CN110217056A - 一种电动轮轮胎自动充放气装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动轮轮胎自动充放气装置，包括：气源；以及控制阀，其与所述气源连接；轮边装置总成，其连接在所述控制阀与电动轮轮胎之间；所述轮边装置总成包括：轮毂电机壳体气道，其设置在所述轮毂电机壳体的内部，所述轮毂电机壳体气道的一端与所述控制阀相连通；轮辋气道，其设置在轮辋的内部，并且所述轮辋气道一端与所述轮毂电机壳体气道的另一端连接，所述轮辋气道的另一端与电动轮轮胎连接。本发明还提供一种电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，能够根据具体路况和环境精确控制电动轮轮胎的胎压，提高电动轮汽车的适应性，并且提高电动轮轮胎的使用寿命。

Description

一种电动轮轮胎自动充放气装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车行驶技术领域，更具体的是，本发明涉及一种电动轮轮胎自动充放气装置及其控制方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，车辆也逐渐应用于更多的领域，人们对于车辆的要求也越来越高，轮胎自动充放气装置的最初是在军用车辆上采用，在第二次世界大战时为提高军车通过性能而开发了轮胎中央充放气装置，随着技术的逐步成熟，该装置也逐渐应用于民用乘用车和越野车，从动力性的角度来分析根据不同路面情况将轮胎压力调整到适当范围可以最大程度地利用地面附着条件以提高车辆的动力性和通过性，而轮胎压力又直接影响到油耗高低和轮胎磨损状况，因而控制轮胎压力处于合适范围对于提高车辆通过性、燃油经济性和行驶安全性有重要意义。

轮毂电机驱动式车辆是将电机、减速装置、制动装置等结构集中布置在车轮轮毂当中即采用电动轮驱动的车辆。这种布置结构上更加紧凑，能量转化率更高且增大了电动车续航里程，近年来电动轮技术研究越来越受到关注，也正是因为电动轮装置的高度集成化为轮胎自动充放气的设计与集成带来了不小的难度，而当前在传统车辆领域内一些高档车型通常都设有胎压监测装置以在胎压处于为不安全状态时提醒驾驶员进行充放气操作，不能够实现自动充放气的功能，也有的装置需要额外加装其他零部件来实现装置自动充放气的功能，但其存在结构复杂、集成度低且仅仅能够应用于空间较充裕的传统车辆上的弊端，但是在电动轮驱动车辆领域还没有一套完善的轮胎自动充放气装置出现。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种电动轮轮胎自动充放气装置，应用于电动轮驱动车辆的高度集成的轮边总成部分的轮胎自动充放气装置，其轮边总成的气道全部集成到装置内部并进行合理布局，可在停车或行车时，对汽车轮胎进行充气、放气、测压、保压的装置，装备该装置的汽车大大地提高了汽车的通过性能、经济性和行驶安全性。

本发明的另一个目的是设计开发了一种电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，能够根据具体路况和环境精确控制电动轮轮的胎压，使轮胎在不同的路况下保持不同的胎压，延长轮胎的寿命。

本发明提供的技术方案为：

一种电动轮轮胎自动充放气装置，包括：

气源；以及

控制阀，其与所述气源连接；

轮边装置总成，其连接在所述控制阀与电动轮轮胎之间；

所述轮边装置总成包括：

轮毂电机壳体，其设置在轮毂电机外侧；

轮毂电机壳体气道，其设置在所述轮毂电机壳体的内部，所述轮毂电机壳体气道的一端与所述控制阀相连通；

轮辋气道，其设置在轮辋的内部，并且所述轮辋气道一端与所述轮毂电机壳体气道的另一端连接，所述轮辋气道的另一端与电动轮轮胎连接。

优选的是，所述气源包括：

空气压缩机；以及

储气罐，其与所述空气压缩机连接。

优选的是，所述控制阀包括：

增压控制阀，其与所述气源连接；

充放气控制阀，其与所述增压控制阀连接，并且所述充放气控制阀具有进气工位和出气工位；

气道分配装置，其两端分别为进气口和多个出气口，并且所述进气口与所述充放气控制阀连接；

多个出口控制阀，其分别对应固定安装在所述气道分配装置的多个出气口处；

其中，所述气源、增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、多个出口控制阀和所述轮边装置总成均设置在使用电动轮驱动的底盘装置上。

