CN104908535A - 一种纯电动汽车的最优胎压提示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯电动汽车的最优胎压提示方法，包括以下步骤：1)采集信号：整车控制器采集转向角度信号以及各轮的轮速；2)数据过滤：整车控制器根据采集的转向角度信号判断车辆当前的行驶工况是否为适合人工介入的工况，在人工介入的工况时存储轮速，进入步骤3)滚动半径比对：整车控制器基于存储的轮速数据，通过设定算法分别判断各轮的轮胎胎压是否处于预先设定的胎压范围内，所述胎压范围根据滚动阻力确定；4)人工介入提示：当轮胎胎压处于设定的胎压范围之外时，通过警示单元提示驾驶员通过人工介入的方式对轮胎胎压进行调整本发明的最优胎压提示方法避免了由于工况及环境变化造成的胎压变化时对整车造成的经济性降低及安全性隐患。

Description

一种纯电动汽车的最优胎压提示方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车的节能技术，具体涉及一种纯电动汽车的最优胎压提示方法。

背景技术

以纯电动汽车为代表的新能源汽车因其具备的环保和节能的明显优点，无疑是今后汽车工业发展的重要方向之一。且伴随着国家相关政策的倾斜，众多汽车厂商都已推出或者着力研发以纯电动车型。但是目前受限于电池技术难以突破的瓶颈，还有充电设施等基础配套设备建设尚待进一步完善，因此对于目前阶段的纯电动汽车发展，续驶里程是影响其推广的关键点之一。如何优化纯电动汽车各系统效率从而进一步提升车辆的续驶里程，是纯电动汽车发展道路是亟待探讨和解决的问题。

当车辆运行于如冬夏季、天气变化或者地域差异等情形的存在温度落差的地域之间时，轮胎内的气压会有所不同，而不同轮胎压力会直接影响到轮胎的滚动阻力，当达到一定的程度时，甚至会明显影响整车的工作经济性。而目前的胎压监测装置仅会在某个轮胎胎压出现较大差异时才会给出警示或者提醒信号，而这种方式仅能避免某些由于胎压导致的较大事故发生，却在轮胎压力整体由于温度变化而出现胎压小幅上升或下降时不会做出相应的反馈。

此外，目前对于设置胎压监测装置的纯电动汽车往往会额外引入传感器、发射接收器、芯片等较多的硬件，不仅增加了整车的成本，而且会伴随有安装难度的问题；此外，无线收发装置容易失效，而且系统需要额外配备电源供电，更换电源也较为不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种纯电动汽车的最优胎压提示方法，旨在当车辆的当前滚动半径与最佳滚动半径达到一定阈值时，提示驾驶员手动对轮胎胎压进行调整。

本发明采用的技术方案具体为：

一种纯电动汽车的最优胎压提示方法，包括以下步骤：

1)采集信号：整车控制器采集转向角度信号以及各轮的轮速；

2)数据过滤：整车控制器根据采集的转向角度信号判断车辆当前的行驶工况是否为适合人工介入的工况，在人工介入的工况时存储轮速，进入步骤3)；

3)滚动半径比对：整车控制器基于存储的轮速数据，通过设定算法分别判断各轮的轮胎胎压是否处于预先设定的胎压范围内，所述胎压范围根据滚动阻力确定；

4)人工介入提示：当轮胎胎压不处于设定的胎压范围之内时，通过警示单元提示驾驶员通过人工介入的方式对轮胎胎压进行调整。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，所述行驶工况包括直行工况和转弯工况，适合人工介入的工况为直行工况。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，所述行驶工况的判断方法具体为：

若车轮的转向角度a＝0，则判断纯电动汽车的当前行驶工况为直行工况；

若车轮的转向角度a≠0，则判断纯电动汽车的当前行驶工况为转弯工况。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，所述滚动半径比对的具体方法为：

