TPMS 系统开发设计指南
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tpms方案什么是TPMSTPMS是Tire Pressure Monitoring System(胎压监测系统)的缩写,它是一种车辆安全设备,旨在实时监测车辆轮胎的胎压。
这是一个重要的安全功能,因为不正确的胎压会导致车辆操控性能下降、制动距离增加以及胎钉、漏气等问题。
通过使用TPMS系统,驾驶员可以及时了解胎压情况,从而保持车辆在最佳状态下行驶,减少潜在的安全风险。
TPMS方案的工作原理TPMS方案通常由两个主要组件组成:传感器和接收器。
传感器安装在每个轮胎上,实时检测胎压,并将数据通过无线信号传输到接收器。
接收器通常位于车辆的仪表板上,接收和处理传感器发送的数据,并通过显示屏或警示灯向驾驶员显示胎压信息。
TPMS方案的工作原理可以分为以下几个步骤:1.传感器检测胎压:每个传感器通过内置的压力传感器实时监测胎压情况。
当胎压低于或超过设定的阈值时,传感器将发出无线信号。
2.信号传输:传感器发出的无线信号由接收器接收。
这些无线信号可以是RFID、蓝牙或其他无线通信技术。
不同的系统可能使用不同的信号传输技术。
3.数据处理:接收器接收到传感器发出的信号后,将数据进行处理和解码。
接收器根据指定的算法计算胎压,并将结果显示在仪表板上的显示屏上。
4.胎压显示和警报:TPMS方案将胎压数据显示在仪表板上的显示屏上,驾驶员可以随时查看各个轮胎的胎压情况。
当检测到胎压低于或超过设定的阈值时,TPMS方案将触发警报,例如发出声音或闪烁警示灯,提醒驾驶员胎压异常。
TPMS的优势和意义开发和采用TPMS方案具有多个优势和重要意义:1.提高行车安全:正确的胎压是保持车辆稳定性和操控性的重要因素。
通过准确监测和及时警示胎压异常,TPMS方案可以帮助驾驶员及时采取行动,避免由于胎压问题导致的事故。
2.节省燃油消耗:正确的胎压可以减少轮胎与路面的摩擦阻力,降低行驶时的能耗,从而节省燃油消耗。
TPMS方案可以帮助驾驶员保持轮胎在最佳胎压范围内,最大限度地提高燃油效率。
胎压监测系统(TPMS)技术与设计考虑上网时间: 2006年09月22日打印版推荐给同仁发送查询TPMS对于提高汽车安全性有举足轻重的影响,轮胎是汽车和路面唯一直接接触的部分。
轮胎过于膨胀或处于充气不足状态都会影响汽车安全性。
有很多车祸都因轮胎出现状况而导致的。
美国高速公路安全协会(NHTSA)也因此立法强制实施TPMS。
TPMS的要求和设计挑战TPMS系统的要求有:低功耗、在恶劣环境下高度运行的可靠性、较小的压力传感器误差容限以及更长的工作寿命等。
为实现10年使用寿命这一目标,必须使用低功耗集成化部件。
电源管理因此成为首要的挑战。
在设计一个运行稳定、功效高的系统时,需要考虑的第一个因素就是软件。
因为车轮模块通常是用微控制器来执行命令的,所以应采用一种智能化算法实现预期的功效。
例如,每次都要将一个完整的8-bit参数传输到接收器吗?或者,传输一个1-bit参数低压报警信号是否更加有效?多长时间测量一次胎压?系统总是测量所有参数,还是对一个参数的测量次数比其它参数多?应由车轮模块执行参数计算还是接收器来执行?软件工程师在设计TPMS系统时必须考虑这些问题。
其次,使用低频功能是控制TPMS的非常有效的方法。
在使用低频接口时,感应模块可以始终处于电源关闭模式,这样功耗最低。
只有在收到唤醒信号后,传感器才会进行测量和数据传输。
除了降低功耗以外,低频接口还具备设计灵活性和其他一些优势。
例如,低频通讯可使系统通过低频接口向微控制器发送特定命令,以对轮胎进行重新校准和定位。
第三种降低功耗的方法是使用滚动开关来检测轮胎是静止的还是运行的。
因此,运算可通过如下方式进行——只有当车辆运行时,才进行相应的检测和/或传输。
一些TPMS传感器(比如SP30)集成了加速度计,该加速度计是一种检测车轮旋转的高G传感器。
因此,应用软件可以用这种方法编写——即当加速度计的读数低于某一水平时,表明车辆是静止的或者非常缓慢地行驶着,此时,TPMS可停止运行或以很低的频率运行。
TPMS的研究和实现作者:陈向阳来源:《科技资讯》 2012年第27期陈向阳(惠州市德赛西威汽车电子有限公司技术中心前期研发部广东惠州 516006)摘要:为了减少交通事故,设计了一种TPMS汽车电子控制系统,该系统通过高集成度传感器SP37对汽车轮胎气压,温度,电池电量进行采集,然后将采集的数据按照一定的协议通过无线发送出去,接收方收到数据,计算出气压,温度等,显示在专用的TPMS屏上,超出范围蜂鸣器立即报警。
系统发射机部分以SP37为内核,接收部分以MB95F128M单片机为内核,将无线接收,液晶显示结合起来,通过软件,硬件抗干扰处理,阻抗匹配实现性能优化,设计出了汽车胎压监视系统(TPMS)。
