TPMS系統的應用

Operatione Maintenance使用●維修TPMS系統的應用付朝輝(浙江吉利汽車(chē)有限公司,浙江寧波315800)摘要:隨著(zhù)社會(huì )消費者安全意識的提高和安全法規標準的深入,汽車(chē)的另一項安全技術(shù)—TPMS輪胎氣壓監測系統正在廣泛應用。通過(guò)對TPMS系統的組成、系統的標定及初始化學(xué)習的簡(jiǎn)要介紹,使讀者了解TPMS輪胎氣壓檢測系統的當前應用和發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:氣壓監測;欠壓報警;射頻信號;初始化學(xué)習;展望中圖分類(lèi)號:U463.6文獻標識碼:B文章編號:1003-8639(2010)09001904Application of TPMS System(Geely Automobile Co, Ltd, Ningbo 315800, ChiAbstract: A kind of automotive safety technique TPMs (Tire Pressure Monitor System)is nowcomposition, calibration and initialization are introduced here to make readers know the current application anddeveloping direction of this systemKey words: tire pressure monitor: low pressure alarm; radio frequency signal; initialization leaming: outlook汽車(chē)安全一直是汽車(chē)研究領(lǐng)域的重要課題,輪監測。氣壓監測技術(shù)的應用為汽車(chē)安全增加了重要的這2種胎壓監測裝置各有優(yōu)劣:直接式胎壓監項。在美國平均每年有26萬(wàn)起交通事故是由于輪胎測裝置可以提供更高級的功能,隨時(shí)測定每個(gè)輪胎故障造成的,在國內由于輪胎爆胎引起交通事故當內部的實(shí)際瞬壓,很容易確定故障輪胎;間接式系事者已經(jīng)將主機廠(chǎng)告上法庭。美國從2003年開(kāi)始強統造價(jià)相對較低,已經(jīng)裝備了4輪ABS(每個(gè)輪胎裝制實(shí)施輪胎氣壓監測系統( Tire Pressure Monitor備1個(gè)輪速傳感器)的汽車(chē)只需對軟件進(jìn)行升級。System,TPMS)為汽車(chē)的標準配置,力圖減少和遏但是,間接式胎壓監測裝置沒(méi)有直接系統的準確率制輪胎事故及其損害,并要求于2007年9月1日之后高,它根本不能確定故障輪胎,而且系統校準極其生產(chǎn)的所有輕型車(chē)輛必須配置輪胎氣壓監測系統復雜,在某些情況下該系統會(huì )無(wú)法正常工作,例如(TPMS)。吉利FE車(chē)型在開(kāi)發(fā)時(shí)就定義為全球車(chē),同一車(chē)軸的2個(gè)輪胎氣壓都低時(shí)等。為此就配置了TPMS系統吉利FE車(chē)型采用的是直接式TPMS系統,下面就直接式TPMS系統展開(kāi)介紹。通常情況下輪胎爆1TPMS系統種類(lèi)及其工作原理胎是由于輪胎氣壓偏低,長(cháng)時(shí)間高速行駛,磨損加目前TPMS系統可分為直接式和間接式2種。