任一车轮的轮速V、驱动电机的当前转速n、变速箱的减速比i通过公式r＝V*i/n/0.377计算获得车轮的当前滚动半径r；

计算车轮的当前滚动半径r与当前车辆重量下的最佳滚动半径r₀之差并取其绝对值N1＝|r₀-r|，根据车轮的滚动半径预先设置一允许偏差值S1，若N1＞S1，则通过警示单元提示驾驶员通过人工介入的方式对轮胎胎压进行调整。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，所述当前整车重量下的最佳滚动半径r₀的获得方法为：

通过车辆安全带系统的重量传感器信号获得当前车辆乘坐人数，按照人均重量估算车辆的载重量，再根据不同的当前车辆载重量及车辆的整备质量估算整车重量，通过试验测得不同整车重量下对应的最佳滚动半径r₀。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，所述允许偏差值S1的取值范围为1～10mm。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，还包括异常状态过滤步骤，所述异常状态过滤具体为：

计算各轮的轮速平均值V_e与任一车轮的轮速V的比值N2＝V_e/V，并预先设置一允许偏差值S2，若任一车轮的轮速对应的 则判断车辆处于异常状态，整车控制器忽略采集的当前数据。

在上述纯电动汽车的最优胎压提示方法中，所述允许偏差值S2的取值范围为0～0.03。

本发明产生的有益效果是：

本发明最优胎压提示方法通过实时分析当前轮速和驱动电机转速，有效得出当前胎压及滚动半径水平与最佳胎压之间的差距是否在允许的范围之内，当超出设定阈值时提示驾驶员手动对轮胎胎压进行调整，避免了由于工况及环境变化造成的胎压变化时对整车造成的经济性降低及安全性隐患，达到了辅助节能的效果；

本发明的的最优胎压提示方法尤其适用于由于受气温变化或其他情况导致的轮胎的胎内气压变化使得轮胎滚动阻力增大时通过及时提醒驾驶员手动对轮胎胎压进行调整，明显提升了整车的经济性；

此外，本发明的最优胎压提示方法涉及的各个硬件模块均为纯电动汽车的现有配置，其功能的实现不会引入额外的硬件增加，在实现辅助节能的前提下，有效控制了整车的制造成本。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种纯电动汽车的最优胎压提示方法的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

车辆在实际行驶中，工况和环境温度的变化会影响车轮的实际滚动半径r，本发明的胎压调节主要体现为当实际滚动半径r偏差离最佳滚动半径r₀较大时，处于安全性的考虑，驾驶员通过手动介入的方式调节轮胎气压，使实际滚动半径r接近最佳滚动半径r₀。

如图1所示的一种纯电动汽车的最优胎压提示方法，控制策略具体为：

整车控制器VCU采集各轮的轮速V以及转向角度α，当车轮的转向角度α＝0时(即车辆处于直行工况时)，结合电机的当前转速n和变速箱的减速比i，通过公式r＝V*i/n/0.377计算获得车轮的当前滚动半径r；

将r与当前车辆重量下的最佳滚动半径r₀进行比较，如果其差值N1＝|r₀-r|超出限值S1(限值S1根据车型不同取值不同，其设计主要与车轮的滚动半径相关，且其值与滚动半径呈正比关系，取值范围为1～10mm)，则整车控制器通过发送提示信号至仪表点亮提示灯或者警示音的方式提示驾驶员，驾驶员可通过及时手动对轮胎胎压进行调整的人工介入方式，达到辅助节能的效果。

其中，最佳滚动半径r₀是主要和整车重量相关的参数，其获得方式具体为：

通过位于车辆座椅下方的车辆安全带系统的重量传感器信号获得当前车辆乘坐人数(本实施例中人均体重默认为75kg)估算车辆的当前载重量，再根据不同的载重量及车辆的整备质量估算整车重量(整车重量＝车辆整备质量+载重量)，通过试验测得不同整车重量下对应的最佳滚动半径r₀。

