基于无线传输机理轮胎监测系统探究.doc

《基于无线传输机理轮胎监测系统探究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于无线传输机理轮胎监测系统探究摘要：当轮胎气压和温度出现异常时，会造成汽车行驶的安全隐患，因此必须进行监测。在综合分析国内外轮胎监测系统的基础上，提出了一种基于无线传输机理的轮胎监测系统的设计方案，能够对轮胎的实际状况进行监测并报警。关键词：无线传输；轮胎气压；温度监测；监测系统中图分类号：TN911.734；U472文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)09016103基金项目：国家自然科学基金(51105124)资助；浙江省自然科学基金(Y1090199)资助0引言轮胎是汽车上与路面接触的惟一部件，行驶过程中通过轮胎花纹与地面间产生驱动力和制

2、动力［1］;充气后的轮胎具有一定的刚度和硬度，可以用来承载整车质量［2］；充气轮胎又具有一定的弹性，可以缓和来自于车上质量和路面不平带来的冲击，提高车辆的平顺性和乘坐舒适性。而轮胎的刚度、硬度及其他性能，除了与轮胎本身的材质和生产工艺有关外，在很大程度上还受到其工作状态时的气压和温度的影响。实践证明，适当的气压和温度可以有效地减少轮胎的磨损、提高轮胎的附着性能、改善汽车的行驶安全性。1轮胎气压和温度对汽车使用的影响当轮胎的气压过低时，汽车行驶时轮胎的弹性迟滞损失明显变大，不仅会增加汽车的行驶阻力，还会使胎面过早地出现龟裂和老化现象；当汽车髙速行驶时，又会由于轮胎

3、内外摩擦使得轮胎温度升高，进而轮胎气压上升［3］,严重时可能会出现爆胎现象，导致交通事故，危机生命财产安全。据统计，约有30%的交通事故是由于轮胎气压和温度不正常引起的，高速公路上这一比例更高。实践表明，当轮胎充气压力与额定值不一致、轮胎温度超过9(rc时，轮胎的磨损程度就会加剧，寿命将会大大缩短,如压力低于额定值0.03MPa,寿命缩短［4］25%；压力高于额定值0.06MPa,寿命缩短15%以上；轮胎温度高于95°C且高速行驶时，就有可能导致爆胎发生［5］。因此，需要对轮胎的气压和温度进行实时监测。2轮胎气压和温度监测的意义在行车过程中驾驶员很难依据感觉和经

4、验来判断轮胎的气压和温度，也不可能经常停车使用专用仪器来检测，因此轮胎气压和温度的监测具有以下几个方面的意义：(1)能够实时监测轮胎气压和温度，可以及时发现轮胎气压和温度状况，便于驾驶员尽快调整汽车的行驶状态，使轮胎的气压和温度能够尽快恢复常态，能够有效防止爆胎和交通事故的发生，属于“主动”型安全保护；(2)通过监测可以使汽车轮胎尽可能多的处于标准气压下工作，从而延长轮胎使用寿命，并能在一定程度上降低油耗；(1)可以保证各个轮胎气压均匀，减少造成制动跑偏和侧滑的发生，避免转向系统和悬架系统等相关部件的磨损。3国外轮胎监测系统的类型及优缺点国外的轮胎监测系统的研制

5、起步较早，配置的车型也较多，因轮胎温度与气压存在一定的数值关系，所以国外轮胎监测系统直接监测的指标均为气压，归纳起来可将其分为直接式、间接式和混合式三种。3.1直接式系统直接式系统是将压力传感器直接安装到各个轮胎上，各压力传感器将监测到的压力值以电信号的形式通过无线发射器传至中央处理模块，经信号转换后将压力不正常的轮胎位置在驾驶室内的监视装置上显示出来。直接式系统的优点是能够监测出各轮胎的瞬时气压，且定位准确、显示醒目，但结构较复杂，传感器安装不方便。3.2间接式系统间接式系统相对于直接式系统结构简单、成本较低。它不是直接监测轮胎的气压，而是通过对轮胎其他参数(

6、如轮胎的振动或轮胎的滚动半径)的分析间接计算出轮胎的压力[6]。如果计算出来的各轮胎压力的差值超过报警阈值，监视器将会报警显示有轮胎气压不正常情况，具体是哪一个轮胎气压不正常，无法显示；另外如果有两个以上轮胎的气压同时下降时，系统也不能报警［7］；另外受车速的影响较大,车速升高，间接式系统的监测精度也会随之下降。3.3混合式系统混合式系统是直接式系统和间接式系统的综合，同时兼顾了两个系统的优点。在四轮汽车上仅安装两个压力传感器，这样便可以对多个轮胎同时出现压力不正常的情况进行监测，克服了间接式系统的缺点；由于结构上进行了简化，其成本也较低；但是无法测出每个轮胎的

7、实时气压。4国内轮胎监测系统的应用及其特点目前，对于轮胎监测系统国家没有相应的强制性规定要求必须安装，许多车主也没有意识到轮胎状况监测的重要性，安装时又要产生一笔额外的费用，因此无论是私家车主还是运输企业主，都不会去主动安装此类系统；而且系统安装时需要在车内接线和固定，影响美观等，这也在一定程度上影响了我国轮胎监测系统的应用。目前装配了轮胎监测系统的车型有：奥迪系列、宝马系列、奔驰系列、雪铁龙的CS、上海通用的别克、朗逸1.6L品轩版、朗逸2.0L品轩版、荣威550G1.8T品仕版等，这些车型装配的都是轮胎气压监测系统。其特点是当汽车上的某一轮胎出现气压不正常现

8、象时，位于驾驶室内的显示