TPMS基礎(chǔ)知識課件

TechTrainingTPMS基礎(chǔ)知識課件2012年2月7日研發(fā)中心目錄概述國際市場介紹主要功能特點分類工作原理TPMS安裝案例分析TPMS測試方法和指標概述

汽車工業(yè)的發(fā)展帶動汽車配備用品行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)升級。TPMS是繼安全氣囊、ABS剎車系統(tǒng)之后，出現(xiàn)的新一代汽車配備產(chǎn)品,被譽為新一代汽車高科技安全配備用品。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TirePressureMonitorSystem，TPMS），通過采用無線射頻通信的胎壓傳感單元和胎壓監(jiān)測單元，實現(xiàn)了對輪胎壓力的實時監(jiān)控。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)在高速公路上所發(fā)生的重大交通事故中，突發(fā)爆胎事故所占比例在40%以上，而美國每年有26萬起交通事故是由于輪胎氣壓高或滲漏造成的。

為實時檢測輪胎氣壓，TPMS產(chǎn)品應(yīng)運而生！

國際市場介紹2005年在全球輕型車前裝市場上安裝的直接式TPMS出貨量大約有660萬套，到2007年該出貨量超過1,500萬套，三年間直接式TPMS的出貨量增長了約127%。直接式TPMS的驚人增長主要受益于法律環(huán)境的改變。在經(jīng)歷了一系列與胎壓異常有關(guān)的慘痛交通事故后，美國通過了一個強制在汽車上安裝TPMS的法律。該法律規(guī)定汽車廠商必須于2003年11月后在美國生產(chǎn)的汽車上逐步安裝一定比例的直接式或間接式TPMS系統(tǒng)。到2007年9月1日，所有在美國銷售的汽車必須裝有TPMS系統(tǒng)。有關(guān)法律的實施直接導(dǎo)致了北美地區(qū)TPMS市場的快速發(fā)展。目前，北美地區(qū)是世界上最大的TPMS市場。2007年TPMS在北美地區(qū)的出貨量達到全球出貨量的63%以上。在歐洲，TPMS主要被作為豪華配置安裝在一些中高端車型上。在寶馬和奔馳系列車型中，TPMS已經(jīng)成為一個標準配置。一個重要的趨勢是在未來歐洲出售的汽車中TPMS將日益成為一個標配。除了高端車型外，把TPMS作為標配的中級車會越來越多。在未來八年中，直接式TPMS在歐洲的出貨量的年增長率預(yù)計會達到或超過11%。日本的情況與歐洲相似，TPMS主要出現(xiàn)在高端車，如雷克薩斯等車型上。主要功能全時監(jiān)測輪胎壓力；實時顯示當前輪胎壓力及溫度；高壓低壓報警,高溫報警；快速漏氣報警；主機電池低電量提示；停車時顯示屏自動關(guān)閉；電池供電時主機可自動進入停車省電模式；可根據(jù)車型及輪胎位置設(shè)定相應(yīng)的標準壓力值。

特點事前主動型安保汽車現(xiàn)有安全措施，如ABS、EDS、EPS、安全氣囊等，均是“事后被動”型安保，即在事故發(fā)生后才起到保護人身安全的作用。而TPMS屬于“事前主動”型安保，即在輪胎出現(xiàn)危險征兆時及時報警，駕駛員可采取措施，將事故消滅在萌芽狀態(tài)。延長輪胎使用壽命統(tǒng)計表明：輪胎氣壓不足行駛，車輪氣壓比正常值下降10%，輪胎壽命減少15%。TMPS系統(tǒng)實時監(jiān)測每個輪胎的動態(tài)瞬時氣壓，當輪胎氣壓出現(xiàn)異常時能及時自動報警，從而減少車胎的損毀，延長輪胎使用壽命。

特點減少燃油消耗，利于環(huán)保實驗顯示，輪胎氣壓低于標準氣壓值30%，油耗將上升10%。如果輪胎氣壓過高，抓地力就會下降，輪胎磨損加快。油耗上升不僅增加車輛運行費用，而且增加廢氣排放，對環(huán)境的污染加大。

