TPMS传感器技术简介解析ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,TPMS简介,TPMS简介,1,1.TPMS是什么？,TPMS,是“,Tire Pressure Monitoring System,（,轮胎气压检测系统,）”的英文缩写,它是用来监测汽车驾驶中的视角盲区,轮胎压力和温度的一种监测系统。,2.TPMS,实物图片,TPMS,发射机,TPMS,显示器（数值显示）,TPMS,显示器（警报灯）,1.TPMS是什么？TPMS是“Tire Pressure,2,TPMS功能介绍,高频模块,汽车电源,ECU,及显示器,零线,信号线,KL30,KL15,KL30,零线,常通,点火,汽车轮胎气压监测系统（,TPMS,）是一项提高汽车主动安全性的新技术。它运用了最新的汽车电子技术、传感器技术、无线发射和接收技术等。,在汽车行驶过程中，只有时刻保持轮胎在标准压力下使用，才能尽可能的避免爆胎事故发生。,TPMS,能实时监测所有轮胎的气压，对气压过低、气压过高、以及快速漏气等异常状态及时发出报警，提示驾驶员及时处理有效排除了爆胎事故的隐患；并能降低整车的油耗，延长轮胎的寿命，对于提高汽车安全性及经济性具有较大贡献。,TPMS功能介绍高频模块ECU及显示器零线信号线KL30KL,3,TPMS功能介绍,开机报警,系统上电开始显示，如有故障时指明轮胎位置并报警（关机自检间隔每小时,1,次）,欠压报警功能,3.4 bar,当一个或多个轮胎的胎压值高于欠压报警值,3.4bar,，系统运行状态下，,TPMS,在,6,秒内发出高压报警信号，并指明欠压轮胎的位置,胎温过高报警,85,当一个或多个轮胎的胎温值高于报警值,85,，系统运行状态下，,TPMS,在,6,秒内发出高温报警信号，并指明高温轮胎的位置。,快速漏气报警,当一个或多个轮胎气压值大于漏气速率,0.3bar/min,系统运行状态下，,TPMS,在,1,分钟内发出快速漏气报警信号，并指明漏气轮胎的位置。,故障报警功能,系统运行状态下，系统自检，发现故障时在,10,分钟内发出报警信号。,实时显示轮胎压力值,系统运行状态下，,TPMS,能够实时显示每个轮胎的压力值信息。,TPMS功能介绍开机报警,4,TPMS的意义,TPMS出现的背景,高速公路的速度和便利，拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。但是随之而来的高速公路恶性交通事故却令人震惊。据2002年美国汽车工程师学会调查，全美平均每年有,26,万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的；而在高速公路上发生的交通事故有,70%,是由于爆胎引起的；此外，每年,75%,的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。统计表明：交通意外增加的主要原因是高速行驶中因轮胎故障引起的爆胎。另据统计，在,中国,，,46%,的高速公路交通事故是由于轮胎故障引起的，这其中仅爆胎一项就占事故总量的,70%,。在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患，是突发性交通事故发生的重要原因。如何解决轮胎故障、怎样防止爆胎，已成为全球关注的首要问题。,在这种大背景下，TPMS应运而生，它的面世，具有重大意义！,TPMS,作用,TPMS,（轮胎压力监测系统）的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气、低气压及其他车胎异常问题进行报警，以确保行车安全。这是一种事前通知，能让驾驶员实时了解爱车的车胎状况，在出现安全问题前发现并解决安全隐患。,TPMS的意义TPMS出现的背景TPMS作用,5,汽车安装,TPMS,带来的好处,空気圧適正値,50kPa,（,0.5kg/cm2,）不足場合、,市街地,2,程度、郊外,4,程度、,燃費悪化,言。、安全運転定期的空気圧点検必要。