关键词:汽车安全轮胎 TPMS 整体设计方案低功耗中图分类号:U469 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0020-02TPMS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。
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。
汽车大多已取消了内胎,因此给TPMS发射模块安装带来了极大的方便,在汽车行驶时,实时地对轮胎气压进行自动监测,对轮胎漏气、低气压、高气压和高温进行报警,以保障行车安全。
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。
1 TPMS系统组成1.1 TPMS工作原理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。
发射模块安装在轮胎内,温度等信息组帧后经曼彻斯特编码送到RF发射电路,并对各轮胎气压进行显示及监视,当轮胎气压太低或有渗漏时,系统会自动报警。
TPMSSERVICE KIT GUIDEEXPERT‘S ADVICEREGULAR SERVICE FOR YOUR TPMS-SENSORS!CAUSES FOR MALFUNCTIONS: C orrosion of metal components E mbrittlement of rubber sealsPOSSIBLE CONSEQUENCES OF MALFUNCTIONS: D amage and replacement of the complete sensorL oss of tyre pressure F lat tyre L osing control over vehicleOLD VERSUS NEWThis guide helps you to find quick and easy the suitable service kit for your TPMS sensor.Throughout their lifetime single components of TPMS-Sensors are subject to heavy environmental influences. To preservethe functionality of the Tyre-Pressure-Monitoring-System please replace the spare parts on every tyre change.ACCORDING TO THE AUTOMOBILE MANUFACTURERS‘SPECIFICATIONS, TPMS-SERVICE KITS MUST BE REPLACED ON EVERY TYRE CHANGE – FOR YOUR OWN SAFETY!TPMS STARTER KITTPMS REFILL KITSA TPMS SERVICE KIT USUALLY CONTAINS THE FOLLOWINGCOMPONENTS:1 Valve nut 2 Valve cap 3 Valve core 4 Seal 5S ome Service Kits also include O-rings in 4 different colours ** T he position of the O-Ring is on the outside of the nut. Each colour describes the position of one wheel. The combination of the position of the wheel and the colour of the O-ring is as follow:Green = Front left; Yellow = Front right; Red = Rear left; Black = Rear rightThe TPMS Starter Kit provides a wide assortment of common service kits. With this choice of service kits, over 85 % of all Euro-pean new cars can be covered. The amount of the single service kits has been defined according to the market demand.The TPMS Refill Kits have