汽车胎压监测系统控制原理

河南城建学院

毕业设计（论文）

任 务 书

题 目 汽车胎压检测报警系统设计

系 别 电气与信息工程学院 专 业

班 级 学 号

学生姓名 指导教师

发放日期 2014年2月22日

河南城建学院教务处制

河南城建学院本科毕业设计（论文）任务书

一、主要任务与目标：

1.本次设计主要任务：

【备注：以下内容同学们可根据自己的具体设计情况进行调整，调整后要征得老师同意】

1）认真查阅相关图书资料，详细了解有关胎压检测系统的相关背景知识以及前沿科技动态

2）胎压检测必要性及汽车配臵现状研究

3）胎压检测方法及基本原理研究

4）压力传感器研究、选型、安装、布线

5）压力信息无线发射器研究、选型、安装、布线等

6）中央处理单元研究、选型、安装、布线等

7）显示系统研究、选型、安装、布线等

8）历史信息储存、分析、输出系统设计

9）相关软件设计

10）原理图、工程图、布线图等图纸绘制

11）设计文件编制

2.本次设计拟达到以下主要目标：

1）培养学生严谨治学的作风和求真务实的科学态度

2）培养学生分析问题，灵活应用所学知识解决问题的能力；

3）培养学生通过利用各种渠道获取自己所需知识信息的能力

4）培养学生工作方案的论证、分析、执行的能力

5）培养学生利用资料进行系统设计的能力

6）培养学生利用计算机进行大量数据计算得出可用结果的能力

7）培养学生利用各种绘图软件绘制工程图纸的能力

8）培养学生的实验研究和数据处理能力；

9）培养学生分工协作以及团队合作的能力；

10）提高科技论文写作方面的能力

二、主要内容与基本要求：

本次设计主要内容：

【备注：此处要和上文修改过的内容内容保持一致】

1）胎压检测必要性及汽车配臵现状研究

2）胎压检测方法及基本原理研究

3）压力传感器研究、选型、安装、布线

4）压力信息无线发射器研究、选型、安装、布线等

5）中央处理单元研究、选型、安装、布线等

直接式胎压监控系统的设计

【摘要】汽车轮胎压力监控系统（TPMS），主要用于在汽车行驶时实时地对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，本文设计了一种基于MPXY8020A传感器、无线发射芯片MC33493的直接式胎压监控系统，给出了硬件电路，该系统符合NHTSA 轮胎压力监测装置标准，在交通安全方面有较好的应用前景。

【关键词】胎压监控；MPXY8020；RF发射与接收器；M68HC908RF2

1、引言

据美国汽车工程师协会（Society of Automotive Engi2neers： SAE）的调查统计表明，美国每年有26万起交通事故是由于轮胎故障造成的，而75%的轮胎故障是由于轮胎压力不足或渗漏引起的[1]。在中国高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。如何防止爆胎已成为车辆安全防范的一个重要课题。

根据国家橡胶轮胎质量监测中心分析，保持在正常的轮胎内压力（ 简称胎压） 和胎内温度（简称胎温）下行驶是防止车辆爆胎的关键。轮胎压力监控系统TPMS（Tire Pressure Monitoring System）可实时监控胎内的压力和温度信息，为汽车的安全行驶提供保障。

2、TPMS工作原理

本文设计了一种直接式TPMS，由远程轮胎压监视模块RTPM（Remote Tire

ressure Monitoring）和车载接收模块组成，RTPM模块直接安装在无内胎轮胎钢毂上，测量轮胎压力和温度，并将测量得到的信号通过高频无线电波（RF）发射出去。一个TPMS系统通常有4个或5个（包括备用胎）RTPM模块。车载接收模块接收RTPM 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，在异常时报警提醒驾驶者采取必要的措施。

2.1RTPM模块工作原理

RTPM模块主要由压力/温度传感器、微处理器和RF射频发射电路组成。微处理器进行压力、温度的测量以及RF发射控制和电源管理；RF射频发射电路将检测到的压力、温度数据无线发射出去。

