CN104006973B - 一种汽车滑行距离的预测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车滑行距离的预测量系统，用于在进行滑行距离试验前对滑行距离进行预测量，包括：第一输入端口；第二输入端口；与第一输入端口连接的车速采集器；与第二输入端口和车速采集器连接的圈数计数器；轮胎动态周长计算器；与圈数计数器和轮胎动态周长计算器连接的滑行距离计算器，用于根据圈数计数器提供的转动圈数和轮胎动态周长计算器提供的轮胎动态周长实时计算汽车当前的滑行距离。本发明的汽车滑行距离的预测量系统，能够短时高效的完成滑行距离的预测量，从而能对达不到预测量滑行距离的汽车或底盘进行改造，防止不符合滑行距离的汽车或底盘被带去专门的汽车试验场进行滑行距离的试验，从而整体上节省试验周期和试验成本。

Description

一种汽车滑行距离的预测量系统

技术领域

本发明涉及汽车滑行距离的测量技术，特别是涉及一种汽车滑行距离的预测量系统。

背景技术

滑行距离是评价底盘技术的重要指标。滑行性能对汽车动力性和经济性影响很大。四轮定位参数，制动器与轮毂间的制动间隙，轮毂轴承的装配、运动副表面的摩擦润滑是影响滑行距离的重要因素。小行驶阻力大滑行距离对提高汽车的动力性和燃油经济性有重要意义。

现有汽车滑行距离的测试方法需要使用专门的试验仪器，去专门的汽车试验场进行，由于受试验设备和试验地点的限制，滑行距离试验周期长，成本高。

发明内容

本发明的目的是要提供一种汽车滑行距离的预测量系统，来在进行滑行距离试验前对滑行距离进行预测量，从而用来对达不到预测量滑行距离的汽车或底盘进行改造。

特别地，本发明提供了一种汽车滑行距离的预测量系统，用于在进行滑行距离试验前对滑行距离进行预测量，包括：

第一输入端口，用于与汽车的ECU电子控制单元的数据输出端口可分离地连接；

第二输入端口，用于与所述汽车的CAN总线的CAN总线接口可分离地连接；

与所述第一输入端口连接的车速采集器，用于通过所述第一输入端口经由所述ECU电子控制单元的所述数据输出端口从所述ECU电子控制单元获取所述汽车的实时车速，并在所述汽车的实时车速降低至预定车速时产生一计数触发信号；

分别与所述第二输入端口和车速采集器连接的圈数计数器，用于通过所述第二输入端口经由所述CAN总线接口从所述汽车的所述CAN总线获取所述汽车的轮速传感器采集的轮胎的转动信号，并且在收到所述车速采集器发送的所述计数触发信号时开始对所述轮胎的转动信号进行计数，以获得所述汽车的轮胎的转动圈数；

轮胎动态周长计算器，包括：

存储器，用于存储多种轮胎型号所对应的轮胎参数；

输入接口，用于接收测量人员输入的轮胎选择指令，以从所述多种轮胎型号中确定与当前所述汽车对应的轮胎型号；和

周长确定单元，用于至少根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数获得一轮胎动态周长；

分别与所述圈数计数器和所述轮胎动态周长计算器连接的滑行距离计算器，用于根据所述圈数计数器提供的转动圈数和所述轮胎动态周长计算器提供的轮胎动态周长实时计算所述汽车当前的滑行距离。

进一步地，所述存储器中存储的轮胎参数包括预设的轮胎动态周长，所述周长确定单元根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数中所述预设的轮胎动态周长提供给所述滑行距离计算器。

进一步地，所述输入接口还接收测量人员输入的计算轮胎动态周长所需的可变参数，所述周长确定单元根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数以及测量人员输入的所述可变参数计算所述轮胎动态周长。

进一步地，所述可变参数包括轮胎胎压，载荷和平均车速；其中，所述平均车速为所述预定车速的1/2。

进一步地，所述预定车速为50km/h。

进一步地，所述预测量系统还包括：

设置在所述第二输入端口与所述圈数计数器之间的脉冲调制器，用于将来自所述CAN总线接口的正弦波形式的转动信号调制为方波形式的转动信号，

进一步地，所述脉冲调制器具有：

校准单元，用于将所述方波形式的转动信号校准成与所述正弦波形式的转动信号同步变化。

进一步地，所述预测量系统还包括：

壳体，所述第一输入端口和所述第二输入端口暴露于所述壳体的外表面，所述预测量系统的其它部分被容纳在所述壳体的内部。

进一步地，所述预测量系统还包括：

显示器，所述车速采集器与所述滑行距离计算器分别与所述显示器连接，来显示所述实时车速和所述滑行距离。

进一步地，所述汽车具有自动变速器和变速器控制单元，所述车速采集器还构造成将所述计数触发信号发送至所述变速器控制单元，以强制所述变速器控制单元控制所述自动变速器进入到空档状态。

