CN107187279B - 基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统，该系统通过对电动汽车的轮胎气压进行调整实现对路面行驶震动实况进行自动化和智能化的调整，其结构中包括固定设置在车架或设置在与车架固接的车身任意构件上的震动传感器以及设置在车胎上的轮胎气压自动调整装置，且所述震动传感器、轮胎气压自动调整装置分别与一组中央控制器通信连接。本发明能够根据路面实况通过胎压变化对电动汽车的整车行驶状况进行多级智能调控。
Description
技术领域
本发明涉及及智能化、自动化电动汽车技术领域，尤其涉及电动汽车车胎气压自动调整系统技术。
背景技术
经检索，相关的在先技术文件主要包含如下几项。
徐浩等申报了机动车轮胎气压调整器专利（已驳回），所述专利涉及轮胎式机动车制造,能解决一些不具备或不易安装气泵的车辆,在制造使用及维修时,快速调整轮胎气压的问题,使机动车达到自济救助；它根据机动车内燃机机械构造工作原理,制成火花塞型和喷油器型，能把机动车内燃机气缸和轮胎连接后,关闭油门,清除进气道燃油；通过手摇,脚踏或电起动发动机,短时可把车胎气压调整到使用需要强度。
郭思齐等申报了轮胎防爆系统专利（尚在实审）， 包括防爆系统主体和安装在车内的控制主机，其中防爆系统主体主要由车胎状态监测系统、应力分布监测系统、车速监测系统、制动系统和车胎构成，车胎状态监测系统由安装在车胎上的胎温胎压监测仪构成，能够对于车胎有着全方位检测，同时对于爆胎后的车况安全以及形式状态及时调整，从而降低了危险事故的发生。
张炳炎等申报了双功能车胎自动充气装置专利（已失效），是一种既保留现有打气用的气门嘴机构,又装有行车时自动充气机构的双功能自动充气装置,在气门嘴下端安装一个封闭于车胎内腔的泵气球,当车子行进时,地面挤压轮胎从而压迫泵气球,将球内已吸满的空气压至车胎内,此处转离地面后,泵气球弹开,并通过其上部的气嘴从大气中吸气。
可见，目前在电动汽车技术领域，尚未见与车胎气压自动调整和报警系统相关的技术报道，本发明是基于“国家新能源汽车技术创新工程”的开拓性创新研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统及方法，能够根据路面实况通过胎压变化对电动汽车的整车行驶状况进行多级智能调控。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统，该系统通过对电动汽车的轮胎气压进行调整实现对路面行驶震动实况进行自动化和智能化的调整，其结构中包括固定设置在车架或设置在与车架固接的车身任意构件上的震动传感器以及设置在车胎上的轮胎气压自动调整装置，且所述震动传感器、轮胎气压自动调整装置分别与一组中央控制器通信连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述轮胎气压自动调整装置包括固定贴合设置在电动汽车车胎侧面的一组双向平衡缓冲副胎，此双向平衡缓冲副胎呈圆环形，且其内径等同于所述车胎的内径，其外径小于所述轮胎的外径；双向平衡缓冲副胎与车胎之间同时通过气道A、气道B相连通，并且，所述气道A上设置有从双向平衡缓冲副胎向车胎只进不出的单向阀A，在此单向阀A的进气端前侧设置电磁阀A，所述气道B上设置有从车胎向双向平衡缓冲副胎只进不出的单向阀B，在此单向阀B的进气端前侧设置电磁阀B；所述双向平衡缓冲副胎外周设置有一组增压工装，此增压工装由相对设置在所述双向平衡缓冲副胎圆周两侧的两组弧形压片构成，两组弧形压片分别通过传动装置与增加电机传动连接；所述车胎和/或双向平衡缓冲副胎内部设置有气压压强传感器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述气压压强传感器与所述中央控制器的信号输入端通信连接，所述电磁阀A、电磁阀B、增加电机分别与中央控制器的信号输出端通信连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述中央控制器的信号输出端还与一组设置在汽车仪表盘上的状态显示器通信连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述震动传感器采用对车身竖直方向的加速度变化进行检测的电阻/电压式传感器。
一种基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整方法，中央控制器接受来自震动传感器的以车身竖直方向加速度为基础的数字化震动幅值，当一定时段内的平均震动幅值高于限值时，中央控制器打开气道B上的电磁阀B，气体由车胎经单向阀B进入双向平衡缓冲副胎实现车胎减压，当减压至限值时中央控制器关闭气道B上的电磁阀B；当一定时段内的平均震动幅值降低至设定值时，中央控制器首先启动增加电机，后者传动带动两组弧形压片对双向平衡缓冲副胎进行机械挤压增压，随后中央控制器打开气道A上的电磁阀A，气体由双向平衡缓冲副胎经单向阀A进入车胎实现车胎增压，当增压至正常胎压限值后中央控制器关闭气道A上的电磁阀A，同时控制增加电机传动带动两组弧形压片复位，完成一组自主调控作业循环。