been developed for brand-speciali-zed workshops to comply with the exact demand. Also it is an easy option to refill the TPMS Starter Kit. The Refill kits con-tain 20 Service Kits of one type each.12345HOFMANN POWER WEIGHT also provides advice and support to its customers online. To help garages and distributors in their daily work, HOFMANN POWER WEIGHT created a new website called TPMS-PRO. TPMS-PRO is a product finder which is conti-nually updated to find fast and easy what replacement TPMS sensor or service part is required for every TPMS fitted vehicle sold in Europe. Furthermore, the website is providing useful information around TPMS.Step 1: P lease enter in your browser …”.Step 2: P lease enter your vehicle of interest (brand, model, year) and click on the button …SEARCH“.Step 3: N ow all suitable TPMS replacement sensors and therespective TPMS Service Kits are listed with manufacturer part numbers.COLOUR CODE T P M S S E RV I C E K I T SFor further information like assembly instruction videos, technical product informations or application charts, please visit our website:/tpms.htmlYOUR ONLINE PRODUCT GUIDE:Install the washer and the rubber seal withthe larger diameter facing the sensor. DRAWINGContentContentContentContent:The chamfer of the washer must point downwards, level to the bottom of the sensor. Install the rubber seal with the larger diameter facing the sensor.CONTINENTAL MBASSEMBLY INSTRUCTIONInstall the rubber seal with the larger diameterfacing the sensor.DRAWINGCONTINENTAL TG1DThe metal sleeve at the bottom of of the valve stem DRAWINGSCHRADER GEN GAMMA DRAWINGDRAWING4Nm4Nm7,5NmContent7,5Nm7,5NmContent:7,5NmDRAWING Install the rubber seal with the larger diameterDRAWING4NmDRAWINGHO1TRW GEN 1ASSEMBLY INSTRUCTIONSee assembly instruction of type H03. DRAWINGTRW GEN 2 / 3DRAWINGPACIFIC GEN 1 / 2 / 3 / 4DRAWINGALLIGATOR SENS.ITUNIVERSALSENSORSHUF INTELLISENSThe standard valve stem for the Alligator and the HUF universal sensor is type -409. For some special rim shapes you can use also Type -410, -411 