車輛安裝了

TPMS系統(tǒng)，就能及時發(fā)現(xiàn)車胎氣壓異常，有效避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，不僅降低油耗，而且還可減輕對環(huán)境的污染?？杀苊廛囕v部件不正常的磨損若汽車在輪胎氣壓過高的狀態(tài)下行駛，日積月累對發(fā)動機底盤及懸掛系統(tǒng)將造成很大的傷害；如果輪胎氣壓不均勻，剛會造成剎車跑偏，從而增加懸掛系統(tǒng)的磨損。

分類間接式TPMS間接式（Wheel-SpeedBasedTPMS，簡稱WSB），這種系統(tǒng)是通過汽車ABS系統(tǒng)的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，以達到監(jiān)測胎壓的目的。ABS通過輪速傳感器來確定車輪是否抱死，從而決定是否啟動防抱死系統(tǒng)。當輪胎壓力降低時，車輛的重量會使輪胎直徑變小，這就會導(dǎo)致車速發(fā)生變化，這種變化即可用于觸發(fā)警報系統(tǒng)來向司機發(fā)出警告。屬于事后被動型。

分類直接式TPMS直接式（Pressure-SensorBasedTPMS，簡稱PSB），這種系統(tǒng)是利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，利用無線發(fā)射器將壓力信息從輪胎內(nèi)部發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng)，然后對各輪胎氣壓數(shù)據(jù)進行顯示。當輪胎氣壓太低或漏氣時，系統(tǒng)會自動報警。屬于事前主動防御性，如衛(wèi)駛泰TPMS。

胎壓監(jiān)測傳感器胎壓監(jiān)測傳感器分類國內(nèi)某產(chǎn)品產(chǎn)品組成示意圖:

一套有4個發(fā)射器，安裝于輪胎，另有四只LF喚醒器，分別安置于4個輪胎附近的車體上，通過有線與接收RF模塊連接，由RF模塊控制發(fā)LF（125KHZ）信號，喚醒發(fā)射器工作。

實現(xiàn)自動對碼，更換輪胎時無需進行設(shè)置即可正常工作。減少用戶誤操作的機會

實現(xiàn)國標要求的點火后6秒完成自檢并顯示所有輪胎數(shù)據(jù)或故障----此要求中國國標要嚴于國外標準。分類復(fù)合式TPMS

它兼有每個系統(tǒng)的優(yōu)點。復(fù)合式系統(tǒng)在兩個互相成對角的輪胎內(nèi)裝備直接傳感器，并裝備一個4輪間接系統(tǒng)。與全部使用直接系統(tǒng)相比，這種復(fù)合式系統(tǒng)可以降低成本，克服間接系統(tǒng)不能檢測出多個輪胎同時出現(xiàn)氣壓過低的缺點。但是，它仍然不能提供所有4個輪胎內(nèi)實際壓力的實時數(shù)據(jù)，只有直接系統(tǒng)才具備這種功能。間接式與直接式TPMS的區(qū)別直接系統(tǒng)是通過電橋式電子感應(yīng)裝置實時地感應(yīng)輪胎的氣壓與溫度，所得數(shù)據(jù)是精確的測量的結(jié)果，是業(yè)界主流、正規(guī)的、專業(yè)的做法。弊端是：制作成本較高，安裝維護需要專業(yè)人員。間接系統(tǒng)成本低，已經(jīng)裝備了4輪

分類

ABS(每個輪胎裝備1個輪速傳感器)的汽車只需對軟件進行升級。但是，間接系統(tǒng)沒有直接系統(tǒng)準確率高，它根本不能確定故障輪胎，而且系統(tǒng)校準極其復(fù)雜，在某些情況下該系統(tǒng)會無法正常工作，例如同一車軸的2個輪胎氣壓都低時?，F(xiàn)在的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)還是存在著不少需要完善改進的地方。對于間接系統(tǒng)來說，同軸或2個以上輪胎缺氣的情況無法顯示；車速100km/h以上時監(jiān)測失效。而對于直接系統(tǒng)，無線信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性、傳感器的使用壽命、報警提示的準確性（有無誤報、錯報）以及傳感器的耐壓性等都是亟待提高的。