作为上述方法的一种优选技术方案，在中央处理器内设定多组依次增高的平均震动幅值限值V1、V2、……、Vn，一一对应设置多组依次降低的车胎减压限值P1、P2、……、Pn，从而实现多级化的系统调控，在不同的震动路面上实现对应程度的车胎减压作业。
作为上述方法的一种优选技术方案，所述平均震动幅值限值Vn与车胎减压限值Pn之间遵循线性反比关系，其比例系数及增减常数依据车型及载重确定。
作为上述方法的一种优选技术方案，当震动幅值的时段均值低于某一限值取值Vn时，中央控制器同时控制设置在汽车仪表盘上的状态显示器进行对应报警显示。
作为上述方法的一种优选技术方案，平均震动幅值的均值取值时段设定为5-15s。
采用上述技术方案所产生的有益效果如下所述。
申请人研发了基于“双向平衡缓冲副胎”的“电动汽车车胎气压自动调整和报警系统”，本发明是基于上述系统所实现的。上述系统通过设置一组与车胎内部动态连通的双向平衡缓冲副胎系统并配合气压传感器、控制器的联合使用实现电动汽车车胎气压的自动调整和报警；具体的，双向平衡缓冲副胎与车胎之间同时通过气道A、气道B相连通，且气道A上设置有从双向平衡缓冲副胎向车胎只进不出的单向阀A及一组电磁阀A，相应的，气道B上设置有从车胎向双向平衡缓冲副胎只进不出的单向阀B及一组电磁阀B；这样，当气压压强传感器监测到电动汽车车胎的胎压高于设定值时，通过中央控制器打开电磁阀B至车胎胎压降到高值以下为止（常态下副胎气压处于低值）；反之，则首先由中央控制发出指令控制增压工装对双向平衡缓冲副胎进行挤压增压，然后再打开电磁阀至车胎胎压升到低值以上为止，最后增压工装复位即可；最终实现了车胎气压的自动平衡和调整。
本发明基于上述系统进行集成化结构设计，实现电动汽车车胎气压的自动调整和报警，提升了电动车的自动化和智能化水平。当一定时段内的平均震动幅值高于限值时，中央控制器打开气道B上的电磁阀B，气体由车胎经单向阀B进入双向平衡缓冲副胎实现车胎减压；当路况恢复良好之后，再进行系统自主增压，效果稳定而良好。
进一步的，本发明可在中央处理器内设定多组依次增高的平均震动幅值限值V1、V2、……、Vn，一一对应设置多组依次降低的车胎减压限值P1、P2、……、Pn，这样既可实现多级化的系统调控，在不同程度的震动路面上实现对应程度的车胎减压作业。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构示意图。
图中：图中：车胎（1）、双向平衡缓冲副胎（2）、气道A（3）、电磁阀A（4）、单向阀A（5）、气道B（6）、电磁阀B（7）、单向阀B（8）、弧形压片（9）、增加电机（10）、气压压强传感器（11）、中央控制器（12）、状态显示器（13）、充气阀口（14）、震动传感器（15）。
具体实施方式
实施例1、平衡式电动汽车路面震动调整系统的架构
参看附图，本发明的结构中包括固定设置在车架或设置在与车架固接的车身任意构件上的震动传感器15以及设置在车胎上的轮胎气压自动调整装置，且震动传感器15、轮胎气压自动调整装置分别与一组中央控制器12通信连接；其中，轮胎气压自动调整装置包括固定贴合设置在电动汽车车胎1侧面的一组双向平衡缓冲副胎2，此双向平衡缓冲副胎2呈圆环形，且其内径等同于车胎1的内径，其外径小于轮胎的外径；双向平衡缓冲副胎2与车胎1之间同时通过气道A3、气道B6相连通，并且，气道A3上设置有从双向平衡缓冲副胎2向车胎1只进不出的单向阀A5，在此单向阀A5的进气端前侧设置电磁阀A4，气道B6上设置有从车胎1向双向平衡缓冲副胎2只进不出的单向阀B8，在此单向阀B8的进气端前侧设置电磁阀B7；双向平衡缓冲副胎2外周设置有一组增压工装，此增压工装由相对设置在双向平衡缓冲副胎2圆周两侧的两组弧形压片9构成，两组弧形压片9分别通过传动装置与增加电机10传动连接；车胎1和/或双向平衡缓冲副胎2内部设置有气压压强传感器11。在具体的参数设置上，双向平衡缓冲副胎2的外径为车胎1外径的0.8倍左右为宜，双向平衡缓冲副胎2设置在车胎1的内侧面优于其外侧面；另外，在车胎1和/或双向平衡缓冲副胎2上分别设置一组单独的充气阀口14。
在电气控制上，气压压强传感器11与中央控制器12的信号输入端通信连接，电磁阀A4、电磁阀B7、增加电机10及一组设置在汽车仪表盘上的状态显示器13分别与中央控制器12的信号输出端通信连接。
实施例2、系统运行流程及控制方法
参看附图，本发明的自主调控系统在工作时，中央控制器12接受来自震动传感器15的以车身竖直方向加速度为基础的数字化震动幅值，当一定时段内的平均震动幅值高于限值时，中央控制器12打开气道B6上的电磁阀B7，气体由车胎1经单向阀B8进入双向平衡缓冲副胎2实现车胎减压，当减压至限值时中央控制器12关闭气道B6上的电磁阀B7；当一定时段内的平均震动幅值降低至设定值时，中央控制器12首先启动增加电机10，后者传动带动两组弧形压片9对双向平衡缓冲副胎2进行机械挤压增压，随后中央控制器12打开气道A3上的电磁阀A4，气体由双向平衡缓冲副胎2经单向阀A5进入车胎1实现车胎增压，当增压至正常胎压限值后中央控制器12关闭气道A3上的电磁阀A4，同时控制增加电机10传动带动两组弧形压片9复位，完成一组自主调控作业循环。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