直劇,產(chǎn)生高溫膨脹導致的,所以TPMS系統是在汽接式胎壓監測裝置是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓車(chē)輪胎氣壓欠壓的情況下,通過(guò)點(diǎn)亮儀表板上特有力傳感器來(lái)直接測量輪胎的氣壓,利用無(wú)線(xiàn)發(fā)射器的欠壓報警燈警示駕駛員。欠壓定義為低于整車(chē)廠(chǎng)將壓力信息從輪胎內部發(fā)送到中央接收器模塊上的建議額定胎壓的25%以上開(kāi)始自動(dòng)報警系統,然后對各輪胎氣壓數據進(jìn)行顯示。當輪胎氣壓太低或漏氣時(shí),系統會(huì )自動(dòng)報警。2直接式TPMs系統組成間接式胎壓監測的工作原理是:當某輪胎的氣TPMS系統由一個(gè)中央接收機、4個(gè)無(wú)線(xiàn)胎壓傳壓降低時(shí),車(chē)輛的質(zhì)量會(huì )使該輪的滾動(dòng)半徑變小,感器和系統線(xiàn)束組成,如圖1所示。導致其轉速比其他車(chē)輪快。通過(guò)比較輪胎之間的轉2.1速差別,以達到監視胎壓的目的。間接式輪胎報警中國煤化工制單元,它通過(guò)系統實(shí)際上是依靠計算輪胎滾動(dòng)半徑來(lái)對氣壓進(jìn)行射頻CNMHG個(gè)無(wú)線(xiàn)胎壓傳感修改稿收稿日期:201005-12●記佳該記住的,忘記該忘記的。改變能改變的,接受不能改變的●《汽車(chē)電器》2010年第9期19使用●維修Operatione Maintenance一R器交換信號。交換的信氣門(mén)嘴號包括溫度、壓力和ID、氣門(mén)芯碼。在運動(dòng)狀態(tài)和在靜固定膠帶TPMS中央接收機態(tài)校驗情況下,中央接收機和各個(gè)傳感器發(fā)射接收天線(xiàn)的信息是不同步的,目傳感器總成殼體的是減少相互干擾。傳感器還有低頻接收電圖1直接式TPMs系統示意圖路,通過(guò)該電路它能夠被外部的低頻發(fā)生裝置外密封膠觸發(fā)。接收機帶有內置鍵盤(pán),進(jìn)行傳感器換位后的ID識別和重新定位。同時(shí)可用于進(jìn)行系統數據分析6傳感器組成田和參數更新的觸發(fā)。圖2是中央接收機電路板圖,圖3是中央接收機與傳感器邏輯框圖需要離心開(kāi)關(guān)的信號用壓力傳感器高頻天線(xiàn)來(lái)判斷汽車(chē)低頻線(xiàn)射頻模塊是靜止還是微控制器高頻接收理控制運動(dòng),需要3v電池低頻線(xiàn)圈的溫度傳感器處理離心開(kāi)關(guān)中心報警燈顯示信號用來(lái)激電壓監控活與中央接收機認證的圖7傳感器處理電路框圖田2中央接收機13中央接收機與傳感器ID碼,最終電路板圖邏輯框圖通過(guò)高頻的信號保證傳感器與接收機時(shí)刻通信。22無(wú)線(xiàn)胎壓傳感器3直接式TPMs系統工作原理無(wú)線(xiàn)胎壓傳感器是感應輪胎氣壓、溫度和與中TPMS系統由1個(gè)主機和4個(gè)傳感器構成,主機央接收機交換ID碼的部件,如圖4所示。它替代傳和傳感器之間的數據通信是通過(guò)43392MHz載波統輪胎氣門(mén)嘴安裝于輪轂上,見(jiàn)圖5。圖6是傳感器以FSK調制方式進(jìn)行傳輸的。組成圖。由于傳感器的使用環(huán)境響,傳感器必須傳感器學(xué)習過(guò)程中低頻觸發(fā)信號與傳感器之間具有耐壓、耐溫,電池壽命長(cháng)等特點(diǎn)。的數據通信是通過(guò)125kH低頻載波信號,以ASK的調制方式進(jìn)行傳輸的。3.1系統運行過(guò)程傳感器安裝于輪上圖8為T(mén)PMS系統軟件流程圖,其運行過(guò)程如下。