本发明的汽车滑行距离的预测量系统，不用去专门的汽车试验场即可对滑行距离进行预测量，并且能够短时高效的完成滑行距离的预测量。根据滑行距离的预测量结果，能对达不到预测量滑行距离的汽车或底盘进行改造，防止不符合滑行距离的汽车或底盘被带去专门的汽车试验场进行准确的滑行距离的试验，从而从整体上节省试验周期和试验成本。

进一步地，本发明的车速采集器在实时车速降低至预定车速时产生一计数触发信号，圈数计数器在收到计数触发信号时开始对轮胎的转动信号进行计数，从而能获得准确的轮胎的转动圈数。滑行距离计算器根据转动圈数和轮胎动态周长实时计算汽车当前的滑行距离。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的汽车滑行距离的预测量系统与汽车的示意性连接图；

图2是轮胎动态周长计算器的示意性结构组成图。

图中的附图标记如下：

100-预测量系统，10-第一输入端口，20-第二输入端口，30-车速采集器，40-圈数计数器，50-轮胎动态周长计算器，50A-存储器，50B-输入接口，50C-周长确定单元，60-滑行距离计算器，70-脉冲调制器，70A-校准单元，80-壳体，90-显示器；

200-汽车，201-ECU电子控制单元，202-CAN总线。

具体实施方式

按照本发明的汽车滑行距离的预测量系统100用于在进行滑行距离试验前对滑行距离进行预测量，从而能对达不到预测量滑行距离的汽车或底盘进行改造，防止了因滑行距离严重不达标而在专门的汽车试验场浪费时间。如图1所示，该预测量系统100一般地可包括壳体80，壳体80的外表面设置有第一输入端口10和第二输入端口20，壳体80内具有预测量系统100的其它部分如车速采集器30、圈数计数器40、轮胎动态周长计算器50和滑行距离计算器60。这样，该预测量系统100可整体成形为独立且便携的形式，以便于测量人员能够在任意希望的时刻将其布置到任一待测汽车内进行预测量操作。

在进行预测量时，将第一输入端口10与汽车的ECU电子控制单元201的数据输出端口通过电缆连接，第二输入端口20与汽车的CAN总线202的CAN总线接口通过电缆连接。在预测量结束后，将第一输入端口10与汽车的ECU电子控制单元201的数据输出端口分离，将第二输入端口20与汽车的CAN总线202的CAN总线接口分离。整体上，本发明的预测量系统100能通过ECU电子控制单元201的数据输出端口及CAN总线202的CAN总线接口与汽车200进行结合与分离。

滑行距离计算器60分别与圈数计数器40和轮胎动态周长计算器50连接，其中，轮胎动态周长计算器50提供轮胎动态周长，圈数计数器40提供轮胎转过的圈数(转动圈数)。本发明的滑行距离计算器60使用轮胎动态周长和汽车滑行时轮胎转过的圈数来得到汽车当前的滑行距离(预测量滑行距离)。

一般地，圈数计数器40分别与车速采集器30和第二输入端口20连接。车速采集器30第一输入端口10连接。车速采集器30可以通过第一输入端口10经由ECU电子控制单元201的数据输出端口从ECU电子控制单元201获取所述汽车的实时车速，并在汽车的实时车速降低至预定车速时产生一计数触发信号。圈数计数器40通过第二输入端口20经由CAN总线接口从汽车的CAN总线202获取汽车的轮速传感器采集的轮胎的转动信号，并且在收到车速采集器30发送的所述计数触发信号时开始对轮胎的转动信号进行计数，以获得所述汽车轮胎转过的圈数(转动圈数)。

汽车的轮速传感器采集的轮胎的转动信号通常为正弦波形式，为了便于对该转动信号进行计数，如图1所示，还可以第二输入端口20与圈数计数器40之间设置一脉冲调制器70，用于将来自CAN总线接口的正弦波形式的转动信号调制为方波形式的转动信号。方波形式的转动信号更有利于圈数计数器40对转动信号进行准确识别和计数。在一个优选实施例中，脉冲调制器70具有校准单元70A，校准单元70A用于将所述方波形式的转动信号校准成与所述正弦波形式的转动信号同步变化，来使所述方波与所述正弦波更为准确的对应，以提高圈数计数器40计数的汽车轮胎转过的圈数(转动圈数)的准确性。