,【,引用于,太平洋,工业主页,】,【,引用于普利司通厂家广告,】,以下汽车问题，也许就是因为车胎压力不足而引起的！,车胎损伤,寿命缩短,油耗上升,由于胎压不足，导致行驶时油耗上升,如果比胎压的正常值低出,50KPa,（,0.5kgf/cm,）以上的时候，会使油耗上升市内,2%,左右，郊外,4%,左右,。,油费,将多出一年,166,元,另,二氧化碳,的排放量也将增加,胎压的内压力过低的话，车胎在接触地面是发生的形变也将变大。车胎表面的橡胶和路面发生剧烈的摩擦导致橡胶磨损严重，这样会使车胎的寿命降低！,胎压的内压力过低导致的车胎变形增大，车胎弯曲的时候会导致产生热量。这种胎内热会使车胎的附着力降低，危险性也随之而来。,胎内空气压力补助导致的油费增加比率,出处：省能源中心,JAF,空气压力不足量超过,50KPa,的情况（针对排量,2.0,的乘用车）,如果比胎压的正常值低出,50KPa,（,0.5kgf/cm,）以上的时候，会使油耗上升市内,2%,左右，郊外,4%,左右。胎压不足不仅关乎车辆的行驶油耗问题，也关系着驾驶的安全性，所以定期的胎压监测是非常必要的！,通过安装,TPMS,，可以非常有效地监视胎压，对上述问题的改善大有帮助,!,汽车安装TPMS带来的好处空気圧適正値50kP,6,TPMS简单分类,TPMS可简单分为,直接式、间接式、复合式,三种,间接式,（,Wheel-Speed Based TPMS,，简称,WSB,），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。,ABS,通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这就会导致车速发生变化，这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告。属于事后被动型，这种间接式,TPMS,作为前驱，,已经渐渐被淘汰,。,直接式,（,Pressure-Sensor Based TPMS,，简称,PSB,），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。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。属于事前主动防御性，这种直接式,TPMS,为现在的,主流产品,。,复合式,TPMS,，它兼有上述两个系统的优点，它在两个互相成对角的轮胎内装备直接传感器，并装备一个,4,轮间接系统。与全部使用直接系统相比，这种复合式系统可以降低成本，克服间接系统不能检测出多个轮胎同时出现气压过低的缺点。但是，它仍然不能像直接系统那样提供所有,4,个轮胎内实际压力的实时数据。,TPMS简单分类TPMS可简单分为直接式、间接式、复合式三种,7,TPMS各个类型的优缺点,直接式：（目前流行）,在每个轮胎内安装电子式气压传感器，通过无线发射接收实现气压监测。,优点：反应快、准确、直观。,间接式：（已经淘汰）,利用,ABS,系统的轮速传感器，通过理论计算判断轮速差，进而判断某个轮胎缺气。,缺点：静止时不能监测、动态反应时间长达,20,分钟、四轮同时缺气不能报警、不能显示,轮胎气压值、误报率高（高速）。,其它技术方案：（技术不成熟，没有批量验证）,无源直接式：为解决电池寿命问题采用感应发电或振动发电来驱动传感器和无线发射。,直接间接混合式：在间接式的某个轮胎中加装一电子式的传感器。,机械传感直接式：在每个轮胎中安装机械式的气压传感器，设定触发气压。,TPMS各个类型的优缺点直接式：（目前流行）,8,TPMS,方式比較,注）,间接式检测共振频率的绝对值（推定）。,注）,间接式检测共振频率，可以预警多个车轮因空气自然泄露导致的胎压过低情况,。,直接式,間接式,成本高。,传感器内的电池寿命问题。,对适合装载的车轮有限制。,特殊车胎（如雪地胎），需要用特殊的传感器。,因,电波法,的存在，北美、欧洲等不能使用这项技术,。,对海外制造商来说存在输入困难问题,。,定点生产之外的车胎，可能存在精度,达不到要求的情况。