汽車胎壓監(jiān)測(cè)與自動(dòng)加

1、汽車胎壓壓監(jiān)測(cè)與與自動(dòng)加加氣裝置設(shè)設(shè)計(jì)學(xué) 院：專 業(yè)：姓 名：指導(dǎo)老師師：機(jī)械與車車輛學(xué)院院車輛工程程黃耀飛學(xué) 號(hào)：職 稱：080440300310036宋長(zhǎng)森苑士華華講師 教教授中國(guó)珠珠海二一二二年四月月畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)誠(chéng)信承承諾書本人鄭重重承諾：本人承承諾呈交交的畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)（論文）汽車車胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)與自自動(dòng)加氣氣裝置是在指指導(dǎo)教師師的指導(dǎo)導(dǎo)下，獨(dú)獨(dú)立開(kāi)展展研究取取得的成成果，文文中引用用他人的的觀點(diǎn)和和材料，均在文文后按順順序列出出其參考考文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)（論文）使用的的數(shù)據(jù)真真實(shí)可靠靠。本人簽名名：日期：年年月日汽車胎壓壓監(jiān)測(cè)與與自動(dòng)加加氣裝置置設(shè)計(jì)摘 要要隨著汽車車行業(yè)的的飛速發(fā)發(fā)展，汽汽車市場(chǎng)場(chǎng)的

2、不斷斷升溫，與之相相關(guān)的電電子技術(shù)術(shù)也得到到時(shí)了迅迅速發(fā)展展及廣泛泛應(yīng)用汽車技技術(shù)的成成熟使得得汽車銷銷售及使使用不斷斷壯大，現(xiàn)代汽汽車的行行駛速度度也隨著著路況的的提高，汽車性性能的提提高而不不斷提升升。而由由于突發(fā)發(fā)性道路路交通事事故的頻頻繁發(fā)生生，人們們對(duì)汽車車安全的的關(guān)注度度也日益益提高。在汽車的的高速行行駛過(guò)程程中，輪輪胎故障障是駕駛駛?cè)藛T最最為擔(dān)心心和最難難預(yù)防的的，也是是突發(fā)性性交通事事故發(fā)生生的重要要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)，在高高速公路路上發(fā)生生的交通通事故有有70%800%是由由于爆胎胎引起的的，怎樣樣防止爆爆胎已成成為汽車車安全的的第一大大重要課課題。權(quán)威的研研究結(jié)果果表明，保持標(biāo)

3、標(biāo)準(zhǔn)的輪輪胎氣壓壓和及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)輪輪胎故障障是防止止爆胎的的關(guān)鍵，這就使使對(duì)輪胎胎充氣壓壓力實(shí)行行監(jiān)測(cè)顯顯得非常常重要。本文設(shè)計(jì)計(jì)了一種種汽車輪輪胎壓力力監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)（TTiree Prresssuree Moonittoriing Sysstemm）TPPMS及及氣壓調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)合合使用，該系統(tǒng)統(tǒng)能夠?qū)?duì)輪胎的的參數(shù)進(jìn)進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)輪輪胎壓力力參數(shù)異異常時(shí)，及時(shí)采采取報(bào)警警措施并并進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)的汽汽壓調(diào)節(jié)節(jié)，從而而避免交交通事故故的發(fā)生生。論文文在對(duì)當(dāng)當(dāng)前存在在的各種種TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)形形式進(jìn)行行分析和和比較后后,選用用一種現(xiàn)現(xiàn)行直接接式TPPMS結(jié)結(jié)合氣壓壓調(diào)節(jié)系系統(tǒng)，實(shí)實(shí)現(xiàn)輪胎胎

4、壓力實(shí)實(shí)時(shí)的監(jiān)監(jiān)測(cè)和調(diào)調(diào)節(jié)的一一種新型型系統(tǒng)。提出一一種基于于直接式式TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的，引引入調(diào)節(jié)節(jié)功能的的新型設(shè)設(shè)計(jì)。設(shè)設(shè)計(jì)本身身解決原原有直接接式TPPMS的的電池供供電影響響系統(tǒng)壽壽命的瓶瓶頸，保保證了監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的的穩(wěn)穩(wěn)定性。氣壓調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)將解決決汽車輪輪胎壓力力偏差的的問(wèn)題，在監(jiān)測(cè)測(cè)到氣壓壓偏高或或者偏低低時(shí)，對(duì)對(duì)駕駛?cè)巳藛T作出出警報(bào)提提醒并實(shí)實(shí)時(shí)啟動(dòng)動(dòng)氣壓調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行胎胎壓調(diào)節(jié)節(jié)，在數(shù)數(shù)他鐘內(nèi)內(nèi)調(diào)節(jié)氣氣壓到標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，保證行行駛的暢暢順。本文對(duì)系系統(tǒng)的電電源部分分，氣壓壓調(diào)節(jié)部部分進(jìn)行行了分析析設(shè)計(jì)，解決系系統(tǒng)供電電，信號(hào)號(hào)采集，信號(hào)處處理及執(zhí)執(zhí)行調(diào)節(jié)節(jié)，RFF/LFF通信通

