胎压监测系统(TPMS)简介

轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System,TPMS),是一种采用无线传输技术,利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据,并将数据传送到驾驶室内的主机中,以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据,并在轮胎出现异常时(预防爆胎)以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内,起到减少爆胎、毁胎的概率,降低油耗和车辆部件的损坏。

分类

  • 间接式:这种系统是通过汽车ABS 系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监测胎压的目的。
  • 直接式(内置式/外置式):这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压,利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统,然后对各轮胎气压数据进行显示。

为什么要装TPMS?

1. 安全性

大约75%使用中的轮胎是缺气的!–美国高速公路交通安全管理局
每年大约23,464起一般车祸和535起有人死亡的车祸是由爆胎或轮胎缺气引起的。–美国伤亡原因分析组织

胎压异常的危害


2. 舒适性

正确的轮胎压力有助于优化车辆整体性能,如:

  • 转向性能
  • 刹车性能
  • 对方向操纵的响应
  • 显示车辆负载能力等。

同时延长发动机及底盘、悬挂、轮胎的寿命,提高整车寿命与舒适性。

3. 经济性

各地区TPMS法规要求

国内法规现状

我国将于201911日起,在M1类车上强制安装胎压监测;

202011日起,所有车都将强制安装。

TPMS工作原理

1. 发射模块

由温度、压力传感器、MCU(单片机)、发射机和电池组成。它们集成在一个保护盒内,保护盒上连接有一个特别设计的金属气门嘴。汽车每个轮胎中都有一个发射器,且固化有该模块的识别ID码(即用于区分不同发射器的身份编码)。每个发射器在发出的信号中,包含该发射器的识别ID编码。2. 接收模块

由电源模块、接收模块、主控模块组成。接收模块外接车载电源,接收天线负责接收无线信号,RF接收电路将高频信号解码后送给中央处理器。中央处理器从数据包中分析发射模块的ID号、压力温度数据及其他数据信息,如果ID号和码模块中的ID信息相匹配,则对其进行处理并送显示。如果不是本车轮胎的数据则丢弃,不予处理。

TPMS实现的功能

  • 快漏报警:气压在不到15秒的时间内漏气超过25kPa时启动快漏报 警,“漏气图标” 出现;
  • 慢漏报警:气压值低于200 kPa时,系统起动慢漏检测,若在10天内漏气超过25 kPa时慢漏报警。
  • 高压报警:气压超过轮胎压力上限,表示高压警情。
  • 低压报警:气压低于轮胎压力下限,表示低压警情。
  • 高温报警:轮胎内温度超过轮胎温度上限,表示高温警情。
  • 无信号报警:一定时间内接收不到信号,表示无信号警情。
  • 电池电压低报警:发射机电池电压低于某值,报警。
  • 显示各个轮胎压力、温度信息。

TPMS常见方案

Freescale FXTH87系列

Infineon SP37系列

TPMS性能指标