基于頻率法的間接式輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，汽車工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，汽車已經(jīng)融入到日常生活中的方方面面，給人們帶來了極大的便利，促進了世界經(jīng)濟的發(fā)展。由于汽車行駛速度越來越高，道路條件越來越復雜，駕乘者開始對汽車的安全性給予了更多的關注，各種主被動安全技術層出不窮。輪胎作為整個車輛與地面唯一的接觸部件，是汽車路面附著力的全部來源，也是影響汽車操控穩(wěn)定性最為重要的環(huán)節(jié)之一，一旦發(fā)生故障，對整車行駛安全性影響極為重大。如何實現(xiàn)對輪胎工作狀態(tài)進行監(jiān)測，對輪胎故障提前預警從而減少爆

2、胎的發(fā)生在汽車安全研究領域具有重要意義，已經(jīng)成為業(yè)界關注的一個新焦點。
　　目前各大廠商一般采用胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）在汽車行駛過程中對胎壓進行自動監(jiān)測。按照監(jiān)測原理來分類，TPMS主要分為兩種：第一種是直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，通過在輪胎氣門嘴處加裝壓力傳感器，在駕駛室內安裝無線射頻接收裝置，利用無線發(fā)射器將輪胎信息發(fā)射到接收裝置上，能夠在汽車靜止以及行駛過程中對輪胎溫度和壓力進行實時監(jiān)測，對輪胎過高壓、欠壓以及高溫進行報警提示，避

3、免因爆胎引發(fā)事故；第二種是間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，傳統(tǒng)的間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)通過汽車ABS系統(tǒng)比較各輪胎之間的轉速之差，以達到監(jiān)測胎壓的目的。當輪胎壓力降低時，整車的質量會使輪胎轉動半徑發(fā)生變化，由于四個輪胎的線速度需保持一致，所以胎壓較低輪胎的輪速會較另外正常胎壓輪胎的輪速有所升高，從而實現(xiàn)對輪胎壓力進行監(jiān)測。這種方法不需要添加新的硬件，只需在ABS或者ESP系統(tǒng)中對軟件進行調整，即可實現(xiàn)胎壓監(jiān)測功能。
　　本文分析了比較了直接式胎壓

4、監(jiān)測系統(tǒng)和間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點和不足，在此基礎上提出了基于頻率法的間接式胎壓監(jiān)測方法，建立了輪胎的物理模型，分析了模型中各參數(shù)的影響作用。通過研究霍爾式輪速傳感器的結構特性和工作原理，分析了輪速誤差來源，并通過遞推最小二乘法消除了該誤差。針對輪速傳感器的非均勻采樣問題，通過插值法和對Toeplitz矩陣求逆的方法對輪速信號進行了重構。最后對輪速信號進行頻譜分析，采用現(xiàn)代譜估計中的遺忘因子法提取輪胎共振頻率，由于輪胎不同壓力對應會產(chǎn)生