and -412. The only difference is the length of the valve stem.DRAWINGDRAWINGPlace the rubber / metal valve form-locking onto theUNIVERSALSENSORSCUB UNI SENSORDRAWINGO05DRAWINGContentTPMS TOOL KITPART NUMBER:0401-0022-500100 % SENSOR COVERAGEM aintenance of all OE and universal sensors possible 13 part assortment for all needsOE QUALITYM ade in GermanyP roven Wera quality from the market leader TIME SAVINGC olour code on TPMS service kits and toolsQ uick and easy tool identificationN o time consuming torque set up MISTAKE PROTECTIONP reset tools for all relevant torque valuesT he professional screw mechanism avoids the overtightening of the componentsE-Mail:***************************®HbmGevitomotuaNNAMGEWthgirypocstnetnocllA©。
tpms方案随着汽车行业的不断发展,车辆安全问题越来越受到重视,其中一个关键问题就是轮胎胎压。
轮胎胎压不足或过高会对车辆行驶安全造成影响,而实时监测轮胎胎压就成为了重要的需求。
TPMS(Tire Pressure Monitoring System)即轮胎压力监测系统,它能够实时采集轮胎压力数据并进行预警,提高了车辆驾乘的安全性。
本文将介绍TPMS方案,包括其工作原理、应用场景以及优缺点。
一、TPMS方案的工作原理TPMS方案一般由传感器、控制单元和显示器组成。
传感器装在轮胎内,可以实时地检测轮胎胎压以及温度数据,并通过射频信号无线传输给车辆控制单元。
控制单元对数据进行处理,当发现轮胎胎压过高或过低时,会通过显示器或声音进行预警提示。
需要说明的是,目前TPMS方案分为直接式和间接式两种。
直接式TPMS传感器直接安装在轮胎上,能够更加精确地检测轮胎胎压和温度。
而间接式TPMS则是通过车辆稳定系统等其他传感器来间接推算轮胎胎压,虽然成本较低,但精度相对较低,难以发现轮胎异常情况。
二、TPMS方案的应用场景由于轮胎胎压不足或过高会对车辆行驶安全带来影响,因此TPMS方案被广泛应用于汽车行业。
除私家车之外,商用车、公共汽车、轮胎销售商等也需要使用TPMS方案。
TPMS方案也被应用于特殊场景,例如赛车、军事等。
在极端条件下,轮胎胎压微小的变化会对车辆性能产生巨大的影响,因此TPMS方案的应用可以提高车辆的竞争力和战斗力。
三、TPMS方案的优缺点TPMS方案作为一种有效的轮胎胎压监测方案,具有以下优点:1. 提高车辆行驶安全性,有效避免因轮胎胎压不足或过高而导致的安全事故。
2. 减少轮胎磨损,提高轮胎寿命。
3. 帮助驾驶员更好地掌握车辆状况,提高行驶效率。
但也存在一些缺点,主要包括:1. 成本较高。
TPMS方案需要安装传感器、控制单元和显示器等设备,成本相对较高。
2. 维护难度较大。
由于传感器安装在轮胎内部,如果出现故障需要更换,维护难度较大。
TPM管理体系设计要求(原创)先进的TPM管理对于现代化生产制造企业有着重要的作用,因为TPM管理是一项从上到下的管理活动,所以需要领导的重视以及执行,只有领导有着先进的思想,想要推进企业的快速发展,从上出发,领导员工一起接受TPM管理知识。
但并不是接受了TPM就能很容易实施,还要考虑很多的因素,特别是在建立TPM管理体系的几个关键环节要d点。
1、确立活动体系。
设计一个什么样的活动体系是企业推行TPM管理首先要考虑的问题。
由TPM管理特征可知,TPM的活动内容非常复杂和庞大,企业不可能一下子把它们全部抓好,只能一件一件地做,一步一步地深入下去。
因此,在设计活动体系时切忌一刀切,要以“总体规划、分步实施、全面推进、重点突破”为原则,抓住关键和薄弱环节,突出重点和难点。
考虑到与ISO9000、ISO14000以及TQC活动之间融合性的问题,我们可以选择点检定修、改善提案、自主维修、教育培训等作为活动体系的主要支柱,并以5S活动为突破口,这样一般能够在较短的时间内使推进工作取得明显的效果。
