轮胎智能监测系统ITS
轮胎受力。这个力是车轮负载的测量值,在考虑四个车轮的情况下表明汽车负载状况。同时,这种信息还可用来生成函数,针对负载状况和车辆重心精确地调整轮胎目标压力,从而节省油耗。
目前不是所有胎压检测系统都能确定正确的目标压力。这意味着,满载车辆有可能在轮胎气压仅支持部分负载的情况下继续行驶。而未生成必要的报警。ITS消除了这一问题。车辆重心信息可用来提高各种安全功能,如防滚翻。这种功能还有助于保证轻卡和重卡的安全行驶,例如,行驶过程中负载偏移。
以载重1.6吨的中型车为例,每个车轮应承载大约400千克的重量。利用压电系统产生的电压,现在可以确定每个车轮承载的重量是否的确为400千克,或者是否出现这样的情况,例如,由于重物集中在行里箱中,造成后轮受力过大。在这种情况下,电子系统会提示驾驶员调整胎压,以防止轮胎损坏并避免额外油耗。
自动变速箱也可以根据负载和动力载荷状况进行控制,例如当车辆动力和负载达到极限时。ITS可向变速箱控制单元提供相应信息,控制单元根据信息将最佳车速命令传送给自动变速箱。
这种车辆负载信息还可以用来调整车辆的轴向力和径向力。这是因为轮胎参数不可能保持恒定。温度、负载、使用年限和状态等可测量轮胎条件,可集成到车辆动力控制系统中,或用于启动安全系统。
ITS可提供关于车轮接触的行驶路面摩擦力是否不同的信息,从而更好地调整ABS系统。理论上,ITS提供的所有安全功能完全可以用于商用车,例如,需要格外注意危险品运输车辆的安全。
事实上,传感器与轮胎从生产开始便直接建立了相互间的关系。这也意味着,ITS传感器系统可以保存轮胎的所有相关数据,如速度级别和胎面特性等。这样,车辆可以自动提醒驾驶员,例如,当其超过冬季轮胎允许的最高行驶速度时会自动提醒驾驶员。而且ITS可根据行驶里程提示磨损情况,并建议何时更换轮胎。
这种系统的另一个优点是有利于低压安全胎。一方面,轮胎漏气时,系统可迅速通知驾驶员;而当胎压的确明显下降时,电子系统可自动监控剩余里程,并在接近允许行驶的最大剩余里程时提醒驾驶员。
同时,这一系统在未来还可实现车辆间通信。例如,配置轮胎信息系统的轮胎可收集抓地力强弱的数据,将路面附着情况通知其他车辆,从而减少事故,特别是存在冰雪危险的情况下。
在更远的未来,可利用这种机械性非常敏感的传感器确定摩擦系数。最终,在确定额定压力时,利用径向力与轴向力之比决定磨擦系数。当压力施加在路面时,橡胶会变形。轮胎内部的压电转换器可以检测到这种运动,并将其转换为电信号。
总结与展望
监控胎压的间接与直接监测系统存在一个基本差别,由于采用电池作为能源,间接监测系统的使用寿命一般为10年左右。
大陆集团目前正在开发压电转换器作为电源,取代传统电池。汽车制造商不需要进行很大改动,因为采用这种可与车载系统集成的器件,其余系统架构仍保持原样。未来,这种电子单元将安装在轮胎中。而不再像以前的器件那样装在轮毂中或气门上。压电转换器提供信号还意味着,轮胎信息系统将为底盘调整和车辆动力控制的改善提供新的机遇。
目前不是所有胎压检测系统都能确定正确的目标压力。这意味着,满载车辆有可能在轮胎气压仅支持部分负载的情况下继续行驶。而未生成必要的报警。ITS消除了这一问题。车辆重心信息可用来提高各种安全功能,如防滚翻。这种功能还有助于保证轻卡和重卡的安全行驶,例如,行驶过程中负载偏移。
以载重1.6吨的中型车为例,每个车轮应承载大约400千克的重量。利用压电系统产生的电压,现在可以确定每个车轮承载的重量是否的确为400千克,或者是否出现这样的情况,例如,由于重物集中在行里箱中,造成后轮受力过大。在这种情况下,电子系统会提示驾驶员调整胎压,以防止轮胎损坏并避免额外油耗。
自动变速箱也可以根据负载和动力载荷状况进行控制,例如当车辆动力和负载达到极限时。ITS可向变速箱控制单元提供相应信息,控制单元根据信息将最佳车速命令传送给自动变速箱。
这种车辆负载信息还可以用来调整车辆的轴向力和径向力。这是因为轮胎参数不可能保持恒定。温度、负载、使用年限和状态等可测量轮胎条件,可集成到车辆动力控制系统中,或用于启动安全系统。
ITS可提供关于车轮接触的行驶路面摩擦力是否不同的信息,从而更好地调整ABS系统。理论上,ITS提供的所有安全功能完全可以用于商用车,例如,需要格外注意危险品运输车辆的安全。
事实上,传感器与轮胎从生产开始便直接建立了相互间的关系。这也意味着,ITS传感器系统可以保存轮胎的所有相关数据,如速度级别和胎面特性等。这样,车辆可以自动提醒驾驶员,例如,当其超过冬季轮胎允许的最高行驶速度时会自动提醒驾驶员。而且ITS可根据行驶里程提示磨损情况,并建议何时更换轮胎。
这种系统的另一个优点是有利于低压安全胎。一方面,轮胎漏气时,系统可迅速通知驾驶员;而当胎压的确明显下降时,电子系统可自动监控剩余里程,并在接近允许行驶的最大剩余里程时提醒驾驶员。
同时,这一系统在未来还可实现车辆间通信。例如,配置轮胎信息系统的轮胎可收集抓地力强弱的数据,将路面附着情况通知其他车辆,从而减少事故,特别是存在冰雪危险的情况下。
在更远的未来,可利用这种机械性非常敏感的传感器确定摩擦系数。最终,在确定额定压力时,利用径向力与轴向力之比决定磨擦系数。当压力施加在路面时,橡胶会变形。轮胎内部的压电转换器可以检测到这种运动,并将其转换为电信号。
总结与展望
监控胎压的间接与直接监测系统存在一个基本差别,由于采用电池作为能源,间接监测系统的使用寿命一般为10年左右。
大陆集团目前正在开发压电转换器作为电源,取代传统电池。汽车制造商不需要进行很大改动,因为采用这种可与车载系统集成的器件,其余系统架构仍保持原样。未来,这种电子单元将安装在轮胎中。而不再像以前的器件那样装在轮毂中或气门上。压电转换器提供信号还意味着,轮胎信息系统将为底盘调整和车辆动力控制的改善提供新的机遇。
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