5、通等關(guān)鍵鍵技術(shù)問(wèn)問(wèn)題。對(duì)對(duì)硬件進(jìn)進(jìn)行測(cè)試試。結(jié)果果表明，該系統(tǒng)統(tǒng)切實(shí)可可行，成成本，通通信距離離及可靠靠性方面面均達(dá)到到?jīng)]計(jì)指指標(biāo)。關(guān)鍵詞：輪胎壓壓力監(jiān)測(cè)測(cè)；爆胎胎；氣壓壓調(diào)節(jié)；電源The dessignn off Tiire Preessuure Monnitoorinngand Conndittionningg SyysteemAbsttracct As thee veehiccle inddusttry heaats up reccentt yeearss ,tthe corrrellatiive eleectrroniic ttechhnollogyy hass beeen fulll

6、y devveloopedd annd wwideely utiilizzed .Whhilee suuddeen ttraffficc accciddentts hhapppen morre ffreqquenntlyy, tthe vehhiclle-ssafeety beccomees mmoree nootabble. WWhenn veehiccless moove at a hhighh sppeedd, tthe tirre ffaullt iis aa hiiddeen ddangger andd haard to preevennt , thhus it is thee ma

7、ajorr caausee off suuddeen ttraffficc accciddentts .As staatissticcs sshoww ,770%-80%of thee trrafffic acccideentss whhichh haappeenedd inn suuperrhigghwaay aare cauusedd byy tiire bloow-oout. Hoow tto pprevventt a tirre bbloww-ouut hhas beccomee a keyy isssuee inn veehiccle saffetyy fiieldd. AAs aa

8、uthhoriitattivee reeseaarchh iindiicattes, thhe kkey to preevennt aa tiire bloow-oout is maiintaainiing staandaard tirre ppresssurre aand dettecttingg tiire fauult befforeehannd .Thuus ,tirre ppresssurre mmoniitorringg beecommes meaaninngfuul aand impporttantt.The vehhiclle TTiree Prresssuree Moonit

9、toriing andd Coondiitiooninng SSysttem is dessignned in thee paaperr. TThe sysstemm moonittorss tiire parrameeterrs rreall-tiime ,annd aalarrms wheen ddeteectiing parrameeterr exxcepptioon , thhus hellp tthe driiverr avvoidd trrafffic acccideentss att thhe ssamee tiime ,thhe ccondditiioniing sysstem

10、m woorkss annd tthenn maake surre ttiree prresssuree inn thhe rrighht ssituuatiion. Affterr annalyyzinng aand commparringg vaarioous TPMMSsttruccturres appplieed ccureentlly,tthe papper prooposses a nnew strructturee.Itt baasess onn diirecct TTPMSS andd addd tthe conndittionningg syysteem iintoo .TT

11、hatt issthee neew TTiree Prreessuree Moonittoriing andd Coondiitiooninng SSysttem .Thhe ppapeer aalsoo soolvees tthe powwer of thee syysteem wwithh thhe eelecctroomaggetiic,eensuure thee tiire preessuure monnitoorinng aand conndittionningg syysteem wworkk smmootthlyy.Thhe ttiree prresssuree coondiit

12、iooninng ssysttem cann coontrrol thee aiir ppresssurre iinsiide tirre, thee moonittoriing sysstemm wiill telll tthe divver aboout tirres preessuure andd thhen givve tthe infformmatiion to thee coondiitiooninng uunitt giive airr ouut oor iin tto kkeepp thhe rrighht ttiree prresssuree. KKeepp thhe ddi

