探究一种汽车轮胎温度在线检测装置

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www.autoelectronics.eetchina.com www.autoelectronics.eetchina.com 探究一种汽车轮胎温度在线检测装置作者：罗庆生 CAD? CAM 中心主任韩宝玲教务处长汕头大学工学院摘要：轮胎材料性能与温度密切相关，过热会导致轮胎材料性能严重下降，致使轮胎迅速损坏，因此，应当对轮胎温度变化情况进行在线检测，以控制轮胎的生热，保证轮胎使用的安全性和可靠性。通过开展汽车轮胎温度在线检测装置的研究，完成了相应的理论分析和技术设计工作，采用多个DS1820数字温度传感器构成检测阵列，实现了轮胎实时温度变化情况的在线检测，达到数据测量准、信息传送稳、信号偏差小、漏检误检少的设计要求。整个装置具有结构布置小型化、测试元件阵列化、性能检测在线化、隐患预警实时化的特点。正文：汽车轮胎在周期性载荷作用下，其橡胶和骨架材料的滞后损失以及橡胶与骨架材料之间的摩擦会导致生热，而轮胎所用材料的力学性能和耐疲劳性能与温度密切相关。过高的温度会导致轮胎材料性能严重下降，促使轮胎迅速损坏，目前轮胎所存在的主要质量问题，如“肩空”和“胎圈脱层”等，即是由于这些部位的温度过高造成的。国内外专家和学者正大力研发智能轮胎，控制或降低轮胎的生热以延长轮胎的使用寿命，其中在轮胎温度场高温区域埋设温度传感器以掌握轮胎温升的实时情况，借以指导驾驶员安全行车就是一种重要手段。轮胎温度在线检测装置方案构思在能够进行诸如温度、压力和转速检测的各种现代智能轮胎中，都装有相关的传感器，将有关轮胎温度、压力和车速的检测信号输入到电子控制单元(ECU)进行技术处理[1]。

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www.autoelectronics.eetchina.com www.autoelectronics.eetchina.com 图1：传统测温单元总体设计示意图。对于轮胎内部温度的在线检测，传统的测温单元可按图1所示的方式进行设计，传感器的检测信号通过CPU控制的多路开关进行传输。该装置虽可完成相应的温度检测，但电路环节较繁多，结构体系较复杂，程序编制较麻烦，调试工作也较困难，因而并不是一种理想的设计方案。在参考国外新型智能轮胎技术的基础上，笔者进行了“汽车轮胎安全性能智能检测和隐患预警系统”的研究，并构建了图2 所示的总体框架。图2：轮胎智能检测和稳患预警系统总体框图。

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