,对于没有安装,ABS,的汽车，使用,TPMS,会,有较高成本,。,监测,項目,安全,环境,便利,性,系统案例,需要改善的地方,在车轮内安装压力传感器来测定胎压。,基于,ABS,，计算各个车轮的速度差，,来预测定出胎压低的车轮。,车胎内压力,（,绝对值,）,。,装载车轮相对,内圧,力差值。,注,1,）,机能,性能,其他优点,成本低,（国内,汽车,ABS,安装率高,）,。,无。,注,2,）,无。,四个车轮胎压低时报警（包括爆胎等）。,一个车轮胎压低时报警（包括爆胎等）。,对多个车轮因空气长时间自然泄露而导致的低压,进行报警（可以告知驾驶员油耗上升严重等情况）,可以表示各个车胎的内压力（绝对值）,由比较可以看出，直接式精度、可靠度高，是发展的大趋势，也是往后我们讨论的重点。,TPMS方式比較注）间接式检测共振频率的绝对值（推定）。直,9,在汽车上安装,TPMS,（直接式）,每个车轮上都安装上一个,TPMS,发射机，采用气门安装。其具体结构见下图。,通过使用车身两侧的信号发送装置，,TPMS,可以接收信号来把对应的车胎位置确定，信号接收器接收来自,TPMS,发出的数据将各胎的胎压用数值表示出来。,雷克萨斯,GS,上使用,TPMS,发射机,接收机,发射机,10,在汽车上安装TPMS（直接式）每个车轮上都安装上一个TPMS,在汽车上安装,TPMS,实物,11,在汽车上安装TPMS实物11,我社的,TPMS,产品,本田公司向,（,B2H,）,日产公司向,（,B2N,）,日产公司向,丰田公司向,丰田公司向,丰田公司向,丰田公司向,生,产,中,停产,（,除了生产些补给品,）,我社作为日本国内,唯一,的,TPMS,发射机,生产商，将努力提高产品小型化、低成本化、高信度式样的确立，并追求更进一步的扩大和发展。,产品介绍视频,我社的TPMS产品本田公司向（B2H）日产公司向丰田公司向丰,12,RF,射频天线,Xtal,(,水晶振荡器,),LF,低频天线,锂电池,传感器集成电路,灌封,保护电路部分，防水防尘,电池驱动整个回路,TPMS,专门为了对应严酷的工作环境对电池进行了开发,发射电波信号,水晶振荡器产生振荡频率,接收来自外部向接收机的信号,内置集成了压力传感器,、,重力加速度传感器,、,的,TPMS,电路板,C,型,TPMS,发射机的组成部分,RF射频天线XtalLF低频天线锂电池传感器集成电路灌封保,13,TPMS,发射机,基板,外壳,气门,锂电池,灌封,振荡器,锡,焊,天线,MCU,LF,RF,传感器,气压传感器,温度传感器,电量传感器,加速度传感器,TPMS,发射机一般组成结构细分。,LF,检测传感器,工作原理,14,TPMS发射机基板外壳气门锂电池灌封振荡器锡焊天线MCULF,TPMS,气门,返回,传感器和气门嘴采用分离式设计，可以拆开（在换气门嘴和轮毂的时候只需要拆掉气门嘴就,OK,了）。,气门嘴内壁没有螺纹，安装时采用专用工具攻出螺纹，连接非常紧密。（汽车轮胎高速旋转时会产生很大的离心力，用螺丝钉容易松动挥着脱落。）,气门嘴、气门芯必须具备高品质，高可靠性，其密封性要求非常高，同时也要具备耐腐蚀，耐潮湿等等特点。,TPMS气门返回 传感器和气门嘴采用分离式设计，可以拆开（,15,TPMS,锂电池,返回,汽车制造商要求直接,TPMS,的电池能维持至少,4,年以上。电池必须重量轻，体积小，电量大，且工作温度必须为,40,到,125,。由于这些限制，电池往往选择的是钮扣式电池而不是大号电池。,电池选用一次锂电池，在选用的一次锂电池中大体分为三种：,高温锂锰电池,，,聚氟化碳电池,，,锂亚电池,。,在这三种电池中，锂亚电池方案最为成熟，国内外生产企业大约有,30,家，型号齐全。聚氟化碳电池只有日本松下一家公司生产，高温锂锰电池只有瑞士一家公司生产。我社采用的是松下生产的聚氟化碳电池，使用年限大约为,10,年。,将来如何解决,TPMS,发射机的无电源化，是研究的课题。,TPMS锂电池返回 汽车制造商要求直接TPMS的,16,TPMS,外壳,返回,外壳选用高强度的,ABS,材料，确保耐腐蚀、不易变形，能对内部的传感器等电子元件起到保护作用。对于框体的