优选的是，还包括：

控制单元，其同时与所述增压控制阀、所述充放气控制阀和所述多个出口控制阀连接，并能够分别控制所述增压控制阀、所述充放气控制阀和所述多个出口控制阀；

胎压监测装置，其设置在轮胎内部，并且所述胎压监测装置与所述控制单元连接。

优选的是，还包括：

第一高压气道，其连接在所述气源与所述增压控制阀之间，

第二高压气道，其连接在所述增压控制阀与所述充放气控制阀之间；

第三高压气道，其连接在所述充放气控制阀与所述气道分配装置的进气口一端；

多个连接管道，其分别连接在所述多个出口控制阀与所述轮毂电机壳体气道的另一端之间。

优选的是，所述增压控制阀为两位两通电磁阀，所述充放气控制阀为三位四通电磁阀，所述出口控制阀为两位两通电磁阀。

一种电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：通过传感器监测环境温度、路面温度和路面坡度，通过胎压监测装置监测轮胎的实时胎压，并将实时胎压传输至控制单元；

步骤2：将所述实时胎压与控制单元中的胎压标准相比较：

若实时胎压小于胎压标准，控制单元选择如下充气模式：

控制单元控制增压控制阀和充放气控制阀的进气工位导通，同时控制与胎压不足的轮胎对应的出口控制阀打开，高压气体依次从气源经过增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、出口控制阀、轮毂电机壳体气道和轮辋气道，最终连通轮胎；

若实时胎压大于胎压标准，控制单元选择如下放气模式：

控制单元控制增压控制阀关闭，控制充放气控制阀的出气工位导通，同时控制与胎压过高的轮胎对应的出口控制阀打开，气体从轮胎内流出，依次经过轮辋气道、轮毂电机壳体气道、出口控制阀和气道分配装置后，通过充放气控制阀排放到大气中。

优选的是，所述胎压标准根据不同的路况分为三种模式：

当所述路况为公路模式时：胎压标准为600KPa；

当所述路况为越野模式时：胎压标准为450KPa；

当所述路况为松软模式时：胎压标准为300KPa。

优选的是，在所述充气模式下，所述出口控制阀阀门开度满足如下条件：

若75％P_w＜P_v＜P_w时，ov＝40％；

若50％P_w≤P_v＜75％P_w时，ov＝75％；

若P_v≤50％P_w时，ov＝100％；

其中，P_v为实时胎压，P_w为胎压标准，OV为出口控制阀阀门开度。

在放气模式下，出口控制阀阀门开度与满足如下条件：

若P_w＜P_v＜125％P_w时，ov＝40％；

若P_v≥150％P_w时，ov＝75％；

若125％P_w≤P_v＜150％P_w时，ov＝100％；

其中，P_v为实时胎压，P_w为胎压标准，OV为出口控制阀阀门开度。

优选的是，当车重满足：0＜m＜6000kg时，胎压满足如下条件：

车速满足0＜V≤80km/h时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；

其中，路面坡度满足：

其中，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角；

车速满足V＞80km/h时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；

车重满足6000kg≤m＜20000kg时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，S_f为汽车迎风面积；以及

车重满足m≥20000kg时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，S_f为汽车迎风面积。

本发明所述的有益效果：

(1)本发明提供的电动轮轮胎自动充放气装置，通过加装在电动轮驱动车辆上可以极大的提高电动轮驱动车辆在复杂、恶劣地带的穿行能力，缩短运行时间，提高运行效率，节约燃料，延长车辆的使用寿命，可以在车辆运行和停车时实时监测汽车轮胎的胎压，对汽车轮胎进行充气、放气、测压、保压，适用于采用电动轮驱动的越野车、重车、矿用车、油田用车、工程机械车等，可显著提高车辆的动力性和安全性，具有较好的应用前景。

(2)本发明提供的电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，能够根据具体路况和环境精确控制电动轮轮胎的胎压，使轮胎在不同的路况下保持不同的胎压，延长轮胎的寿命。

附图说明

图1为本发明所述总体的结构示意图。

图2为本发明所述论轮边装置总成的结构示意图。

图3为本发明所述装置的外部一侧结构示意图。

图4为本发明所述装置的外部另一侧结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种电动轮轮胎自动充放气装置，包括胎压监测装置190、气源装置、控制阀、控制单元170、多根连接管道165和轮边装置总成150，其中，胎压监测装置190设置在电动轮驱动的汽车四个或者多个轮胎内部，气源装置、控制阀、控制单元170、多根连接管道165和轮边装置总成150均设置在使用电动轮驱动的底盘装置上。