内燃机与配件

因此，在使用过程中，需检查风扇的安装方向是否正确，定期对风扇进行清理，及时的调整松紧度从而确保风扇能提供足够的风量。风量的检查可以将一薄纸放置于散热器前面，当发动机运转时，若纸被吹开说明风量足够。3.1.4节温器节温器是根据冷却液温度自动调节进入散热器的水量，以保证发动机在合适的温度范围内工作，以起到节约能耗等作用。当置于主换热器内的节温器发生故障，在高温时无法正常开启时，将导致冷却液水量不足，不能有效的将主换热器内热量带出，从而导致发动机跑高温，甚至烧缸现象。由于目前叉车使用的节温器为蜡式节温器，因此，在排除其他原因导致冷却液水温过高的前提下，可以将节温器拆卸置于热水中，逐渐加热，检查阀门的开启温度和阀门的升程。3.2冷却液水温过低冷却液水温过低将导致发动机在运转过程中，不仅油耗增加，而且极容易出现积碳等一系列问题。造成冷却液水温过低的原因主要是因为节温器未安装或节温器失效一直处于开启状态。因此，在发现叉车在长时间使用一直处于低温状态，应及时拆开主换热器，检查节温器状况。4结论叉车冷却系统是内燃式叉车正常运转不可或缺的关键设备，其性能的好坏直接影响着叉车的运转性能及各部件的使用寿命。在叉车日常使用过程中，应及时发现及解决叉车冷却系统中存在的问题，保障设备的正常运转。本文通过对叉车冷却系统的介绍，分析了冷却系统中常见故障及处理措施，为叉车冷却系统故障的排除提供了依据。然而，叉车冷却系统故障原因各式各样，如燃烧室内积碳过多、汽缸垫是否损坏等原因也会造成冷却系统异常，这就需要我们针对具体逐个分析，最终找出原因及解决办法。参考文献院[1]金鹰科技2~3吨防爆柴油叉车安全操作维护及配件手册

.图1胎压传感器安装位置

图2

胎压传感器结构简图0引言胎压监控系统，简称“TPMS”，是“tirepressuremonitoringsystem”的缩写。在每个轮胎内安装一个胎压监测传感器用于监测轮胎气压，该传感器将轮胎压力信号通过无线电波的方式发送给其接收模块。模块接收到信号通过仪表来显示轮胎气压的状况。如果轮胎气压过低或过高时，仪表会点亮气压状态指示灯亮或闪烁，用以提醒用户及时维修。正确的轮胎压力十分重要，主要体现在以下方面：获得良好的燃油经济性；获得最佳舒适性和良好驾驶特点；防止轮胎压力过低造成轮胎爆裂。1胎压监控系统的组成胎压监控系统由胎压传感器、胎压监控模块以及仪表组成。1.1胎压传感器胎压传感器安装在轮胎内，通过轮胎气门芯固定螺栓固定在轮辋中，如图1所示。胎压传感器内置钮扣电池，为传感器提供工作电源，电池的使用生命预计10年。当传感器电池电量过低时，只能更换传感器总成。每个胎压传感器都有自己的ID代码，通过无线信号把自身的胎压信息和ID信息发送给胎压监控模块。

轮胎胎压监测系统设计

开题报告

随着我国经济的快速发展，交通运输在国民经济中已经起到的举足轻重的地位。国家每年投入大量资金用以修建道路。为此，高速公路网遍布全国，交通的日趋发达，车辆行驶的速度不断攀升，由此带来的问题也日益凸显，如因轮胎的漏气和爆炸等原因造成的交通事故时有发生，很多时候都是由于不合理的轮胎胎压和工作温度造成的。据统计，全国有42％的交通事故是由爆胎引起的，而在160km/h以上的速度下发生爆胎造成的人员死亡的死亡率基本上是100％；而在高速公路上发生的交通事故中由于爆胎造成的竟占到70％，在国外这个数据甚至更高。因此，研究汽车轮胎胎压监测系统，对现代汽车的安全性以及舒适性、经济性、操纵稳定性等具有尤为重要的现实意义。

与汽车现有的安全措施（如ABS、安全带、安全气囊等）相比，现有的安全措施大多是“事后被动”型安保，即在汽车已经发生事故的情况下才对人员及车辆起到保护的作用，而我们所要设计的轮胎胎压监测系统则是在事故发生之前主动的采取报警等措施，将事故消灭在萌芽阶段的“事前主动”型安保。这样的系统更有利于行车的安全、减小事故的发生以及降低事故带来的损失。

TPMS是汽车轮胎压力监测系统Tire Pressure Monitoring System的英文缩写，主要用于在汽车行驶时实现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。是驾驶者、乘车人以及财产的安全保障预警系统。

目前市场上轮胎监测设备的技术主要分为两种：直接式轮胎压力监测技术和间接式轮胎压力监测技术。

直接式轮胎压力监测技术是用传感发射器直接监测轮胎压力，并把侦查到的压力信号通过无线传输的方式发送到接收的显示器上。从安装的方式上可以分为两种：一种是内置式轮胎压力监测产品；另一种是外置式轮胎压力监测产品。从压力传感器的技术方法上还可以分为电子式和机械式。电子式就是采用芯片技术来侦查压力，如Motorola、Infineon、GE等传感器芯片（带MCU技术）。机械式是采用机械的方法来侦查轮胎压力。如江西凯源科技有限公司推出的“胎安特”轮胎安全专家，它既是属于外置式，又是机械式传感（稳定、可靠），把传感器发射器采用特殊的方法拧在气门嘴上，通过无线传输技术把传感器侦查到的信号发送到接收显示器上。