[发明专利]基于智能轮胎的车辆实时能耗分析装置与方法

说明书

本发明公开了基于智能轮胎的车辆实时能耗分析装置与方法，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；本发明在对车辆油耗的实时分析过程中，结合对车辆行驶时的轮胎滚动阻力、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进行理论推导，建立车辆实时油耗的解析方法，获得一段行程的整体油耗，功能响应快速高效，且精度满足需求；在对车辆油耗的实时分析过程中，充分考虑实际不同轮胎车辆的设计参数与功能参数，使对车辆油耗的分析结果更加精准可靠。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及基于智能轮胎的车辆实时能耗分析装置与方法。

背景技术

汽车方便了人们日常的工作和生活，由此带来的能源短缺及环境污染问题也严重影响了人类居住环境和身体健康，与人们日益增长的美好生活环境的向往相矛盾。为应对能源短缺和环境污染问题，许多国家都在积极推进各项激励政策促进可再生能源产业的发展，但是因成本高、存在技术瓶颈等原因，可再生能源产业目前还无法有效解决能源短缺和环境污染问题。在此大环境下，作为节能降耗的一种手段，车辆能耗的实时监控及相关技术服务的推广使用，显得尤为重要。

目前，针对车辆油耗的实时分析，分为两种手段。一种是直接法，即油耗仪。但是设备成本高、精度低、体积庞大安装复杂，推广难度大。另一种是间接法，大多使用经验数据结合机器学习，完成对车辆油耗的预报，但是此方法实时性低，数据训练成本高，训练模型的鲁棒性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供基于智能轮胎的车辆实时能耗分析装置与方法，对车辆油耗的实时分析过程中，结合对车辆行驶时的轮胎滚动阻力、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进行理论推导，建立车辆实时油耗的解析方法，获得一段行程的整体油耗，功能响应快速高效。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于智能轮胎的车辆实时能耗分析方法，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。

作为本发明进一步的方案：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。

作为本发明进一步的方案：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。

作为本发明进一步的方案：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。