尤其是当在轮胎压力整体由于温度变化而出现胎压小幅上升或下降时，通过本发明的人工介入方式对轮胎胎压进行调整。

整车控制器采集制动防抱死系统ABS发送的各轮(左前轮轮速V_FL、右前轮轮速V_FR、左前轮轮速V_RL、右前轮轮速V_RR)轮速，，假如任一车轮的轮速V(V_FL、V_RR、V_RL、V_FR之一)与各轮轮速平均值V_e＝(V_FL+V_RR+V_RL+V_FR)/4的比值N2＝V_e/V的比值在[1-S2，1+S2](车辆在直行行驶时，其四轮轮速与车速应接近相等，但传感器等因素存在一定的允许偏差，即±S2)之外的情况下，该时刻的轮速V不参与车轮的当前滚动半径r的计算，即过滤此种情况下的人工介入：

如：取一种较佳实施例为当比值N2小于0.98或者大于1.02时，整车控制器忽略相关数据的采集，此处的[0.98，1.02]的区间只是一个较佳的实施例，根据实际情况，也可以将其设定为可要保证其区间长度控制在约6％以内(优选为2％以内)的其他区间。

这是因为，在车辆直行时，且车辆轮胎贴合路面正常理想行驶状态下，车速应与各车轮轮速相等且等于四轮轮速的平均值。当比值误差超过2％最多超过6％时，则可以判断车辆的某一个轮或几个轮处于如打滑的非正常状态，为避免车轮在非正常状态时带来的误判影响，此时不进行是否适合人工介入的判断。

以上结合附图对本发明的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本发明的进一步理解。显然，以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，即：最佳滚动半径r₀的获得方式、N1、N2以及相应的限值只作为一种较佳的方式，但本发明的保护范围并不局限于此，其他任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化或替换，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集信号：整车控制器采集转向角度信号以及各轮的轮速；

2)数据过滤：整车控制器根据采集的转向角度信号判断车辆当前的行驶工况是否为适合人工介入的工况，在人工介入的工况时存储轮速，进入步骤3)；

3)滚动半径比对：整车控制器基于存储的轮速数据，通过设定算法分别判断各轮的轮胎胎压是否处于预先设定的胎压范围内，所述胎压范围根据滚动阻力确定；

4)人工介入提示：当轮胎胎压处于设定的胎压范围之外时，通过警示单元提示驾驶员通过人工介入的方式对轮胎胎压进行调整。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，所述行驶工况包括直行工况和转弯工况，适合人工介入的工况为直行工况。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，所述行驶工况的判断方法具体为：

若车轮的转向角度a＝0，则判断纯电动汽车的当前行驶工况为直行工况；

若车轮的转向角度a≠0，则判断纯电动汽车的当前行驶工况为转弯工况。

4.根据权利要求1所述的纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，所述滚动半径比对的具体方法为：

任一车轮的轮速V、驱动电机的当前转速n、变速箱的减速比i通过公式r＝V*i/n/0.377计算获得车轮的当前滚动半径r；

计算车轮的当前滚动半径r与当前整车重量下的最佳滚动半径r₀之差并取其绝对值N1＝|r₀-r|，根据车轮的滚动半径预先设置一允许偏差值S1，若N1＞S1，则通过警示单元提示驾驶员通过人工介入的方式对轮胎胎压进行调整。

5.根据权利要求4所述的纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，所述当前整车重量下的最佳滚动半径r₀的获得方法为：

通过车辆安全带系统的重量传感器信号获得当前车辆乘坐人数，按照人均重量估算车辆的载重量，再根据不同的当前车辆载重量及车辆的整备质量估算整车重量，通过试验测得不同整车重量对应的最佳滚动半径r₀。

6.根据权利要求4所述的最优胎压提示方法，其特征在于，所述允许偏差值S1的取值范围为1～10mm。

7.根据权利要求3所述的纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，还包括异常状态过滤步骤，所述异常状态过滤具体为：

计算各轮的轮速平均值V_e与任一车轮的轮速V的比值N2＝V_e/V，并预先设置一允许偏差值S2，若任一轮的轮速对应的则判断车辆处于异常状态，整车控制器忽略采集的当前数据。

8.根据权利要求7所述的纯电动汽车的最优胎压提示方法，其特征在于，所述允许偏差值S2的取值范围为0～0.03。