基于路面震动模型的电动汽车气压调整系统及方法与流程

本发明涉及智能化、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。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于路面震动模型的电动汽车气压调整系统及方法，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。

基于路面震动模型的电动汽车气压调整系统，该系统通过对电动汽车的车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车胎气压自动调整装置，且所述震动传感器、车胎气压自动调整装置分别与一组中央控制器通信连接；所述车胎气压自动调整装置包括贴合设置在电动汽车车胎侧面的一组缓冲副胎，此缓冲副胎与车胎之间通过至少一组气道相连通，此气道上设置有一组双向气泵，在此双向气泵的任一侧设置或者在其两侧分别设置一组电磁阀；所述车胎和/或缓冲副胎内部设置有气压传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲副胎呈圆盘体形或椭圆体形，其外径小于所述车胎的外径。

作为本发明的一种优选技术方案，所述平衡缓冲副胎呈圆环形，其外径小于所述车胎的外径。

作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲副胎设置在所述车胎的内侧面，车胎和/或缓冲副胎上还设置有单独的充气阀口。

作为本发明的一种优选技术方案，在汽车仪表盘上还设置有一组报警显示器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气压传感器与中央控制器的信号输入端通信连接，所述双向气泵、电磁阀及报警显示器分别与中央控制器的信号输出端通信连接。

基于路面震动模型的电动汽车气压调整方法，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上的电磁阀并同时控制双向气泵由车胎向缓冲副胎泵气，当车胎减压至限值时中央控制器关闭气道上的电磁阀及双向气泵；而当一定时段内的平均震动幅值降低至设定值时，中央控制器打开气道上的电磁阀并同时控制双向气泵由缓冲副胎向车胎泵气，当车胎增压至正常胎压限值后中央控制器关闭气道上的电磁阀及双向气泵。

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；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报警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在于：

本发明的缓冲副胎与车胎之间通过气道相连通，气道上设置有一组双向气泵及一组电磁阀，这样，当气压传感器监测到胎压高于设定值时，通过中央控制器打开电磁阀并启动双向气泵，由车胎向缓冲副胎泵气；反之则由缓冲副胎向车胎泵气，这样既可实现车胎气压的自动平衡和调整。在电动汽车的行驶过程中，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上的电磁阀并同时控制双向气泵由车胎向缓冲副胎泵气，当车胎减压至限值时中央控制器关闭气道上的电磁阀及双向气泵；反之亦然。最终实现了根据路面实况对电动汽车的胎压变化及整车行驶状况进行多级智能调控。

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。

特别的，在本发明中，由于缓冲副胎本身存储一定的压强，使得其与车胎二者的内部气压大致平衡或者至少是相差不多，从而极大的提升了双向气泵作业的可行性和作业效率，具有良好的实用效果。

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：车胎1、缓冲副胎2、气道3、双向气泵4、电磁阀5、气压传感器6、报警显示器7、充气阀口8、震动传感器9、中央控制器10。

具体实施方式

实施例1、电动汽车气压调整系统的硬件结构及电气控制结构。

参看附图，本发明通过设置一组与车胎内部动态连通的缓冲副胎系统，并配合气压传感器、中央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，本发明贴合电动汽车的车胎1的内侧面（即车底盘下方）固定设置有一组缓冲副胎2，车胎1和缓冲副胎2内部均设置有气压传感器6及单独的充气阀口8，缓冲副胎2呈扁圆盘形，其外径为车胎1外径的0.8倍左右并与车胎固接，缓冲副胎2与车胎1之间通过一组气道3相连通，此气道3上设置有一组双向气泵4，在此双向气泵4的任一侧设置或者在其两侧分别设置一组电磁阀5。在电气控制方面，令气压传感器6与电动汽车中央控制器10的信号输入端通信连接，并令双向气泵4、电磁阀5以及一组设置汽车仪表盘上的报警显示器7分别与中央控制器10的信号输出端通信连接，即可。

实施例2、电动汽车气压调整系统的控制流程及方法。

参见附图，在电动汽车的行驶过程中，中央控制器10接受来自震动传感器9的数字化震动幅值（反应车身竖直方向的加速度数据），当一定时段内（通常去10s左右）的平均震动幅值高于限值时，中央控制器10控制设置在汽车仪表盘上的报警显示器7进行对应报警显示，并同时打开气道3上的电磁阀5并同时控制双向气泵4由车胎1向缓冲副胎2泵气，当车胎1减压至限值时中央控制器10关闭气道3上的电磁阀5及双向气泵4；而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10打开气道3上的电磁阀5并同时控制双向气泵4由缓冲副胎2向车胎1泵气，当车胎1增压至正常胎压限值后中央控制器10关闭气道3上的电磁阀5及双向气泵4；即可实现根据路面实况对电动汽车的胎压变化及整车行驶状况进行多级智能调控。

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。