Claims (9)
1.基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统，其特征在于：该系统通过对电动汽车的轮胎气压进行调整实现对路面行驶震动实况进行自动化和智能化的调整，其结构中包括固定设置在车架或设置在与车架固接的车身任意构件上的震动传感器（15）以及设置在车胎上的轮胎气压自动调整装置，且所述震动传感器（15）、轮胎气压自动调整装置分别与一组中央控制器（12）通信连接；
所述轮胎气压自动调整装置包括固定贴合设置在电动汽车车胎（1）侧面的一组双向平衡缓冲副胎（2），此双向平衡缓冲副胎（2）呈圆环形，且其内径等同于所述车胎（1）的内径，其外径小于所述轮胎的外径；双向平衡缓冲副胎（2）与车胎（1）之间同时通过气道A（3）、气道B（6）相连通，并且，所述气道A（3）上设置有从双向平衡缓冲副胎（2）向车胎（1）只进不出的单向阀A（5），在此单向阀A（5）的进气端前侧设置电磁阀A（4），所述气道B（6）上设置有从车胎（1）向双向平衡缓冲副胎（2）只进不出的单向阀B（8），在此单向阀B（8）的进气端前侧设置电磁阀B（7）；所述双向平衡缓冲副胎（2）外周设置有一组增压工装，此增压工装由相对设置在所述双向平衡缓冲副胎（2）圆周两侧的两组弧形压片（9）构成，两组弧形压片（9）分别通过传动装置与增加电机（10）传动连接；所述车胎（1）和/或双向平衡缓冲副胎（2）内部设置有气压压强传感器（11）。
2.根据权利要求1所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统，其特征在于：所述气压压强传感器（11）与所述中央控制器（12）的信号输入端通信连接，所述电磁阀A（4）、电磁阀B（7）、增加电机（10）分别与中央控制器（12）的信号输出端通信连接。
3.根据权利要求1所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统，其特征在于：所述中央控制器（12）的信号输出端还与一组设置在汽车仪表盘上的状态显示器（13）通信连接。
4.根据权利要求1所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整系统，其特征在于：所述震动传感器（15）采用对车身竖直方向的加速度变化进行检测的电阻/电压式传感器。
5.一种基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整方法，其特征在于：中央控制器（12）接受来自震动传感器（15）的以车身竖直方向加速度为基础的数字化震动幅值，当一定时段内的平均震动幅值高于限值时，中央控制器（12）打开气道B（6）上的电磁阀B（7），气体由车胎（1）经单向阀B（8）进入双向平衡缓冲副胎（2）实现车胎减压，当减压至限值时中央控制器（12）关闭气道B（6）上的电磁阀B（7）；当一定时段内的平均震动幅值降低至设定值时，中央控制器（12）首先启动增加电机（10），后者传动带动两组弧形压片（9）对双向平衡缓冲副胎（2）进行机械挤压增压，随后中央控制器（12）打开气道A（3）上的电磁阀A（4），气体由双向平衡缓冲副胎（2）经单向阀A（5）进入车胎（1）实现车胎增压，当增压至正常胎压限值后中央控制器（12）关闭气道A（3）上的电磁阀A（4），同时控制增加电机（10）传动带动两组弧形压片（9）复位，完成一组自主调控作业循环。
6.根据权利要求5所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整方法，其特征在于：在中央处理器内设定多组依次增高的平均震动幅值限值V1、V2、……、Vn，一一对应设置多组依次降低的车胎减压限值P1、P2、……、Pn，从而实现多级化的系统调控，在不同的震动路面上实现对应程度的车胎减压作业。
7.根据权利要求6所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整方法，其特征在于：所述平均震动幅值限值Vn与车胎减压限值Pn之间遵循线性反比关系，其比例系数及增减常数依据车型及载重确定。
8.根据权利要求5所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整方法，其特征在于：当震动幅值的时段均值低于某一限值取值Vn时，中央控制器（12）同时控制设置在汽车仪表盘上的状态显示器（13）进行对应报警显示。
9.根据权利要求5所述的基于轮胎气压的平衡式电动汽车路面震动调整方法，其特征在于：平均震动幅值的均值取值时段设定为5-15s。
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