如图1所示，为本发明所述的总体的结构示意图，所述控制阀包括：增压控制阀110、充放气控制阀120和多个出口控制阀141、142、143、144，其中，增压控制阀110为两位两通电磁阀，充放气控制阀120为三位四通电磁阀，出口控制阀为两位两通电磁阀，出口控制阀与使用电动轮驱动的汽车的轮胎一一对应，出口控制阀141与右前轮对应，出口控制阀142与右后轮相对应，出口控制阀143与右后轮相对应，出口控制阀144与右前轮相对应，出口控制阀的数量与轮胎的数量相同，气源装置设置在使用电动轮驱动的底盘装置上部，气源装置包括：空气压缩机101、储气罐102、过滤器103和多个高压管道，空气压缩机101将环境中的空气压缩为高压气体，并且通过高压管道将高压气体运输到储气罐102中，并且通过压力计维持其内部的压力为恒定的，过滤器103通过高压管道和储气罐102相连接，目的是过滤进入装置的气体，提高控制阀和管路的寿命和工作稳定性；增压控制阀110的一端通过第一高压气道161与气源装置的过滤器103连接，增压控制阀110的另一端通过第二高压气道162与充放气控制阀120的一端连接，充放气控制阀120还通过连接管道165连接消音阀180，在本发明的装置给轮胎放气时，不会发出噪音，并且充放气控制阀120具有两个工位，第一工位121为进气工位，第二工位122为出气工位，充放气控制阀120在另一端通过第三高压气道163连接第三高压气道130，并且在第三高压气道163上安装有压力传感器164，随时监测第三高压气道163的压力值，第三高压气道130具有进气口和多个出气口，第三高压气道130的出气口数量与轮胎的数量相同，并且第三高压气道130的出气口与轮胎一一对应，在第三高压气道130的多个出气口一一对应设置多个出口控制阀，在出口控制阀的另一端通过多个连接管道165一一对应连接轮边装置总成150。

如图1所示，胎压监测装置190、增压控制阀110、充放气控制阀120的第一工位121和第二工位122以及第三高压气道130都与控制单元170连接，控制单元170接收胎压监测装置190的实时胎压信号，并且控制单元170能够分别控制增压控制阀110、充放气控制阀120的第一工位121和第二工位122以及多个出口控制阀。

如图2所示，为本发明所述的轮边装置总成150的结构示意图，采用电动轮驱动的汽车，是将电机、减速装置和制动装置等结构集中布置在汽车轮毂之中，汽车轮胎151与轮辋152连接，轮辋152与轮毂电机壳体156相连，轮毂电机壳体156内部为容纳腔，在容纳腔内部为轮毂电机，轮毂电机轴155带动轮胎的转动，而本发明所述的轮边装置总成150包括：轮毂电机壳体156、轮毂电机壳体气道157和轮辋气道158；轮毂电机壳体156，其设置在轮毂电机外侧，并且包围在轮毂电机的周围；轮毂电机壳体气道157设置在轮毂电机壳体156的内部，并且轮毂电机壳体气道157一端通过连接管道165与出口控制阀连接，轮毂电机壳体气道157的另一端与轮辋气道158连接，轮辋气道158设置在轮辋11的内部，轮辋气道158的另一端直接与汽车轮胎151相连，可以将气体运输到汽车轮胎151内部，在轮毂电机壳体气道157与轮辋气道158之间通过密封圈153、154增加密封性，并且轮边装置总成150的气道全部集成在电动轮装置的内部。

如图3、图4所示为本发明所述的电动轮轮胎自动充放气装置的整体结构图，本装置的气道全部集中于电动轮装置的内部，其他部件全部安装在汽车的地盘装置上部，整体高度集成。

本发明提供的电动轮轮胎自动充放气装置，由第三高压气道130接出的分配管路与轮毂电机壳体气道157相连，轮毂电机壳体气道157与轮辋气道158相连，最终与轮胎相连通，根据装在第三高压气道163中的压力传感器164和安装于四个轮胎中的胎压监测装置190反馈给控制单元170的信号，通过控制单元170对各个控制阀的控制实现装置充放气的功能。

另外本装置除了可以通过禁用出口控制阀以达到禁用本装置之外还可以通过改变轮辋152与轮毂电机轴155的连接位置以禁用本装置，本装置正常工作时轮毂电机壳体气道157与轮辋气道158相连通，而要禁用本装置可以在正常工作位置的基础上将轮辋152相对于轮毂电机轴155顺时针或者逆时针旋转90°，此时轮毂电机壳体气道157与轮辋气道158将无法连通，从而达到手动禁用本装置的目的。

