1、轮胎轮胎胎压监测技术胎压监测技术任务一任务一 概述概述 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。汽车胎压监测系统主要作用：（1）预防事故发生 胎压监测系统属于主动安全设备的一种，它可以在轮胎出现危险征兆时及时报警，提醒驾驶员采取相应措施，从而避免严重事故的发生。（2）延长轮胎使用寿命 有了胎压监测系统，可以随时让轮胎都保持在规定的压力、温度范围内工作，从而减少车胎的损毁，延长轮胎使用寿命。在
2、轮胎气压不足时行驶，当车轮气压比正常值下降10%，轮胎寿命就减少15%。（3）使行车更为经济 当轮胎内的气压过低时，就会增大轮胎与地面的接触面积，从而增大摩擦阻力，当轮胎气压低于标准气压值30%，油耗将上升10%。（4）可减少悬架系统的磨损 轮胎内气压过足时，就会导致轮胎本身减振效果降低，从而增加车辆减振系统的负担，长期使用对发动机底盘及悬挂系统都将造成很大的伤害；如果轮胎气压不均匀，还容易造成刹车跑偏，从而增加悬挂系统的磨损。任务二任务二 胎压监测技术原理胎压监测技术原理 TPMS 主要分为两种类型，一种是Wheel-Speed Based TPMS（间接式TPMS）。另一种是Pressur
3、e-Sensor Based TPMS（直接式TPMS）。1、间接式TPMS 间接式TPMS 是通过汽车ABS 系统的轮速传感器来比较车轮之间的转速差别，以达到监视胎压的目的。以上海通用别克轿车安装的轮胎气压监测系统（TPMS）为例。该系统由以下几个部件组成：4个车轮转速传感器；车身控制模块（BCM）；复位开关；轮胎压力过低（LOWTIRE）报警灯；数据诊断接头(DLC)；线束和连接器。目前主流间接式TPMS存在明显的缺陷，这主要表现在：（1）当前间接式的TPMS系统必须比较处于对角线上的两轮速度之和，不能比较前后两车轮的速度。（2）当4个轮胎同样胎压不足时或者同一轴上两轮，同一边的两轮同样胎
4、压不足时，系统不能够监测出来，而只能当两轮处于对角线上能监测出来；当速度超过100 km/h的情况时，系统就不能够正常工作了；只有在单个轮胎或对角线上的两个轮胎以及3个轮胎的气压低于其他轮胎气压的30以上，才能监测到低压现象。2、直接式TPMS 直接式TPMS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气压，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。它主要由安装在汽车轮胎内的TPMS发射模块和安装在汽车驾驶台上的TPMS接收模块组成。TPMS发射模块包括：气压、温度传感器和信号处理单元、RF发射器。TPMS接收模块包括：RF接收器、信号处理单元、LED显
5、示器。相比于间接式TPMS，直接式TPMS有着很多优点，如能在任意瞬时监测到4个轮胎内气压大小，测量精度和准确度都要比间接式的要高。但它有不可避免的存在着一些弊端，比如，安装在4个轮胎内气压传感器，信号处理单元和发射模块会打破轮胎原先的动平衡，在恶劣潮湿的环境下，轮胎内的电池会出现漏电现象，使得系统使用年限缩短。直接式 TPMS技术又分为主动式(Active)和被动式(Passive)两种。主要区别是主动式TPMS 中的轮胎模块需要电池提供能量，而被动式无须电池。（1）主动式TPMS 主动式TPMS 是利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调
6、制发射到安装在驾驶台的监视器上。监视器随时显示各轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警。以加拿大Smartire 轮胎智能监测系统为例。系统主要由传感发射器、接收器和显示器组成。主动式技术的优点是，它是一成熟的技术，开发出来的模块可适用于各厂牌的轮胎，但主动式TPMS 传感器/发射器需要电池提供动力，因此不可避免的带来一些弊端，比如电池的使用寿命有限；当气温严重降低时，电池的容量就会受到影响而减少；这使得它的可靠性不够稳定。此外，电池的化学物质也会导致环境问题，同时由于电池的存在很难降低发射器的重量。（2）被动式TPMS 被动式TPMS，也
7、叫无电池TPMS，用一个中央收发器（Central transceiver）代替了一般直接式TPMS中的中央接收器。这个收发器不但要接收信号而且要发射信号，安装在轮胎中的转发器（transponder）（代替了发射器）接收来自中央收发器的信号，同时使用这个信号的能量来发射一个反馈信号到中央收发器上。这就使得安装在轮胎内部的气压监测器发送数据不需要电池，从而解决了上述因电池所带来的问题。虽然此技术不用电池供电，但是它需要将转发器(Transponder)整合至轮胎中，这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。因此，无电池 T P M S 短期内还难以流行。（3）混合式TPMS 混合式TPMS
8、安装两个胎压传感器和一个射频接收器，能够克服间接式TPMS的局限性，可以检测同一个车轴或车辆同一侧两个轮胎的压力异常。与间接系统相似，当两个对角轮胎（不带直接气压传感器）压力异常时，系统只能检测到一个轮胎压力异常。当所有轮胎压力都异常时，系统可以检测到故障。系统的可靠性和灵活性不够理想，并不能全部定位轮胎异常，但可以有效降低系统成本。任务三任务三 胎压监测技术应用胎压监测技术应用 一、TPMS技术的发展历程 1998年，宝马推出了自己的轮胎压力监控系统并作为选装件推向市场。该系统实时监测轮胎压力并对明显的压力降给予报警。1999年，美国俄亥俄公司采用新型PT阀式轮胎压力监测系统以测定轮胎的充气
9、度。2001年，西门子汽车公司开发出一种可适用于所有标准轮胎的压力监测系统。此系统不仅可监测轮胎的压力和温度，还能根据车轮运动状态测定轮胎的有限加速度。2004年，倍耐力公司开发出其第二代轮胎气压报誓系统。其特点是传感器不再安装到轮辆上，而是直接粘合到轮胎内表面上，方便了报警器的应用和传感器的安装，把安装和拆卸轮胎时传感器损坏的危险几乎降到了零。二、加拿大Smartire 轮胎智能监测系统 SmarTire轮胎智能监测系统的主要特点有以下几个方面：1、自动监测。安装好系统之后，只要按下显示器上的启动键，整套系统就会自动运行。所以操作起来非常简单方便。2、无线传送。它是以无线发射的方式直接从传感器上将探测到的数据发射到驾驶仓内的接收器上，并由显示器显示出来。3、实时收集数据。能够有效地将轮胎的压力和温度控制在标准范围内。4、声光报警。只要轮胎的气压和温度超过系统所设定的安全值，它就会发出警报声，而且显示器上的红色指示灯会一直闪动，提醒车主发生问题了。5、智能补偿。这套系统会根据温度来自动补偿压力偏离的值。6、覆盖面广。这个系统最多能够同时监测到20个轮胎。7、使用寿命长。如果车子每年行使5万公里，也就是每天行使130多公里，那么这套系统至少可以使用5年以上。
