未來(lái)的輪胎信息系統 ITS輪胎智能檢測系統分析
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2007 年9月，美國規定所有載重量小于4.5噸的新汽車(chē)必須安裝胎壓監控系統。歐洲目前正在討論這項措施，按照歐盟委員會(huì )的意見(jiàn)，從2012年起，所有新車(chē)型都必須配備輪胎壓力監測系統。作為T(mén)PMS(胎壓監控系統)全球領(lǐng)先廠(chǎng)商之一，大陸集團正在開(kāi)發(fā)無(wú)
簡(jiǎn)介
早在20世紀90年代，歐洲便首度開(kāi)發(fā)出用于檢測和監控胎壓的系統。其最初的目的是提高舒適度，因為輪胎減震特性配合底盤(pán)調節最終將對汽車(chē)抓地能力和整體舒適性產(chǎn)生決定性作用。為此，必須解決輪胎和汽車(chē)兩大行業(yè)之間的利益沖突。輪胎廠(chǎng)商主張盡可能提高胎壓以保證安全并減少磨損。而汽車(chē)廠(chǎng)商則堅持適度胎壓，從而獲取更高的駕乘舒適性。
2000年，美國因胎壓不當造成的一系列事故引起公眾高度關(guān)注。針對這一情況，2005年9月，美國立法機構規定所有新的轎車(chē)和輕卡必須安裝胎壓監控系統。除安全外，保持正常胎壓還有助于減少二氧化碳排放，因為胎壓不足會(huì )加大滾動(dòng)阻力，增加油耗。據估算。胎壓低于 0.5巴時(shí)，油耗將增加2％～3％。法國公路安全機構S e curit e Rou
目前，采取有效方法減少二氧化碳排放以利于環(huán)保的討論，使胎壓監控系統再次成為熱點(diǎn)。所有采用低壓安全胎的汽車(chē)已被強制安裝這類(lèi)系統，其他大量車(chē)型可以選裝。胎壓監控系統分為間接式和直接式兩種類(lèi)型，下面對這兩種系統分別加以說(shuō)明。
間接檢測系統
這是最為經(jīng)濟高效的一種胎壓監控系統，可利用ABS車(chē)輪
直接檢測系統
目前，已有21家汽車(chē)制造商采用大陸集團的直接胎壓監控系統(上圖)。胎壓監控系統(TPMS)測量胎內實(shí)際壓力。此外，系統還可同時(shí)檢測多個(gè)輪胎是否胎壓下降。這些系統可放置在輪轂內部的深槽中，或作為輪胎氣門(mén)的獨立單元。
上述兩種系統由電池和電子器件組成，測量輪胎內部壓力，并將輪胎的檢測值傳送至車(chē)載電子系統進(jìn)行檢查和分析。必要時(shí)，通知駕駛員胎壓存在的問(wèn)題。
為避免輪轂與胎內空氣之間的熱率差造成誤報警，大陸集團結合這種相移因素的考慮，在運算中引入了專(zhuān)用修正系數。
電池為這種胎壓監控系統的改進(jìn)提供了最大空間。電池大而且相當重，因為要保證五到十年的使用壽命，體積不可能做得很小。目前似乎不可能指望電池技術(shù)有所發(fā)展，在這方面已沒(méi)有改進(jìn)余地。如果電池電量用光，不得不更換整個(gè)胎壓監測電子單元。出于穩定性考慮，胎壓電子單元采用永久塑封。為避免使用壽命受限，大陸集團正在積極開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足未來(lái)需求的壓電技術(shù)。
至少在部分車(chē)型中，典型機械和液壓系統已實(shí)現電子化，如制動(dòng)系統和轉向系統。在這方面，輪胎是唯一尚未觸及的大型汽車(chē)組件。而未來(lái)的ITS將在一定程度上使輪胎具備“智能”，而且系統可與整個(gè)車(chē)載電子架構集成。大陸集團計劃于2010年實(shí)現ITS量產(chǎn)，目前正在與著(zhù)名汽車(chē)制造商探討合作意向。
ITS初步功能設計主要以大陸集團成熟的TPMS架構為基礎，用壓電
壓電轉換器由涂有壓電陶瓷的彈簧鋼組成。輪胎滾動(dòng)時(shí)，壓電陶瓷暴露于張力或壓力之下。這兩種情況造成的變形會(huì )產(chǎn)生一定電壓。這種電壓經(jīng)整流后輸入電容。電容用來(lái)配置電子器件，而不是專(zhuān)門(mén)用于特性電源。硅片器件的工作需要一定量的電壓，電容可以滿(mǎn)足這種需求。隨后。壓力和輪胎數據通過(guò)TPMS系統常用方法傳送給汽車(chē)車(chē)身的接收器，供車(chē)載電子系統進(jìn)行分析。
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