本发明提供的电动轮轮胎自动充放气装置，可在停车或行车时，对汽车轮胎进行充气、放气、测压、保压的装置，方便、快速地检测和调节轮胎气压，使汽车根据不同的路面选择适宜轮胎气压，提高汽车通过能力；汽车长途行驶时，轮胎发热，该装置可随时检测、调整轮胎气压，可避免轮胎爆裂的情况发生；当轮胎扎破时，可边充气、边行驶，使汽车脱离危险地带，尽可能远的行驶；可以通过该装置降低轮胎气压，从而降低汽车高度，以便汽车通过有高度限制的地方。或通过降低胎压，增大轮胎对地面附着力，通过一些易使车辆打滑或陷入的路况，如沙滩、雪地、湿地等路面。

本发明还提供一种电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：通过传感器监测环境温度、路面温度和路面坡度，通过胎压监测装置监测轮胎的实时胎压，并将实时胎压传输至控制单元；

步骤2：将所述实时胎压与控制单元中的胎压标准相比较：

若实时胎压小于胎压标准，控制单元选择如下充气模式：

控制单元控制增压控制阀和充放气控制阀的进气工位导通，同时控制与胎压不足的轮胎对应的出口控制阀打开，高压气体依次从气源经过增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、出口控制阀、轮毂电机壳体气道和轮辋气道，最终连通轮胎；

若实时胎压大于胎压标准，控制单元选择如下放气模式：

控制单元控制增压控制阀关闭，控制充放气控制阀的出气工位导通，同时控制与胎压过高的轮胎对应的出口控制阀打开，气体从轮胎内流出，依次经过轮辋气道、轮毂电机壳体气道、出口控制阀和气道分配装置后，通过充放气控制阀排放到大气中。

步骤2.1，胎压标准根据不同的路况分为三种模式：

公路模式：主要包括硬基沥青或水泥路面的路况，胎压标准为600KPa；

越野模式：主要包括田野、戈壁、沙漠等简易公路的路况，胎压标准为450KPa；

松软模式：主要包括沙地、雪地、泥泞路面的路况，胎压标准为300KPa。

在步骤2中各个阀门具有40％、75％和100％三个开度，阀门的开度可以通过控制单元控制，在充气模式下，出口控制阀的阀门开度与轮胎的实时胎压满足如下条件：

若75％P_w＜P_v＜P_w时，ov＝40％；

若50％P_w≤P_v＜75％P_w时，ov＝75％；

若P_v≤50％P_w时，ov＝100％；

其中，P_v为实时胎压，P_w为胎压标准，OV为阀门开度。

在放气模式下，出口控制阀的阀门开度与轮胎的实时胎压满足如下条件：

若P_w＜P_v＜125％P_w时，ov＝40％；

若P_v≥150％P_w时，ov＝75％；

若125％P_w≤P_v＜150％P_w时，ov＝100％；

其中，P_v为实时胎压，P_w为胎压标准，OV为阀门开度。

实时胎压受到电动轮驱动的车辆的车速和车重的影响，当车重满足：0＜m＜6000kg时，胎压主要受车速的影响，

车速满足0＜V≤80km/h时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；

其中，路面坡度满足：

其中，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角；

车速满足V＞80km/h时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；

车重在6000kg以上时，胎压主要受车重的影响，车重满足6000kg≤m＜20000kg时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，S_f为汽车迎风面积；

车重满足m≥20000kg时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，S_f为汽车迎风面积。

其中，汽车迎风面积满足：

S_f＝0.81bh

其中，S_f为汽车迎风面积，b为车辆的宽度，h为车辆的高度。

在一种实施例中，车辆行驶路面与水平面的夹角为18°，即路面坡度为20°，环境温度为24℃，路面温度为36℃，车辆轮胎的前轮内束角为9°，车辆轮胎与地面的摩擦系数范围为1.1-1.5，车辆轮胎的滚动阻力系数在公路模式时，范围为0.01-0.018，车辆轮胎的滚动阻力系数在越野模式时，范围为0.025-0.03，车辆轮胎的滚动阻力系数在松软模式时，范围为0.1-0.25，车辆轮胎的滚动阻力满足：

f_v＝f₁m

其中，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，f₁为车辆轮胎的滚动阻力系数，m为车辆的重量。

在公路模式下，车重为2500kg，车辆轮胎与地面的摩擦系数为1.1，重力加速度为9.8m/s²，车辆轮胎的滚动阻力系数为0.015，即车辆轮胎的滚动阻力为37.5N，在车速为80km/h时，权重系数为0.0029，车辆的实时胎压为593.1KPa，满足75％P_w＜P_v＜P_w，所以应选择充气模式，阀门开度为40％。