2、建立组织体系。
强有力的推进组织是推动TPM管理体系有效运转的重要保证。
一般来说,要建立公司、厂矿、车间、班组四个层次的推进组织,其关键是落实各个层次以至每一个员工在TPM 活动体系中的职能。
以公司级推进组织为例,公司TPM推进委员会的基本职能是:制订TPM方针;批准推进计划书;评价改善效果;召集年度TPM大会;审议和决策公司推进工作的重大事项。
公司TPM推进委员会要下设办公室,作为日常管理机构,其基本职能是:制订TPM目标计划,确定推进方法和方案;策划、主导整体推进活动及各项活动任务的部署;制订培训计划,组织实施员工教育培训;制订考核评价标准,并主持评审;协调处理各种与推进活动相关的其它事项。
厂矿、车间的组织职能与公司的相似,总之要分工清楚,责任明确,以形成党政工团齐抓共管、密切配合、全员参与的局面。
3、制订方针目标。
TPMS胎压检测系统介绍及工厂实施方案作者:宋明益来源:《时代汽车》2023年第24期摘要:TPMS(Tire Pressure Monitoring System)作为一种轮胎压力监测系统,可以进行轮胎压力和温度等状态的监测和异常情况的报警,提醒驾驶人及时处理,提高汽车驾驶的安全性、经济性和舒适性,是智能轮胎技术的一个非常重要的应用。
本文从TPMS类型、胎压传感器信号解析、工厂标定环境要求三个方面展开分析,目的为TPMS在工厂内标定提供一个较为理想的实施方案。
关键词:TPMS 信号解析工位布置1 引言本文介绍了常见的TPMS类型、TPMS胎压传感器技术要求、天线板布置方式及成功率影响因素分析,为在具有TPMS检测要求的主机厂提供建议及规划指导。
2 TPMS介绍2.1 TPMS工作原理待检车辆在主线工位移动,TPMS设备根据车辆位置依次触发左前,右前,左后,右后4个胎压传感器,读取胎压ID值并上传对应系统。
a)針对不同形式的胎压传感器(轴向、切向)天线板采用不同线圈发射低频信号激活胎压传感器。
b)传感器被激活后返回带有胎压、胎温、轮胎ID信息的高频信号,不同供应商采用不同的胎压通讯协议。
c)天线板是通过控制低频信号的影响范围来控制读取的轮胎(即防读穿)。
d)任何标示位相同,频段一致的高频信号都会被天线板识别读取。
2.2 TPMS类型主要类型包括间接式TPMS、直接式TPMS、混合式TPMS和无源式TPMS[1]。
a)间接式TPMS通过车辆ABS上系统上的轮速传感器来比较四只轮胎的转速来实现欠压报警:如果其中一只轮胎气压降低,车辆重量会使该轮直径变小,行驶相同的距离该车轮转速就会与其他车轮不同,当差别很大时就仪表就会发出异常胎压报警。
b)直接式TPMS通过安装在轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压、温度等信息,利用无线发射器将压力等信息从轮胎内部发送给中央接收器单元,在仪表盘显示每个轮胎的气压数据,当轮胎气压过低或漏气时系统会自动报警[2]。
TPMS系统开发设计指南目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 设计流程 (1)3.1 TPMS系统简介 (1)3.2 TPMS系统开发过程中面临的关键点与难点 (2)3.3 TPMS系统输入分析 (2)3.4 标杆车TPMS系统功能分析 (2)3.5 TPMS系统功能提取 (4)3.6 TPMS系统VTS (4)3.7 TPMS系统设计方案 (4)3.8 TPMS系统设计功能列表 (5)3.9 TPMS系统外围接线图 (5)3.10 TPMS系统控制器引脚统计 (5)3.11 TPMS系统控制器信号接口描述表 (5)3.12 TPMS系统明细表 (5)3.13 TPMS系统无线信号的设计 (5)3.14 TPMS系统壳体设计 (5)3.15 TPMS系统控制器总线信号列表 (5)3.16 TPMS系统BT设计 (6)3.17 TPMS系统诊断设计 (6)3.18 TPMS系统功能规范 (6)3.19 TPMS系统DVP (6)3.20 TPMS系统DFMEA (7)3.21 TPMS系统工装样件单节点测试 (7)3.22 TPMS系统工装样件台架验证 (7)3.23 TPMS系统工装样件实车验证 (7)3.24 TPMS系统OTS认可 (7)4 设计过程文件列表 (8)前言为满足公司TPMS控制器系统的设计开发工作,保证其设计的准确性和统一性,特制定本设计指南。
TPMS系统开发设计指南1 范围本设计指南规定了TPMS系统设计的方法与要求。
本设计指南用于指导公司TPMS系统开发。