作为一种优选实施例，如图1所示，车速采集器30与滑行距离计算器60分别连接至一显示器90，显示器90用来在测量过程中实时地显示当前时刻的所述实时车速和所述滑行距离，从而能将所述实时车速和所述滑行距离实时直观的显示出来。

如图2所示，轮胎动态周长计算器50可以包括存储器50A、输入接口50B和周长确定单元50C。存储器50A用于存储多种轮胎型号所对应的轮胎参数，输入接口50B用于接收测量人员输入的轮胎选择指令，以从多种轮胎型号中确定与当前汽车对应的轮胎型号。周长确定单元50C可以至少根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数获得一轮胎动态周长。

具体地，轮胎动态周长的确定可以有如下两种方式。第一种：所述存储器50A中存储的轮胎参数已经包括有预设的轮胎动态周长，所述周长确定单元50C则可以根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数中提取出该预设的轮胎动态周长，并将其提供给滑行距离计算器60。第二种：所述存储器50A中存储的轮胎参数可能并不包含有已经确定的或预设的轮胎动态周长，而需要通过输入接口50B进一步接收测量人员输入的计算轮胎动态周长所需的可变参数，并由周长确定单元50C根据轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数以及测量人员输入的可变参数计算所述轮胎动态周长。实际的轮胎动态周长会受到一些可变参数，如胎压，载荷和实时车速等的影响。在现有技术中已经根据试验获取了在这些参数取不同值的情况下(如不同的胎压、载荷和实时车速)的轮胎动态周长数据，这些参数的取值以及相对应的轮胎动态周长可以以表格的形式存储在存储器50A中。这样，测量人员通过输入接口50B分别输入或选择特定的胎压值，载荷值和实时车速值后，周长确定单元50C则可以根据这些参数确定出对应的轮胎动态周长。需要理解的是，在本发明的应用场合中，在测量滑行距离时实时车速是逐渐降低的，但实际中无法在计算时选择对应不同实时车速的轮胎动态周长。发明人发现，在定载荷、定轮胎胎压下，轮胎的动态滚动半径与实时车速近似成线性关系。因此，测量人员在通过输入接口50B输入车速值时，可以用一平均车速作为该车速值，以获得对应的轮胎动态周长，并将该轮胎动态周长用于滑行距离的计算中。在本发明的应用场合中，所述平均车速可以设为预定车速的1/2，当预定车速为50km/h时，平均车速为所述预定车速的1/2即25km/h。

在进行滑行距离试验时，首先将本发明的预测量系统的第一输入端口10和第二输入端口20分别与汽车的ECU电子控制单元201的数据输出端口和CAN总线202的CAN总线接口连接。这样，当该预测量系统启动后，车速采集器30就能够经由第一输入端口10从ECU电子控制单元201实时读取汽车的实时车速数据并在显示器90中实时显示；同时，圈数计数器40也能够经由第二输入端口20从CAN总线202实时获取汽车的轮胎的转动信号。然后，驾驶员可以通过输入接口50B来选择轮胎型号，在一些情况下还可以输入当前试验条件下胎压、载荷和平均车速(预定车速的1/2)等参数，以供轮胎动态周长计算器50来确定轮胎动态周长。上述准备工作完成后，驾驶员则可以将汽车启动并将其加速到高于预定车速(如50km/h)的速度。随后，驾驶员降低车速。驾驶员可以观测显示器90中实时显示的当前车速，并在车速降低至或接近该预定车速时，手动将汽车切换至空档，随后汽车开始滑行。车速采集器30在汽车的车速降低至预定车速时产生计数触发信号，圈数计数器40在收到计数触发信号时开始对所述轮胎的转动信号进行计数以获得轮胎的转动圈数。滑行距离计算器60根据圈数计数器40提供的转动圈数和轮胎动态周长计算器50提供的轮胎动态周长实时计算汽车当前的滑行距离，并在显示器90中实时显示当前的滑行距离。当汽车停止后，显示器90显示的滑行距离即为汽车的预测量滑行距离。

