王 岩，梁冠群，危银涛

(清华大学车辆与运载学院，北京 100084)

前言

轮胎是车辆与道路接触的唯一部件，传递着车辆运动所需的力和力矩，对车辆的动力性、安全性、舒适性、经济性等方面有重要影响。轮胎本质上是一个“被动”的部件，在车辆运动过程中，轮胎受到的力和力矩均无法直接进行获取。然而随着电子信息技术和微型传感器技术的发展，智能轮胎这一概念应运而生，通过在轮胎内部植入传感器，可实现对轮胎、车辆乃至道路信息的监测[1]。

近年来，智能轮胎技术逐渐受到各国研究学者的关注，各种类型的传感器被用来构建智能轮胎系统，包括光学传感器[2]、磁传感器[3]、压电传感器[4]、表面声波传感器[5]、加速度传感器[6]。其中，加速度传感器性能优良且加速度信号本身所蕴含的信息丰富，因此加速型智能轮胎被广泛研究。通过加速度信号可以实现多种参数的辨识监测，包括轮胎的六分力[7－9]、轮胎的振动噪声[10]、轮胎的水滑[11]、轮胎－道路的附着情况[12]等。而智能轮胎技术的核心在于将传感器测量的运动学信息转化为车辆底盘系统真正需要的轮胎力信息和轮胎－路面接触作用信息。而车辆控制系统中最重要的信息之一是轮胎－路面间的峰值摩擦因数。

传统的轮胎－路面附着系数辨识方法的核心基于车辆动力学模型和精确的轮胎模型。通过测量整车的状态参数(车速、横纵向加速度、横摆角速度)，利用各种观测方法(如递归最小二乘、卡尔曼滤波、粒子滤波)，估算出轮胎的各项参数，包括轮胎力、轮胎侧偏角、轮胎滑移率。……