CN106827972B - 一种动态调节电动车车轮轮径的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动态调节电动车车轮轮径的方法，包括获取驱动力和/或制动力比例的步骤、检测实际磨损量的步骤、建立实际磨损量矩阵、轮径差值向量矩阵、差异指标矩阵的步骤、以及根据这些矩阵校正下一时段的驱动力和/或制动力比例矩阵的步骤。通过本发明不但可以使各个车轮的磨损量保持在规范值以下，而且可以使两两车轮之间的轮径差异保持在规范值以下，可以提高电动车的安全性和舒适性。

Description

一种动态调节电动车车轮轮径的方法
技术领域
本发明属于电动汽车领域，特别涉及一种动态调节电动车车轮轮径的方法。
背景技术
车轮是保障电动车安全性和舒适性的关键因素之一。处于良好工作状态的车轮的轮径应当符合规范，并且不同车轮之间的轮径差值也应符合规范。例如，一种示例性规范要求同一轮轴上的一对车轮之间的最大轮径差值为0.2mm，并且交叉方向上一对车轮之间的最大轮径差值为0.3mm。
电动车行驶过程中，车轮由于与路面的摩擦、碰撞等会发生磨损，使得轮径减小到规范规定的最小轮径以下，从而增大了爆胎的几率，增加了危险性。而且由于外部因素的复杂性，各个车轮的损耗并不完全相同，这就可能导致虽然单个车轮的轮径尚未减小到最小轮径以下，但是车轮之间的轮径差值已经不再符合规范。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种动态调节电动车车轮轮径的方法，以及运行该方法的设备。
所述方法包括：
步骤1：获取行驶状态下的当前的第一时刻t1的分配到各个车轮的驱动力和/或制动力的比例，建立第一时刻t1的驱动力和/或制动力比例的第一矩阵；
步骤2：通过磨损检测单元获取第一时刻t1的各个车轮的实际磨损量，建立第一时刻t1的实际磨损量的第二矩阵；所述磨损检测单元包括嵌在轮胎的不同胎面深度的多个射频标签，当某一个射频标签被毁坏时，该射频标签所对应的胎面深度即为实际磨损量；
步骤3：判断所述第二矩阵的各个元素是否均小于对应当前行驶里程的轮胎磨损规范值，若是，则依次进行步骤4-7；否则直接进行步骤8；
步骤4：根据所述第二矩阵，建立轮径差值向量的第三矩阵，所述轮径差值向量是一个以同轴的一对车轮的实际磨损量的差值为第一维度，同侧的一对车轮的实际磨损量的差值为第二维度，斜对角的一对车轮的实际磨损量的差值为第三维度的三维向量；
步骤5：根据所述第三矩阵，建立差异指标的第四矩阵，所述差异指标是轮径差值向量的各个维度的绝对值的和；
步骤6：根据所述第四矩阵，建立第五矩阵，并以第五矩阵作为第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内的驱动力和/或制动力比例矩阵，所述第五矩阵中的元素是以第四矩阵中对应位置的元素为分子，第四矩阵所有元素之和为分母的分数；
步骤7：在第二时刻t2，第五矩阵即是施加到各个车轮的驱动力和/或制动力比例的矩阵，获取第二时刻t2的各个车轮的实际磨损量，建立第二时刻t2的实际磨损量矩阵、轮径差值向量矩阵、差异指标矩阵、以及建立第二时刻t2到未来的第三时刻t3的这一时段内的驱动力和/或制动力比例矩阵，依此类推顺延；
步骤8：大于等于所述轮胎磨损规范值的元素所对应的车轮，在第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内降低分配到该车轮的驱动力和/或制动力的比例。
所述轮胎磨损规范值由经验设定或由轮胎厂提供。
分配到各个车轮的驱动力比例可以通过驱动力分配系统获取。