工作原理輪胎的胎骰上安裝一個內(nèi)置傳感器，傳感器中包括感應(yīng)氣壓的電橋式電子氣壓感應(yīng)裝置，它將氣壓信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過無線發(fā)射裝置將信號發(fā)射出來。

TPMS通過在每一個輪胎上安裝高靈敏度的傳感器，在行車或靜止的狀態(tài)下，實時監(jiān)視輪胎的壓力、溫度等數(shù)據(jù)，并通過無線方式發(fā)射到接收器，在顯示器上顯示各種數(shù)據(jù)變化或以蜂鳴等形式，提醒駕車者。并在輪胎漏氣和壓力變化超過安全門限（該門限值可通過顯示器設(shè)定）時進行報警，以保障行車安全。接收器接收器也根據(jù)供電方式分為兩類。一種是通過點煙器或者接汽車電源線的方式供電，大部分的接收器都是這種；另一種是通過OBD插口供電，即插即用，而且接收器是HUD抬頭顯示器，如臺灣s-cat的TPMS就是這種。TPMS的安裝TPMS的組成：電子模塊；高頻模塊、線束、顯示器。輪胎電子模塊的安裝輪胎電子模塊的安裝

1、根據(jù)拆缷輪胎的標準程序，將輪胎從汽車上拆下，放氣并在氣門嘴處剝開橡膠外胎；

2、將輪輞、橡膠外胎內(nèi)部清潔干凈；

3、拆下原輪胎氣門嘴；

4、將相應(yīng)輪胎壓力傳感器插入到對應(yīng)的輪胎氣門嘴的位置，然后加以

固定;5、按順序擰上金屬墊環(huán)，螺母，螺帽，擰六角螺母扭力：4kgf/cm2

6、安裝橡膠外胎，注意不要損壞傳感器

注意：輪胎電子模塊標簽上有左前/右前/右后/左后字樣，請根據(jù)字樣分別將輪胎電子模塊安裝在相應(yīng)的輪胎上—根據(jù)汽車廠家提供的輪胎壓力值（郵箱蓋板上有輪胎壓力標準值）進行充氣，安裝4只輪胎。

注意：由于傳感器安裝在氣門嘴上，故不能對氣門嘴橡膠造成擠壓，以免漏氣或損壞。TPMS的安裝TPMS線束與汽車電源線的安裝

1.拆卸保險盒前蓋板，看到保險絲插片

2.拆卸保險盒反面蓋板，露出線束端子3.不打開汽車電源，把萬用表一端表筆搭在搭鐵地線上，另一端表筆搭在保險盒線束的端子上，查找12v汽車常通電源線,并用快速接線卡子把TPMS線束紅色導(dǎo)線與汽車常通電源線接好；查找12v汽車點火電源線，用快速接線卡子把TPMS線束黑色導(dǎo)線與汽車點火電源線接好.

4.將棕色導(dǎo)線上

圓形搭鐵插頭固定在汽車地線螺絲上

TPMS的安裝顯示器模塊及線束安裝拆卸左側(cè)裝飾板，將顯示器線束從裝飾板的縫隙中穿過，與顯示器模塊連接，線束塞進擋風玻璃空隙中，看不到線束，達到美觀要求

高頻模塊線束的安裝1.高頻線束的安裝:線束從左側(cè)裝飾板下來，沿門檻踏板下的汽車總線并用扎帶固定，到后排座墊邊與高頻3芯插座連接

TPMS的安裝2.高頻模塊及線束的安裝

2-1：在汽車底盤下找到合適的安裝位置，根據(jù)不同車型制作成圖1，圖2，圖3或圖4的支架，用2顆螺絲將高頻模塊固定在支架上，把支架固定在安裝位置上，要求：高頻模塊保持垂直向上.2-2：把高頻模塊線束從底盤下引入車內(nèi)后排座墊下，并將線束的3芯插頭和高頻3芯插座連接TPMS的安裝TPMS系統(tǒng)功能和匹配調(diào)試打開汽車電源，將左前輪胎放氣，當聽到報警聲時停止放氣，顯示器報警內(nèi)容為：左前輪快速漏氣，40秒后報警解除，顯示左前輪壓力值，左前輪傳感器匹配完成。再根據(jù)車廠規(guī)定的輪胎壓力值進行調(diào)整，具體的輪胎壓力值一般情況標注在油箱蓋板上。按相同方法，完成其他3只輪胎傳感器的匹配。