2 规范性引用文件QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件GB/T 2423 电工电子产品基本试验GB/T 17619 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法GB/T 28046.1—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定GB/T 28046.2—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分:电气负荷GB/T 28046.3—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷GB/T 28046.4—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷GB/T 21437.1—2008 道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分: 定义和一般描述GB/T 21437.2—2008 道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导GB/T 21437.3—2012 道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第3部分:除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射GB/T 19951—2005 道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法GB/T 18655—2010 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)3 设计流程3.1 TPMS系统简介TPMS系统主要包含传感器、接收器和显示装置等零部件。
系统工作原理为:当系统运行后,TPMS传感器收集轮胎内部的压力和温度信号,通过无线通讯方式将信息转化成为无线高频信号传输出来,由TPMS 接收器接收,当接收器收到无线信号后,再转化成为电信号,并由接收器通过CAN网络将信号传到总线上,并由显示装置显示给当前车辆驾驶者,对压力、温度和漏气等异常情况进行报警。
其中,报警判断逻辑即可以做到传感器中,也可以做到接收器中,还可以做到显示装置上,当收到的轮胎信号满足报警条件后,TPMS系统会做出相应报警。
另一方面,作为主动安全的预报警系统,TPMS系统不允许存在误报警或者干扰驾驶者正常驾驶的现象。
所以,TPMS系统同时会监控系统自身状态。
若系统出现故障,则系统会发出相应提示,提示驾驶员进行维修或不参考系统故障时上报的信息。
主要流程见图1。
图1 系统方案流程图3.2 TPMS系统开发过程中面临的关键点与难点TPMS传感器作为有源高频无线信号的发送者,不但要将轮胎信息准确无误的收集,还要将信息准确的发送出来,发送逻辑、检测精度和电池使用寿命都极为关键。
TPMS传感器与TPMS接收器的无线通讯也显得极为重要,无线通讯的可靠性和准确率直接影响TPMS 系统的性能。
另外,传感器位置的识别也特别关键,当前状态通常做法是将传感器独有的ID通过低频激活方式获取后,通过CAN设备或诊断仪导入到接收器中,形成一一对应关系。
3.3 TPMS系统输入分析在设计前期通过整车设计任务书、配置表、整车电子电器架构、整车成本分析等文件,对TPMS系统的设计输入材料进行分析。
在输入材料分析的过程中,找出需要确认的问题点,与线束、诊断、车身工程师及整车工程师进行充分探讨,最后形成对输入材料的宏观把握,确定TPMS系统的控制方式,明确TPMS系统的设计目标和基本参数,为后面的标杆车TPMS系统分析和VTS编制做准备。
3.4标杆车TPMS系统功能分析根据标杆车用户手册、维修手册、拆车记录和样车测试,对标杆车的TPMS系统功能进行全面分析,再结合对本公司各部门TPMS系统功能需求的收集,完成TPMS系统功能列表、参数列表、CAN总线基本参数和外围接线图。
明确标杆车TPMS系统的架构模式,确定每个组成部分的功能。
具体的分析方法:仔细查阅标杆车用户手册、维修手册、拆车记录,在样车实车上进行功能操作。
用CANoe、CANtress、CANscope测试出TPMS控制器的CAN总线基本参数,并用万用表测量TPMS系统的每个输入和输出引脚,测量出输入和输出信号特征。
在进行标杆车分析时,不要盲目拆车,需要进行前期规划,整理测试内容,形成测试方案逐步进行测试。
首先对系统的一些基本的机械性能进行测试,如传感器安装位置,接收器安装位置,传感器安装扭矩情况等。
随后进行系统整体功能测试,大致如下:1)压力报警测试;包括过压报警测试、低压报警测试和超低压报警测试等。
2)温度报警功能测试;3)漏气报警功能测试;4)系统故障报警功能;5)传感器电池电量报警功能;6)低频激活功能。