在现有技术中，在进行滑行距离试验时，需要驾驶员观察汽车的实时车速数据并在达到预定车速时或之前将汽车切换至空档进行滑行直至汽车停止。当待测汽车为自动档汽车时，即该汽车具有自动变速器和对应的变速器控制单元时，当实时车速降低至预定车速时，可以由车速采集器30将计数触发信号同时发送至变速器控制单元，由变速器控制单元控制自动变速器进入到空档状态。按照本发明的该优选实施例，驾驶员无需观察汽车的实时车速也无需进行手动换挡操作。

尽管未示出，但是可以理解，该预测量系统100可以采用任何合适的方式进行供电，例如通过蓄电池或者汽车本身的电源接口获取其工作所需的电力。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种汽车滑行距离的预测量系统(100)，用于在进行滑行距离试验前对滑行距离进行预测量，其特征在于，包括：

第一输入端口(10)，用于与汽车的ECU电子控制单元(201)的数据输出端口可分离地连接；

第二输入端口(20)，用于与所述汽车的CAN总线(202)的CAN总线接口可分离地连接；

与所述第一输入端口(10)连接的车速采集器(30)，用于通过所述第一输入端口(10)经由所述ECU电子控制单元(201)的所述数据输出端口从所述ECU电子控制单元(201)获取所述汽车的实时车速，并在所述汽车的实时车速降低至预定车速时产生一计数触发信号；

分别与所述第二输入端口(20)和车速采集器(30)连接的圈数计数器(40)，用于通过所述第二输入端口(20)经由所述CAN总线接口从所述汽车的所述CAN总线(202)获取所述汽车的轮速传感器采集的轮胎的转动信号，并且在收到所述车速采集器(30)发送的所述计数触发信号时开始对所述轮胎的转动信号进行计数，以获得所述汽车的轮胎的转动圈数；

轮胎动态周长计算器(50)，包括：

存储器(50A)，用于存储多种轮胎型号所对应的轮胎参数；

输入接口(50B)，用于接收测量人员输入的轮胎选择指令，以从所述多种轮胎型号中确定与当前所述汽车对应的轮胎型号；和

周长确定单元(50C)，用于至少根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数获得一轮胎动态周长；

分别与所述圈数计数器(40)和所述轮胎动态周长计算器(50)连接的滑行距离计算器(60)，用于根据所述圈数计数器(40)提供的转动圈数和所述轮胎动态周长计算器(50)提供的轮胎动态周长实时计算所述汽车当前的滑行距离。

2.根据权利要求1所述的预测量系统(100)，其特征在于，所述存储器(50A)中存储的轮胎参数包括预设的轮胎动态周长，所述周长确定单元根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数中所述预设的轮胎动态周长提供给所述滑行距离计算器(60)。

3.根据权利要求1所述的预测量系统(100)，其特征在于，所述输入接口(50B)还接收测量人员输入的计算轮胎动态周长所需的可变参数，所述周长确定单元根据所述轮胎选择指令确定的轮胎型号的轮胎参数以及测量人员输入的所述可变参数计算所述轮胎动态周长。

4.根据权利要求3所述的预测量系统(100)，其特征在于，所述可变参数包括轮胎胎压，载荷和平均车速；其中，所述平均车速为所述预定车速的1/2。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的预测量系统(100)，其特征在于，所述预定车速为50km/h。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的预测量系统(100)，其特征在于，还包括：

设置在所述第二输入端口(20)与所述圈数计数器(40)之间的脉冲调制器(70)，用于将来自所述CAN总线接口的正弦波形式的转动信号调制为方波形式的转动信号。

7.根据权利要求6所述的预测量系统(100)，其特征在于，所述脉冲调制器(70)具有：

校准单元(70A)，用于将所述方波形式的转动信号校准成与所述正弦波形式的转动信号同步变化。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的预测量系统(100)，其特征在于，还包括：

壳体(80)，所述第一输入端口(10)和所述第二输入端口(20)暴露于所述壳体(80)的外表面，所述预测量系统(100)的其它部分被容纳在所述壳体(80)的内部。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的预测量系统(100)，其特征在于，还包括：

显示器(90)，所述车速采集器(30)与所述滑行距离计算器(60)分别与所述显示器(90)连接，来显示所述实时车速和所述滑行距离。

10.根据权利要求1所述的预测量系统(100)，其特征在于，所述汽车具有自动变速器和变速器控制单元，所述车速采集器(30)还构造成将所述计数触发信号发送至所述变速器控制单元，以强制所述变速器控制单元控制所述自动变速器进入到空档状态。