虛擬傳感器在車輛輪胎壓力測試中的研究
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現代車輛電子信息技術的三大基礎包括：信息采集（傳感器技術）、信息傳輸（通信技術）和信息處理（計算機技術），傳感器屬于現代車輛電子信息技術的前沿產品。
輪胎的故障是誘發和導致交通事故的主要原因之一，對輪胎、車輛和路面的狀態進行準確可靠和容錯的連續監控，是傳統傳感器難于精確完成的一項復雜的工作，可采用基于計算機技術的虛擬傳感器測定路面與輪胎間的摩擦、路面條件、輪胎壓力和輪胎轉動平衡狀態等參數。虛擬傳感器是基于傳感器硬件和計算機平臺、并通過軟件開發而成的，并可利用軟件完成傳感器的標定及校準，實現車輛最佳性能指標的控制。傳感器通過數據采集器接至計卜算機，由計算機完成傳感器的檢查、傳感器參數的讀取、傳感器設置和記錄工作。
2 虛擬傳感器組成
車輛輪胎虛擬傳感器的硬件部分主要包括計算機系統、優良性能的輪速傳感器、輪壓傳感器、以及連接件和儀表。虛擬傳感器還必須包括其軟件程序包，即數據處理程序、補償程序和測試處理程序等。
虛擬傳感是一種信號處理技術，用于估計系統中不能放置物理傳感器的位置處的響應。研究車輛輪胎虛擬傳感器可進一步研究路面和輪胎之間的摩擦、輪胎膨脹壓力與車輪的不平衡等影響輪胎參數的因素，多傳感器融合系統將來自于各個傳感器的資料結合起來，描述被觀測系統，以取得較使用單個傳感器更為準確、更為具體的結論。
利用計算機技術，虛擬傳感器可以僅僅采用普通的傳感器，即車輪轉速傳感器、車輪轉矩傳感器以及車輛的CAN總線傳輸信息，再根據一定的計算機算法，完成對車輛輪胎摩擦模型的計算，從而獲得有關輪壓的有效信息。其測量的輸入與輸出如圖1所示。研究開始主要是估計路面摩擦系數，然后估計車輪壓力。
車輛輪胎的模型之一是依據地面機器系統力學理論，由該理論可知：不同的地面條件產生的附著系數是有差異的。車輛驅動力、附著系數與車輛輪胎滑轉率的關系如圖2。從圖中可以看出：在附著系數一定，輪胎滑轉率s=0時，驅動力與車輛重量的比值Fφ/G最大，滑轉率s從。開始增加時，附著系數φ隨之增加，當車輛輪胎滑轉率s=0.10～0.20時，附著系數達到最大φmax，如果滑轉率繼續增加，附著系數開始下降。當輪胎滑轉率s達到100%時，輪胎發生完全滑轉。
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