在另一种实施例中，在公路模式下，车重为2500kg，车辆行驶路面与水平面的夹角为18°，即路面坡度为20°，环境温度为24℃，路面温度为36℃，车辆轮胎的前轮内束角为9°，车辆轮胎与地面的摩擦系数为1.1，重力加速度为9.8m/s²，车辆轮胎的滚动阻力系数为0.015，即车辆轮胎的滚动阻力为37.5N，在车速为90km/h时，权重系数为4.63，车辆的实时胎压为629.22KPa，满足P_w＜P_v＜125％P_w，所以应选择放气模式，阀门开度为40％。

在另一种实施例中，在公路模式下，车重为9000kg，车辆行驶路面与水平面的夹角为18°，即路面坡度为20°，环境温度为24℃，路面温度为36℃，车辆轮胎的前轮内束角为9°，车辆轮胎与地面的摩擦系数为1.1，重力加速度为9.8m/s²，车辆轮胎的滚动阻力系数为0.015，即车辆轮胎的滚动阻力为37.5N，车辆的宽度为3.3m，车辆的高度为2.8m，所以车辆的迎风面积为7.4844m²，权重系数为121.13，车辆的实时胎压为617.58KPa，满足P_w＜P_v＜125％P_w，应选择放气模式，阀门开度为40％。

在另一种实施例中，在公路模式下，车重为23000kg，车辆行驶路面与水平面的夹角为18°，即路面坡度为20°，环境温度为24℃，路面温度为36℃，车辆轮胎的前轮内束角为9°，车辆轮胎与地面的摩擦系数为1.1，重力加速度为9.8m/s²，车辆轮胎的滚动阻力系数为0.015，即车辆轮胎的滚动阻力为37.5N，车辆的宽度为3.3m，车辆的高度为2.8m，所以车辆的迎风面积为7.4844m²，权重系数为27.88，车辆的实时胎压为551.26KPa，满足75％P_w＜P_v＜P_w，所以应选择充气模式，阀门开度为40％。

当车辆的轮胎被扎破或者漏气时，控制单元会控制增压控制阀、充放气控制阀和出口控制阀的开度为100％，因此可以保证车辆的轮胎可边充气、边行驶，使汽车脱离危险地带，尽可能远的行驶。

本发明提供的一种电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法工作过程为：

充气模式：通过安装于轮胎内部的胎压监测装置来监测车辆的轮胎信息并将轮胎信息发送给控制单元，在通过与最佳胎压进行对比后进行判断，在轮胎气压不足时，控制单元控制增压控制阀开启，并且控制充放气控制阀的第一工位导通，同时控制与气压不足的轮胎对应的气道分配装置上安装的出口控制阀打开，经过出口控制阀的高压气体通过轮毂电机壳体气道与轮辋气道相连，最终连通轮胎以给气压不足的轮胎充气。

放气模式：在轮胎气压过高时控制单元控制增压控制阀关闭，控制充放气控制阀的第二工位导通，同时控制与气压过高的轮胎对应的气道分配装置上安装的出口控制阀打开以进行放气，气体从轮胎内流出，依次经过轮辋气道、轮毂电机壳体气道、出口控制阀和气体分配装置后，通过充放气控制阀和消音阀最终排放到大气中，从而实现给轮胎放气的功能。

本发明提供的电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，能够根据具体路况和环境精确控制电动轮轮胎的胎压，使轮胎在不同的路况下保持不同的胎压，提高电动轮轮胎的使用寿命，节约财力。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种电动轮轮胎自动充放气装置，其特征在于，包括：

