胎压监测装置是简单一点的
胎压监测系统,是利用ABS现成的感测功能来比较轮胎的旋转圈数,胎压不足的轮胎圆周长也变短,所以四只轮胎有一只胎压不足的话,行驶时旋转圈数便会和其它轮胎不同。
功能特征
汽车轮胎压力实时监视系统(
TPMS)已经成为中国汽车电子产业的研发热点,在今后的五年里全球预计会有7亿1百万只轮胎需要安装胎压监测传感器。
美国法律要求从2007年8月起在美国销售的所有乘用车和轻型卡车必须安装胎压监测系统,欧洲也颁布了相应的法规。中国是汽车消费大国,相信不久将来政府也会制定类似法规。TPMS的需求使一个新兴产业正在兴起。
TPMS是汽车轮胎压力实时监视系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写,主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测,对轮胎漏气和低气压进行报警,以保障行车安全,是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统。
在汽车的高速行驶过程中,轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的,也是突发交通事故的重要原因。据统计,在高速公路上发生的交通事故有70%~80%是由于爆胎引起的。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。TPMS是科学防爆和预警的有效手段之一。
TPMS系统简介 TPMS系统主要有二个部分组成:安装在汽车轮胎上的远程
轮胎压力监测模块和安装在汽车驾驶台上的中央监视器(LCD/LED显示器)。直接安装在每个轮胎里测量轮胎压力和温度模块,将测量得到的信号调制后通过高频无线电波(RF)发射出去。一辆轿车或面包车TPMS系统有4个或5个(包括备用胎)TPMS监测模块,一辆卡车有8~36个TPMS监测模块。中央监视器接收TPMS监测模块发射的信号,将各个轮胎的压力和温度数据显示在屏幕上,供驾驶者参考。如果轮胎的压力或温度出现异常,中央监视器根据异常情况,发出报警信号,提醒驾驶者采取必要的措施。
由于汽车轮胎大多都是没有内胎的真空子午胎,因此,将TPMS的轮胎压力监测模块安装在轮胎里是十分方便和容易的,但是汽车在高速跑动时轮胎内环境和温度是十分恶劣的,压力、温度、湿度变化特别大,所以该模块的设计要按军级产品的要求来选用元器件,按工业产品的要求来制订生产工艺,然而它是一个量大面广的汽车通用安全产品,要按
消费电子产品来定价。
轮胎压力监测模块由五个部分组成:1. 具有压力、温度、加速度、电压检测和后信号处理ASIC芯片组合的智能传感器MCM。2. 8-16位单片机(MCU)。3. RF射频发射芯片。4. 锂亚电池。5.
天线。外壳选用高强度
ABS塑料。所有器件、材料都要满足-40℃~+125℃的使用温度范围。
轮胎压力监测模块是安装在轮胎上的轮胎压力、温度实时监测和数据发送系统装置,它的内部结构如图2所示。轮胎压力监测模块做成的TPMS发射器分成车胎内内置和车胎外外置两种。
TPMS
智能传感器是整合了硅显微机械加工(MEMS)技术制作的
压力传感器、
温度传感器、
加速度计、电池电压检测、内部时钟和一个包含模数转换器(ADC)、取样/保持(S/H)、SPI口、校准(Calibration)、数据管理(Data)、ID码的数字信号处理ASIC单元或MCU的SoC,模块具有掩膜可编程性,即可以利用客户专用软件进行配置。它是由
MEMS传感器和ASIC/MCU电路二块芯片,用
集成电路工艺做在一个封装里的。智能传感器是一个MCM模块,它将压力/温度、加速度和MCU集成在一起;为了便于TPMS接收器的识别,每个压力传感器都具有16-32位独特的ID码。
品牌
Corvette、
BMW、Infiniti、volvo、chevrdlet、尼桑nissan、奥迪AUDI、大众VOLKAWAGEN、起亚KIA、斯巴鲁SUBARU、五十铃ISUZU、马自达MAZDA、福特FORD、保时捷PORSCHE、现代HYUNDAI、萨博SAAB、别克BUICK、丰田TOYOTA、路虎LANDROVER、第八索纳塔、雷萨克斯LEXUS等等这些公司的车子上均采用的是英国SCHRADER标配的比较贵一些的胎压监测装置,是在四只轮子上装上胎压传感器,直接感测轮胎压力,而且还能监测到轮胎的温度。全系标配TPMS(胎压监测),也是
第八代索纳塔的一大亮点。因为,在当前中国市场上胎压监测仅见于奥迪、宝马、奔驰、法拉利、保时捷等中高端车型之上,尚属于较高端产品的情况下,北京现代却率先在日韩车中开了先河,可以说,第八代索纳塔是一款相当“厚道”的车。这种方式要高级敏感得多。
传感器
TPMS的MEMS传感器
TPMS使用的传感器十分细小轻巧、功能要求高,因此只能用MEMS技术来设计、制造。TPMS使用的
MEMS传感器主要有二大类,即硅
压阻式传感器,如GE NovaSensor的NPX1、NPX2,Infineon SensoNor的SP12、SP30、SP35;和硅集成
电容式传感器,如Freescale的MPXY8020、MPXY8040、MPXY8300系列。NPX和SP30、SP35、MPXY8300系列的
智能传感器都包含了
压力传感器和
加速度计,压力传感器主要用来测量轮胎的压力变化,
加速度传感器利用其质量块对运动的敏感性,实现汽车移动实时开机,进入
系统自检、自动唤醒,汽车高速行驶时按
运动速度自动智能确定检测时间周期,用软件设定安全期、敏感期和危险期,以逐渐缩短巡回检测周期和提高预警能力、节省电能等功能。