[发明专利]基于智能轮胎的车辆实时能耗分析装置与方法

权利要求书

1.基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1：通过对车辆行驶时的信息参数进行处理得到车辆行驶时的阻力；

S2：通过对步骤一获取的车辆行驶时的阻力与车辆在该时刻的实时速度进行处理，得到车辆行驶时的能量值。

2.根据权利要求1所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，S1中，车辆行驶时的信息参数包括轮胎滚动阻力、空气阻力、车辆内部零部件摩擦力、车辆重力分力和车辆惯性力。

3.根据权利要求2所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，将车辆行驶时的轮胎滚动阻力标记为F_RR、空气阻力标记为F_aero、车辆内部零部件摩擦力标记为F_Internal、车辆重力分力标记为F_g、车辆惯性力标记为F_inertia；

根据公式F＝F_aero+F_Internal+F_g+F_Internal+F_RR计算得到车辆行驶时的阻力F。

4.根据权利要求3所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，车辆行驶时的空气阻力F_earo的获取过程为：

W1：获取车辆垂直于行驶方向投影面的面积，将车辆垂直于行驶方向投影面的面积记为A；

W2：通过车辆GPS获取车辆速度，将车辆速度记为V；

W3：通过公式F_earo＝1/2*ρ*A*C_D*V²计算得到车辆行驶时的空气阻力，其中，ρ代表了空气密度为常量：1.3kg/m³；C_D为车辆的风力系数。

5.根据权利要求3所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，车辆内部零部件摩擦力F_Internal为车辆的差速器、轮毂轴承以及刹车片的摩擦消耗。

6.根据权利要求3所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，车辆重力分力F_g的获取过程为：

V1：将车辆的整车质量记为M；

V2：获取车辆行驶在斜坡时因重力造成的车辆重力分力F_g，车辆重力分力F_g＝M*g*sinα，其中，α是斜坡角度。

7.根据权利要求6所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，斜坡角度α是通过GPS数据计算获得；

通过GPS数据获得t时间内车辆行驶的总里程以及海拔变化量，当GPS采样率为1Hz，则可通过GPS获得的当前速度V*1获得车辆行驶的总里程△s，基于通过GPS获得的海拔变化量△h，则α＝atan(△h/△s)。

8.根据权利要求3所述的基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法,其特征在于，车辆惯性力F_inertia的获取过程为：

车辆惯性力F_inertia包括车辆平移的惯性力F_translation和车辆旋转件的惯性力F_rotation；

其中，车辆平移的惯性力F_translation＝M*a，M是整车的质量，a是车辆的加速度；

车辆旋转件的惯性力F_rotation＝I*Ω_dot/R,其中I为车辆旋转件的转动惯量，其中，3/4的转动惯量来自于轮胎；Ω_dot为旋转件的角加速度，R为旋转件半径；

通过公式，车辆惯性力F_inertia＝F_translation+F_rotation＝M*a+I*Ω_dot/R；其中Ω_out/R＝a；

即：车辆惯性力F_inertia＝(M+I/R²)*a。