TPMS測試標準一般規(guī)格：a．接收機主要技術(shù)參數(shù)：工作電壓:DC12V±3V接收靈敏度:<-112dBm調(diào)制方式:FSK工作溫度:-30℃～+70℃（LCD：-30℃～+70℃）

儲存溫度：-30℃～+80℃工作濕度:5%～98%工作大氣壓:0.86Bar～1.06Barb．發(fā)射機主要技術(shù)參數(shù)：工作電壓:DC2.1-3.6伏

調(diào)制方式:FSK壓力檢測范圍:0-3.5Bar壓力檢測精度:±0.1BarTPMS測試標準溫度檢測精度:±2℃發(fā)射器電池使用壽命:正常使用≥5年工作溫度:-40℃～+125℃儲存溫度：-40℃～+85℃，〉+60℃不超過30天工作濕度:5%～98%發(fā)射功率:≥11dBm通信速率:5Kbits/S（曼切斯特碼10Kbits/s）平均工作電流：<3uA,通常<800nA最大電流:<16mA時速：0–120km/h在此范圍內(nèi),功能正常,檢測準確,通訊可靠低電報警:<2.4V注：電流測試是常溫常壓下的電流。TPMS測試方法和指標1TPMS發(fā)射機：工作電壓：3.6VDC發(fā)射頻率：434.000MHz頻率誤差:≤9KHz連線發(fā)射功率≥11dBm（參考樣機）感應(yīng)發(fā)射功率≥-45dBm＠35CM遠端感應(yīng)（參考樣機）靜態(tài)電流≤4uA發(fā)射電流≤17mA行車\駐車模式轉(zhuǎn)換:發(fā)射機在運行模式狀態(tài)下靜置15分，由運行模式轉(zhuǎn)至駐車模式；發(fā)射機在駐車模式下，當被振動后立即由駐車模式轉(zhuǎn)換為運行模式。連線功率測試：TPMS發(fā)射機的天線端連接至綜測儀的RFINPUT端，PCB板上的TP3測試點接3V電源的正極，觀察綜測儀的TXPOWER應(yīng)大于11dBm,感應(yīng)發(fā)射功率測試：TPMS發(fā)射機焊接好天線并裝殼,置于距頻譜儀的RFINPUT外接天線.35CM處.PCB板TP3測試點接3V電源的正極，觀察頻譜儀的LEVEL應(yīng)大于-45dBm,（參考樣機），(儀器設(shè)置1:REFLEVEL0dBm,2:SPAN0.2MHz)TPMS測試標準連線功率測試：TPMS發(fā)射機的天線端連接至綜測儀的RFINPUT端，PCB板上的TP3測試點接3V電源的正極，觀察綜測儀的TXPOWER應(yīng)大于11dBm,感應(yīng)發(fā)射功率測試：TPMS發(fā)射機焊接好天線并裝殼,置于距頻譜儀的RFINPUT外接天線.35CM處.PCB板TP3測試點接3V電源的正極，觀察頻譜儀的LEVEL應(yīng)大于-45dBm,（參考樣機），(儀器設(shè)置1:REFLEVEL0dBm,2:SPAN0.2MHz)TPMS測試標準2TPMS通用接收機（LE-T1000A1）

儀器設(shè)置：freq:434.000MHz

FM：50KHzAudio1KHz連線靈敏度測試：綜測儀的RFINPUT端連TPMS接收機的天線端，PCB板上的CAGC(TP1)測試點接到綜測儀的AUDIOIN，調(diào)節(jié)綜測儀的RFOUTPUTLEVEL到-112dBm,看綜測儀上SINAD應(yīng)大于12dB,Distortion應(yīng)小于5％，AUDIO大于或等于5mV感應(yīng)靈敏度測試：TPMS通用接收機裝上天線后，綜測儀的RFINPUT接發(fā)射天線,距離接收天線端約n3