基于輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車行駛距離預(yù)測(cè)方法

電動(dòng)汽車的普及面臨著諸多障礙，如制造成本和行駛距離的限制，尤其是行駛距離的限制。充滿電的電動(dòng)汽車行駛范圍約為150～200km，由于充電基礎(chǔ)設(shè)施的缺失，因此駕駛員必須在使用前對(duì)汽車的行駛距離進(jìn)行預(yù)測(cè)。由于電動(dòng)汽車的能源消耗與交通狀況、駕駛員駕駛行為、汽車質(zhì)量、有效負(fù)荷密切相關(guān)，因而要精確預(yù)測(cè)汽車的行駛距離十分困難。過(guò)去僅根據(jù)汽車的行駛速度和有效負(fù)荷對(duì)行駛距離進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果誤差較大，容易引起駕駛員焦慮。對(duì)此，借助于輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)汽車的有效負(fù)荷進(jìn)行估計(jì)，同時(shí)分析溫度對(duì)輪胎壓力的影響，給出了依據(jù)輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車行駛距離的方法。

電動(dòng)汽車主要設(shè)計(jì)為在城市道路上行駛，行駛速度較低（50km/h），因而有效負(fù)荷占據(jù)了電動(dòng)汽車能源消耗的主要部分。使用置于汽車輪胎內(nèi)部的輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)直接測(cè)量有效負(fù)荷。溫度變化影響輪胎壓力，且溫度變化前后的比值與輪胎壓力變化前后的比值相等。在應(yīng)用時(shí)，為了確定不同溫度下的壓力，在調(diào)溫室中對(duì)輪胎進(jìn)行溫度-壓力測(cè)試，設(shè)定初始輪胎壓力為300kPa、溫度為23℃?？刂普{(diào)溫室溫度變化，變化范圍為-3.4～40℃。發(fā)現(xiàn)溫度每升高10℃，輪胎壓力變化10.8～14kPa。使用時(shí)，借助輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量的輪胎壓力和溫度，先消除溫度變化引起的壓力變化。根據(jù)重新計(jì)算得到的輪胎壓力確定汽車的有效負(fù)荷。對(duì)行駛距離進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，先根據(jù)有效負(fù)荷確定汽車行駛阻力，再考慮不同汽車部件的傳遞效率和電池荷電狀態(tài)。與之前的有效負(fù)荷預(yù)測(cè)方法相比，這種方法的主要優(yōu)勢(shì)在于其能夠與歐盟指令條例661/2009號(hào)規(guī)定相結(jié)合，該條例規(guī)定自2014年11月起生產(chǎn)的新車必須裝備輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，因而這種行駛距離預(yù)測(cè)的改善不需要額外成本。未來(lái)需要進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度，對(duì)輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳遞的信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾處理，確保測(cè)量精度，同時(shí)要考慮太陽(yáng)能輻射和有效負(fù)荷前后軸分配的影響。

Heiko Fechtner et al. 2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium,Seoul June 28-July 1,2015.

編譯：陳丁躍