通过本发明的轮径调节方法，能够基于轮胎的实际磨损量，实时、动态地校正分配于各个车轮上的驱动力和/或制动力，增加或减轻车轮上的负荷，从而使车轮的磨损量和/或磨损速率得到优化，进而从整体上保证了各个车轮之间的轮径差值满足规范。
附图说明
图1示出了根据本发明的方法流程图；
图2示出了本发明的磨损检测单元的示意图；
图3示出了用于运行本发明所述方法的系统框图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，详细描述本发明的动态调节电动车车轮轮径的方法以及运行该方法的设备。
如图1所示，动态调节电动车车轮轮径的方法包括步骤1：获取行驶状态下的当前的第一时刻t1的分配到各个车轮的驱动力和/或制动力的比例，建立第一时刻t1的驱动力和/或制动力比例的第一矩阵；
步骤2：通过磨损检测单元获取第一时刻t1的各个车轮的实际磨损量，建立第一时刻t1的实际磨损量的第二矩阵；所述磨损检测单元包括嵌在轮胎的不同胎面深度的多个射频标签，当某一个射频标签被毁坏时，该射频标签所对应的胎面深度即为实际磨损量；
步骤3：判断所述第二矩阵的各个元素是否均小于对应当前行驶里程的轮胎磨损规范值，若是，则依次进行步骤4-7；否则直接进行步骤8；
步骤4：根据所述第二矩阵，建立轮径差值向量的第三矩阵，所述轮径差值向量是一个以同轴的一对车轮的实际磨损量的差值为第一维度，同侧的一对车轮的实际磨损量的差值为第二维度，斜对角的一对车轮的实际磨损量的差值为第三维度的三维向量；
步骤5：根据所述第三矩阵，建立差异指标的第四矩阵，所述差异指标是轮径差值向量的各个维度的绝对值的和；
步骤6：根据所述第四矩阵，建立第五矩阵，并以第五矩阵作为第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内的驱动力和/或制动力比例矩阵，所述第五矩阵中的元素是以第四矩阵中对应位置的元素为分子，第四矩阵所有元素之和为分母的分数；
步骤7：在第二时刻t2，第五矩阵即是施加到各个车轮的驱动力和/或制动力比例的矩阵，获取第二时刻t2的各个车轮的实际磨损量，建立第二时刻t2的实际磨损量矩阵、轮径差值向量矩阵、差异指标矩阵、以及建立第二时刻t2到未来的第三时刻t3的这一时段内的驱动力和/或制动力比例矩阵，依此类推顺延；
步骤8：大于等于所述轮胎磨损规范值的元素所对应的车轮，在第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内降低分配到该车轮的驱动力和/或制动力的比例。
下面以带有轮毂电机或轮边电机的四轮驱动的电动车为算例对上述步骤进行讲解，以下各个矩阵的第一行第一列对应左前轮，第一行第二列对应右前轮，第二行第一列对应左后轮，第二行第二列对应右后轮：
步骤1：建立第一时刻t1的分配到左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的驱动力比例的第一矩阵，在本实施例中，第一矩阵为
步骤2：获取第一时刻t1的各个车轮的实际磨损量，建立第一时刻t1的实际磨损量的第二矩阵，在本实施例中，第二矩阵为
步骤3：第二矩阵的各元素均小于对应当前行驶里程的轮胎磨损规范值0.15，因此依次执行步骤4-7；
步骤4：根据上述第二矩阵，建立轮径差值向量的第三矩阵
上述第三矩阵的第一行第一列的元素(0.04,0.08,0.06)表示的是(左前轮轮径-右前轮轮径，左前轮轮径-左后轮轮径，左前轮轮径-右后轮轮径)；
步骤5：根据上述第三矩阵，建立差异指标的第四矩阵
步骤6：根据上述第四矩阵，建立第五矩阵作为第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内的驱动力和/或制动力比例