第1步:接收產(chǎn)生的傳感器的RF數據幀當TPMS系統處在啟動(dòng)狀態(tài)時(shí),TPMS接收器要不斷地接收和處理產(chǎn)生的RFWE傳感器數據幀第2步:驗證收到的傳感器消息幀當收到一個(gè)符合傳感器格式的射頻信號消息幀時(shí),TPMS接收機會(huì )首先驗證接收到的消息幀。第3步:傳感器參數信息預警算法的處理處橡膠件,有彈性理收到的每個(gè)有效的WE消息幀,一旦監測到一個(gè)以保證密封輪轂和氣門(mén)嘴接觸處圖4無(wú)線(xiàn)胎壓傳感器輪胎低壓,就會(huì )點(diǎn)亮 TREAD燈示意圖圖5傳感器裝配位置圖第4步:持續監測ISOK-Line請求TPMs接收機KrEin伷田前講入激活狀態(tài)。傳感器處理電路框圖如圖7所示。輪胎內的壓力中國煤化工(速度傳感器)需溫度和加速度信息會(huì )被TPMS傳感器內的MCU轉化要CNMHG有一個(gè)沒(méi)有安裝傳成數字信號,在處理信號的過(guò)程中,傳感器內的MCU感器的備胎在使用。20《汽車(chē)電器》2010年第9期●投資熱點(diǎn)——建電解液、補充流廠(chǎng)詳見(jiàn)指3廣告●Operatione Maintenance使用●維修點(diǎn)火開(kāi)關(guān)oN初步預定布置位置,但最終接收機的定型位置是需自檢不通過(guò)要射頻標定的。因為整車(chē)電子電器系統對TPMs接系統自檢或持續點(diǎn)亮)收機的接收靈敏度和信號穩定性有很大影響。自檢通過(guò)(指示燈點(diǎn)亮數秒后熄滅)標定工作可以在首輪的丁裝樣車(chē)上進(jìn)行,需要匚傳感器動(dòng)作進(jìn)行信噪比的標定測試、接收信號強度的測試、系胎壓傳感器統命中率的測試等。標定樣車(chē)需要保證整車(chē)工作可測并發(fā)送信號靠,所有電子電器系統部件通過(guò)EMC。車(chē)輛放置于RF信號:43392MHz空曠的場(chǎng)地上,在車(chē)輛各種用電設備正常工作的情敷據接收況下,把TPMS的接收機按T程布置的方位放置主機接收器正常值同時(shí)用EMC的信號接收器捕捉放置在各個(gè)方位上(圖10)的信噪比信號。圖11是吉利FE在標定過(guò)程非正常值指示燈{「持續點(diǎn)指示燈時(shí)TPMS接收機放置在位置1中控臺下捕捉的信號直至胎壓正常圖12是TPMS接收機放置在位置2車(chē)輛C柱下捕捉的圖8TPMs系統軟件瓷程圖信號,圖13是TPMS接收機放置在位置3后窗臺板下捕捉的信號。32TPMs觸發(fā)過(guò)程為了延長(cháng)電池壽命,傳感器并非始終對低頻信號敏感,每隔4s喚醒25ms。如果在25ms里接收到了低頻信號,會(huì )將喚醒延長(cháng)至600ms,以捕獲到一個(gè)完整的控制命令。因此,LF數據流需要保持5s的時(shí)間才能被傳感器捕獲到。LF數據流包含2個(gè)部分,第1部分是一串喚齷脈沖,它是在4s喚醒25ms中來(lái)喚醒這個(gè)傳感器;跟隨著(zhù)喚醒脈沖的第2部分是LF代碼3命令。LF觸發(fā)時(shí)序圖如圖9所示。預喚醒圖10TPMS接收機預計的標定位置當前喚信號你低頻喚醒等待時(shí)喚醒哲停/2從測試的結果看,發(fā)動(dòng)機是較大的干擾源,位置2的信噪比是最好的。對于其他2項,接收信號強度的LF TX測試和系統命中率的測試,3個(gè)位置基本一致,因此(第二部分)喚醒暫停/2低頻命令開(kāi)始數據解調時(shí)間傳輸結綜合評定位置2是布置TPMs中央接收機的最佳位置。