在测试时需要结合路试测试,尽量做到完整,进行完整体功能测试后,需要进行故障模式的测试。
此时需要设计小组进行头脑风暴,尽可能的考虑系统零部件可能出现的故障,然后进行模拟。
例如:屏蔽传感器和接收器之间无线信号发送,观察系统故障报警的现象;将传感器电池取出,观察系统有无提示;将TPMS系统控制器线束短接或断开,测试系统功能;将接插件处灌水,测试系统功能等等。
需要指出,把标杆车的所有性能和功能测试完整几乎是不可能的。
因此需要我们在拆解过程中,根据拆解情况实时编制标杆车TPMS系统的功能逻辑列表和外围接线图。
此时要形成闭环控制,在编制文件过程中遇到疑惑要及时对标杆车进行测试,这样可以尽可能的保证测试的全面性。
标杆车TPMS系统外围接线图示意图见图2。
图2 标杆车TPMS系统外围接线图3.5TPMS系统功能提取TPMS系统通过采集轮胎中传感器收集到的轮胎压力、温度和加速度信号,在汽车行驶时实时地对轮胎内的气压和温度进行自动监测,对轮胎漏气、异常升温和低气压等异常情况进行报警,以保障行车安全等功能。
TPMS系统按照通讯方式可以分为无线通讯部分与有线通讯两个部分,轮胎内部传感器通过无线信号将轮胎的压力及温度信息以无线方式输出, TPMS接收器在接收到无线信号后转化为电信号,加以逻辑判断以有线通讯方式将信息传输给显示装置反映给驾驶员。
从功能上讲,TPMS系统可以分成两个部分,一个部分为监控轮胎信息并加以逻辑判断后预报警的功能,另一部分是监控自身状态,在自身部件出现问题时及时反馈给用户报警,以免造成误报警。
TPMS系统作为开环系统,包含了汽车电子、传感器技术和无线通讯三大方面知识,在监控轮胎气压和温度的过程中,无线通讯的准确度成为了TPMS系统的关键,更是决定TPMS系统性能优劣性的关键元素之一。
不同车型的TPMS系统的组成模式会有差异,传感器和接收器的无线通讯方式主要分为两个方向,一个为单向通讯方式,即传感器自行决定发送逻辑,根据加速度等信息自行切换发送逻辑的变换,不受接收器的影响和干涉,另一个方向为双向系统,接收器可以通过低频天线激励传感器,并改变传感器的发送逻辑,根据传感器的安装位置分为间接式和直接式,依据整车配置表或整车设计任务书提取TPMS系统需具备的功能,完成功能统计,TPMS系统的功能见表1。
表 1 TPMS控制器功能3.6 TPMS系统VTS项目初期为了配合供应商技术交流的顺利开展,需编制TPMS系统VTS,编制需依据TPMS系统功能设计、标杆车TPMS系统功能列表、标杆车TPMS系统外围接线图、TPMS系统总线通信要求、TPMS系统诊断要求和项目的整体指标要求。
3.7TPMS系统设计方案为了详细指导TPMS系统开发,需要在VTS的基础上进行细化,形成设计方案。
设计方案需要详细描述系统组成、功能定义、控制逻辑、接插件、针脚定义、功能逻辑、休眠唤醒逻辑等内容,制定设计方案时需进行法规与专利校核。
3.8 TPMS系统设计功能列表依据TPMS系统功能统计、标杆车TPMS系统功能逻辑列表、标杆车TPMS系统外围接线图、整车电子电器架构和公司成熟车型TPMS系统功能规范编制TPMS系统功能列表。
TPMS系统功能需要列出详细的功能名称、功能定义、输入信号、输出信号以及相关用电器的电性能参数等。
3.9TPMS系统外围接线图依据TPMS系统功能列表绘制TPMS系统外围接线图,原则上用autocad制图,鼓励使用catia制图。
3.10TPMS系统控制器引脚统计依据TPMS系统外围接线图完成TPMS控制器引脚统计。
3.11 TPMS系统控制器信号接口描述表需要厂家提供TPMS控制器的信号接口描述表,对需要与其他系统共享的硬线信号,以及开关采集电路进行校核,避免出现控制器相互干扰或开关采集出现问题的故障。
3.12 TPMS系统明细表需要统计TPMS系统所有零部件及其安装所需的标准件,形成系统明细表。
3.13TPMS系统无线信号的设计TPMS系统的无线通讯策略和接收效果设计至关重要,而且接收器的布置位置对无线信号的接收有较大影响,在进行接收器布置时,需要经过实验验证,保证无线信号接收质量。
3.14TPMS系统壳体设计依据TPMS系统针脚统计、外围接线图和功能列表,优先考虑在供应商成熟产品中进行TPMS系统壳体选型,借用其成熟产品。
如无成熟产品可用,则优化TPMS系统各组成部分针脚统计、外围接线图和功能列表,进行控制逻辑优化和针脚的精简,之后进行成熟产品的再次借用选型。
如针脚精简后仍无成熟产品可借用,则考虑更换供应商或进行全新车身控制器的壳体重新开发。
对于新开发的TPMS各组成部分壳体,要根据TPMS系统各组成部分在整车中的安装位置进行壳体尺寸和安装结构的优化设计;安装孔一般考虑长圆孔和圆形孔的配合设计;接插件的方向设计要考虑售后维修的方便;控制器壳体一般选用塑料材质。