比较第五矩阵和第一矩阵可知，虽然左前轮的实际磨损量是4个车轮中最大的，然而左前轮的轮径与其余各轮轮径之间的差异度也是最大的，因此从整体考虑，为了缩小车轮之间的轮径差值，左前轮的驱动力和/或制动力需要增大，其余三个车轮的驱动力和/或制动力需要减小。
图2是本发明所述的磨损检测单元的示意图，其至少包括嵌在轮胎的较浅胎面深度的第一射频标签1，嵌在轮胎的较深胎面深度的第二射频标签2。
图3是用于运行本发明所述方法的系统框图，系统包括：磨损检测单元，所述磨损检测单元包括嵌在轮胎的不同胎面深度的多个射频标签；
控制单元，所述控制单元包括磨损量获取部，所述磨损量获取部连接射频通讯端口；
所述射频通讯端口接受来自所述射频标签的射频信号，并将射频信号发送至所述磨损量获取部；
所述控制单元还包括：
第一矩阵部，其连接至整车控制器，用于获取分配到各个车轮的驱动力和/或制动力的比例，建立驱动力和/或制动力的比例矩阵；
第二矩阵部，其连接至磨损量获取部，用于获取各个车轮的实际磨损量，建立实际磨损量矩阵；
比较部，其连接至行驶里程表和所述第二矩阵部，用于比较所述实际磨损量矩阵中的各个元素与对应当前行驶里程的轮胎磨损规范值的大小；
第三矩阵部，用于根据所述第二矩阵，建立轮径差值向量矩阵；
第四矩阵部，用于根据所述轮径差值向量矩阵，建立差异指标矩阵；
第五矩阵部，用于根据所述差异指标矩阵，校正驱动力和/或制动力的比例矩阵。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (1)

1.一种动态调节电动车车轮轮径的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：获取行驶状态下的当前的第一时刻t1的分配到各个车轮的驱动力和/或制动力的比例，建立第一时刻t1的驱动力和/或制动力比例的第一矩阵；
步骤2：通过磨损检测单元获取第一时刻t1的各个车轮的实际磨损量，建立第一时刻t1的实际磨损量的第二矩阵；所述磨损检测单元包括嵌在轮胎的不同胎面深度的多个射频标签，当某一个射频标签被毁坏时，该射频标签所对应的胎面深度即为实际磨损量；
步骤3：判断所述第二矩阵的各个元素是否均小于对应当前行驶里程的轮胎磨损规范值，若是，则依次进行步骤4-7；否则直接进行步骤8；
步骤4：根据所述第二矩阵，建立轮径差值向量的第三矩阵，所述轮径差值向量是一个以同轴的一对车轮的实际磨损量的差值为第一维度，同侧的一对车轮的实际磨损量的差值为第二维度，斜对角的一对车轮的实际磨损量的差值为第三维度的三维向量；
步骤5：根据所述第三矩阵，建立差异指标的第四矩阵，所述差异指标是轮径差值向量的各个维度的绝对值的和；
步骤6：根据所述第四矩阵，建立第五矩阵，并以第五矩阵作为第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内的驱动力和/或制动力比例矩阵，所述第五矩阵中的元素是以第四矩阵中对应位置的元素为分子，第四矩阵所有元素之和为分母的分数；
步骤7：在第二时刻t2，第五矩阵即是施加到各个车轮的驱动力和/或制动力比例的矩阵，获取第二时刻t2的各个车轮的实际磨损量，建立第二时刻t2的实际磨损量矩阵、轮径差值向量矩阵、差异指标矩阵、以及建立第二时刻t2到未来的第三时刻t3的这一时段内的驱动力和/或制动力比例矩阵，依此类推顺延；
步骤8：大于等于所述轮胎磨损规范值的元素所对应的车轮，在第一时刻t1到未来的第二时刻t2的这一时段内降低分配到该车轮的驱动力和/或制动力的比例。
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Pledgor: HUBEI MAIHUI JINMAO MACHINERY Co.,Ltd.

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