气源；以及

控制阀，其与所述气源连接；

轮边装置总成，其连接在所述控制阀与电动轮轮胎之间；

其中，所述轮边装置总成包括：

轮毂电机壳体，其设置在轮毂电机外侧；

轮毂电机壳体气道，其设置在所述轮毂电机壳体的内部，所述轮毂电机壳体气道的一端与所述控制阀相连通；

轮辋气道，其设置在轮辋的内部，并且所述轮辋气道一端与所述轮毂电机壳体气道的另一端连接，所述轮辋气道的另一端与电动轮轮胎连接。

2.如权利要求1所述的电动轮轮胎自动充放气装置，其特征在于，所述气源包括：

空气压缩机；以及

储气罐，其与所述空气压缩机连接。

3.如权利要求1所述的电动轮轮胎自动充放气装置，其特征在于，所述控制阀包括：

增压控制阀，其与所述气源连接；

充放气控制阀，其与所述增压控制阀连接，并且所述充放气控制阀具有进气工位和出气工位；

气道分配装置，其两端分别为进气口和多个出气口，并且所述进气口与所述充放气控制阀连接；

多个出口控制阀，其分别对应固定安装在所述气道分配装置的多个出气口处；

其中，所述气源、增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、多个出口控制阀和所述轮边装置总成均设置在使用电动轮驱动的底盘装置上。

4.如权利要求3所述的电动轮轮胎自动充放气装置，其特征在于，还包括：

控制单元，其同时与所述增压控制阀、所述充放气控制阀和所述多个出口控制阀连接，并能够分别控制所述增压控制阀、所述充放气控制阀和所述多个出口控制阀；

胎压监测装置，其设置在轮胎内部，并且所述胎压监测装置与所述控制单元连接。

5.如权利要求3所述的电动轮轮胎自动充放气装置，其特征在于，还包括：

第一高压气道，其连接在所述气源与所述增压控制阀之间，

第二高压气道，其连接在所述增压控制阀与所述充放气控制阀之间；

第三高压气道，其连接在所述充放气控制阀与所述气道分配装置的进气口一端；

多个连接管道，其分别连接在所述多个出口控制阀与所述轮毂电机壳体气道的另一端之间。

6.一种电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：通过传感器监测环境温度、路面温度和路面坡度，通过胎压监测装置监测轮胎的实时胎压，并将实时胎压传输至控制单元；

步骤2：将所述实时胎压与控制单元中的胎压标准相比较：

若实时胎压小于胎压标准，控制单元选择如下充气模式：

控制单元控制增压控制阀和充放气控制阀的进气工位导通，同时控制与胎压不足的轮胎对应的出口控制阀打开，高压气体依次从气源经过增压控制阀、充放气控制阀、气道分配装置、出口控制阀、轮毂电机壳体气道和轮辋气道，最终连通轮胎；

若实时胎压大于胎压标准，控制单元选择如下放气模式：

控制单元控制增压控制阀关闭，控制充放气控制阀的出气工位导通，同时控制与胎压过高的轮胎对应的出口控制阀打开，气体从轮胎内流出，依次经过轮辋气道、轮毂电机壳体气道、出口控制阀和气道分配装置后，通过充放气控制阀排放到大气中。

7.如权利要求6所述的电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，所述胎压标准根据不同的路况分为三种模式：

当所述路况为公路模式时：胎压标准为600KPa；

当所述路况为越野模式时：胎压标准为450KPa；

当所述路况为松软模式时：胎压标准为300KPa。

8.如权利要求6所述的电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，在所述充气模式下，所述出口控制阀阀门开度满足如下条件：

若75％P_w＜P_v＜P_w时，ov＝40％；

若50％P_w≤P_v＜75％P_w时，ov＝75％；

若P_v≤50％P_w时，ov＝100％；

其中，P_v为实时胎压，P_w为胎压标准，OV为出口控制阀阀门开度；

在放气模式下，出口控制阀阀门开度与满足如下条件：

若P_w＜P_v＜125％P_w时，ov＝40％；

若P_v≥150％P_w时，ov＝75％；

若125％P_w≤P_v＜150％P_w时，ov＝100％；

其中，P_v为实时胎压，P_w为胎压标准，OV为出口控制阀阀门开度。

9.如权利要求6所述的电动轮轮胎自动充放气装置的控制方法，其特征在于，当车重满足：0＜m＜6000kg时，胎压满足如下条件：

车速满足0＜V≤80km/h时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；

其中，路面坡度满足：

其中，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角；

车速满足V＞80km/h时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，V为车辆行驶速度；

车重满足6000kg≤m＜20000kg时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，S_f为汽车迎风面积；以及

车重满足m≥20000kg时，胎压满足：

其中，P_v为电动轮轮胎的胎压，β为电动轮轮胎的前轮内束角，ξ为路面坡度，m为车辆的重量，g为重力加速度，f_r为车辆轮胎与地面的摩擦系数，f_v为车辆轮胎的滚动阻力，τ为车辆行驶路面与水平面的夹角，T₀为环境温度，T₁为路面温度，K为权重系数，S_f为汽车迎风面积。