调节指令，确定所述风阻调节指令指示的导流件与装饰板之间的位置关系的步骤之前，还包括：

根据车辆制动盘的温度来确定所述风阻调节指令。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述驱动所述驱动装置带动所述导流板相对所述装饰板转动的步骤之后，还包括：

实时监测所述车辆的车速和所述车辆制动盘的温度，以更新所述风阻调节指令。