圖9LF觸發(fā)時(shí)序圖5TPMs系統裝配初始化學(xué)習TPMS系統按標定的狀態(tài)在整車(chē)上裝配之后4TPMs系統的布置標定需要進(jìn)行傳感器初始化學(xué)習,學(xué)習的目的是將傳感TPMS中央接收機和傳感器可以在工程設計時(shí)器的ID碼存入到接收機中。TPMS的初始化學(xué)習設Central Console Noise88889大心的中國煤化工Battery OnEngine oRaido OnCNMHG—Aon圖11吉利FE中控臺下(位置1)的僧號圖●投賚15000元可建年產(chǎn)千噸電解流廠(chǎng)誹見(jiàn)3廣告《汽車(chē)電器》2010年第9期21使用●維修Operation● Maintenanceght C PIlar Noise93889Battery OnRaido OnAir Condition OnWiper OnAll On圖12吉利FE車(chē)輛C柱下(位置2)的信號圖Rear Tray Noise0+-9-98854102461R100.889ne OnRaido onAir Condition OnWiper OnAll On13吉利FE后窗臺板下(位置3)的僧號圖備見(jiàn)圖14。傳感器1傳惑器初始化學(xué)習順序LCD顯示屏初始化學(xué)習時(shí)按表指示燈顯示傳感器#1的順序進(jìn)行。學(xué)車(chē)輪順序左前右前左后右后備用習步驟如下:①控制器發(fā)送學(xué)習命令到RX;②觸發(fā)發(fā)射鍵盤(pán)6TPMS系統發(fā)展方向低頻(LF)命令到前面介紹的TPMS系統只有在輪胎欠壓的條件WE傳感器;③WE下視覺(jué)警告駕駛者輪胎存在問(wèn)題,而隨著(zhù)電子技術(shù)傳感器發(fā)送包括ID的飛速發(fā)展,目前TPMS技術(shù)在朝著(zhù)智能化、人性的無(wú)線(xiàn)電頻率信化的方向發(fā)展,實(shí)現語(yǔ)音加視覺(jué)報警,欠壓、過(guò)壓號;④RX接收到無(wú)UsB接1和準確判定某個(gè)輪胎的故障已經(jīng)不是問(wèn)題。目前,線(xiàn)電頻率(RF)信我國TPMS系統的裝車(chē)率并不高,只有一些進(jìn)口的圖14TPMS系統初始化號;⑤控制器發(fā)送學(xué)習專(zhuān)用設備圖高端車(chē)型才配置有這一系統。相信隨著(zhù)國內用戶(hù)對驗證學(xué)習完成狀況汽車(chē)安全意識的提高和法規與網(wǎng)際接軌的趨勢的命令。TPMS系統的應用必將會(huì )成為國內汽車(chē)的標準配置TPMs系統初始化學(xué)習之后,車(chē)輛在接通點(diǎn)火鑰匙IGN檔位時(shí),可以發(fā)現組合儀表內有黃色參考文獻指示燈和字樣指示燈亮起,在3后[1]世界汽車(chē)安全技術(shù)-文獻選編[M].北京:科學(xué)技術(shù)文·燈應該熄滅。而“TPMs”指示燈是在發(fā)動(dòng)獻出版社,2008機起動(dòng)之后熄滅。當TPMS系統電路、中央接收機[2]B王得[?1出現故障時(shí),“TPMs”指示燈會(huì )點(diǎn)亮報警。當輪胎氣[3]中國煤化工urds TPMS Standards壓值欠壓,“凹·燈會(huì )點(diǎn)亮。在青利FE車(chē)型上輪CNMHG胎氣壓值低于1.7kPa時(shí),“(”燈會(huì )點(diǎn)亮。編輯孫韶華)《汽車(chē)電器》2010年第9期●投賚小、成本低、利潤高的致窗項目詳見(jiàn)緬3廣告●