基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108819625A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201810508636.5(22)申请日2018.05.24(71)申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号(72)发明人臧利国孙海波孙海燕许丽娇(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林徐瑛(51)Int.Cl.B60C23/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统及控制方法(57)摘要本发明公开基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统及控制方法,所述系统包括滑转率获取系统和轮胎中央充放气系统，所述滑转率获取系统获取滑转率，并与预设滑转率范围值比较，以此来调节轮胎的充放气；所述轮胎中央充放气系统包括空气供给与存储装置、旋转密封装置、轮胎充/放气阀及相应的管路；所述滑转率获取系统包括信号采集装置和控制与显示装置，越野车辆轮胎中央充放气系统的控制方法主要包括手动控制方法和电子控制方法。本发明可根据操驾驶员意愿选择手动控制或电子控制，同时可根据车辆在实际行驶过程中的路面状况实现对各轮胎充放气操作的适时控制，提高了车辆在不同地形的牵引性和侧向稳定性。CN108819625ACN108819625A权利要求书1/2页1.基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统，其特征在于，包括滑转率获取系统和轮胎中央充放气系统，所述滑转率获取系统获取滑转率，并与预设滑转率范围值比较，以此来调节轮胎的充放气。2.根据权利要求1所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统，其特征在于，所述滑转率获取系统包括信号采集装置和控制与显示装置，所述的信号采集装置包括车轮角速度传感器、轮胎压力传感器、车速传感器和车轮载荷传感器；所述的控制与显示装置包括电子控制单元、气动控制单元、仪表显示单元和多功能控制面板，所述多功能控制面板包括充/放气控制按钮、越野模式按钮、公路模式按钮、松软模式按钮。3.根据权利要求1所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统，其特征在于，所述轮胎中央充放气系统包括空气供给与存储装置、旋转密封装置、轮胎充/放气阀及相应管路。4.根据权利要求3所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统，其特征在于，所述的空气供给与存储装置包括气泵和储气罐。5.根据权利要求3所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统，其特征在于，所述的旋转密封装置包括密封板、旋转密封圈、配流轴和缸筒，所述的密封板、旋转密封圈、配流轴和缸筒集成安装在车轮部，并始终与轮胎相通。6.根据权利要求3所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统，其特征在于，所述的轮胎充/放气阀包括车轮阀、快速放气阀和安全阀。7.基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)滑转率获取系统采集数据并将数据上传至电子控制单元，由电子控制单元计算出滑转率；(2)电子控制单元将计算出的滑转率与预设的滑转率范围值作比较，以此来对轮胎进行充放气调节。8.根据权利要求7所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤为：随着车辆向前行进，滑转率获取系统获取车轮角速度传感器、车速传感器、车轮载荷传感器、轮胎压力传感器依次检测的当前角速度值ω、车速值Va、车载值FZ、胎压值p，并上传至电子控制单元，由电子控制单元计算出滑转率。9.根据权利要求8所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气系统的控制方法，其特征在于，通过以下公式计算滑转率：滑转率公式：式中：ω为车轮角速度，单位为rad/s；r为车轮有效滚动半径，单位为m；Va为车身实际移动的速度，单位为m/s；若子午线轮胎在微速滚动时的滚动半径为r0，那么在一定车速Va下的有效滚动半径r的公式为：-(1.97p+1.31)(0.735p+1.147)r＝r0+10Va(公式二)2CN108819625A权利要求书2/2页根据(公式一)、(公式二)得无载荷条件下滑转率公式：若在一定挠度(mm)下，其有效滚动半径r'公式为：r'＝0.9544r-0.0812δ-1.0356δ2/r(公式四)子午线轮胎变形δ与载荷、内压之间关系的经验公式为：式中FZ为车轮载荷，单位为N；p为轮胎内压，单位为kPa；δ为变形量，单位为mm；其中a、b、c、d0为常数，a＝0.774，b＝0.00147，c＝431.704，d0＝1.899；根据(公式一)、(公式四)得在一定挠度下滑转率公式：将(公式二)、(公式五)代入(公式六)最终得到在一定挠度下的滑转率计算公式。10.根据权利要求7所述的基于滑转率控制的越野车轮胎中央充放气