13、viing saffe aand smooothh.Eachh paart of sysstemm haas aanallyseed aand dessignned in thee paaperr . Thee crruciial tecchniicall prrobllemss, ssuchh ass siignaal ccolllecttionn, RRF/LLF ccommmuniicattionn , andd innforrmattionn prroceessiing hass beeen sollvedd. TThe harrd aand sofftwaare hass beeen

14、 debbuggged.The expperiimenntall reesullts sugggesst tthatt thhe ssysttem reaachees ddesiign tarrgett inn poowerr coonsuumpttionn , commmunnicaatioon ddisttancce aand relliabbiliity.Key Worrds: TPPMS ; ttiree bllow-outt; ppresssurre ccondditiioniing; poowerr目 錄錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc322729

15、437 1 前言言 PAGEREF _Toc322729437 h 6 HYPERLINK l _Toc322729438 1.1課課題背景景 PAGEREF _Toc322729438 h 6 HYPERLINK l _Toc322729439 1.1.1汽車車安全被被廣泛關(guān)關(guān)注 PAGEREF _Toc322729439 h 6 HYPERLINK l _Toc322729440 1.1.2TPPMS在在國(guó)內(nèi)外外的發(fā)展展?fàn)顩r，及發(fā)展展方向 PAGEREF _Toc322729440 h 77 HYPERLINK l _Toc322729441 2設(shè)計(jì)本本論 PAGEREF _Toc3227

16、29441 h 9 HYPERLINK l _Toc322729442 2.1.1TPPMS系系統(tǒng) PAGEREF _Toc322729442 h 100 HYPERLINK l _Toc322729443 2.1.2汽汽車爆胎胎原因 PAGEREF _Toc322729443 h 111 HYPERLINK l _Toc322729444 2.1.3TPPMS系系統(tǒng)的分分類和結(jié)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc322729444 h 122 HYPERLINK l _Toc322729445 2.2.1直接接式TPPMS系系統(tǒng) PAGEREF _Toc322729445 h 144 HYPERL

17、INK l _Toc322729446 2.3.1系統(tǒng)統(tǒng)的主要要指標(biāo) PAGEREF _Toc322729446 h 116 HYPERLINK l _Toc322729447 2.3.2系統(tǒng)統(tǒng)功能 PAGEREF _Toc322729447 h 117 HYPERLINK l _Toc322729448 2.3.3系統(tǒng)統(tǒng)的技術(shù)術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc322729448 h 117 HYPERLINK l _Toc322729449 2.5.1供電電原理 PAGEREF _Toc322729449 h 118 HYPERLINK l _Toc322729450 2.6.1感應(yīng)應(yīng)電流產(chǎn)產(chǎn)

18、生的條條件 PAGEREF _Toc322729450 h 211 HYPERLINK l _Toc322729451 2.6.2感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的確定定 PAGEREF _Toc322729451 h 21 HYPERLINK l _Toc322729452 2.6.3勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)器器的工作作原理 PAGEREF _Toc322729452 h 223 HYPERLINK l _Toc322729453 2.6.4整流流部分 PAGEREF _Toc322729453 h 224 HYPERLINK l _Toc322729454 2.6.5電路路圖和工工作原理理 PAGEREF _Toc322

19、729454 h 24 HYPERLINK l _Toc322729455 2.6.6參數(shù)數(shù)選擇 PAGEREF _Toc322729455 h 227 HYPERLINK l _Toc322729456 2.7.1設(shè)計(jì)計(jì)思路 PAGEREF _Toc322729456 h 228 HYPERLINK l _Toc322729457 2.7.2設(shè)計(jì)計(jì)要求 PAGEREF _Toc322729457 h 228 HYPERLINK l _Toc322729458 2.7.3總體體設(shè)計(jì)流流程 PAGEREF _Toc322729458 h 288 HYPERLINK l _Toc322729459

20、 2.8.1氣壓壓檢測(cè) PAGEREF _Toc322729459 h 332 HYPERLINK l _Toc322729460 2.8.2方案案選擇 PAGEREF _Toc322729460 h 332 HYPERLINK l _Toc322729461 2.8.3電路路設(shè)計(jì)與與分析 PAGEREF _Toc322729461 h 333 HYPERLINK l _Toc322729462 2.9.1 AA/D模模塊軟件件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729462 h 335 HYPERLINK l _Toc322729463 2.9.2 DD/A模模塊軟件件設(shè)計(jì) PAGEREF

21、_Toc322729463 h 337 HYPERLINK l _Toc322729464 2.100LCDD16002顯示示模塊的的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729464 h 388 HYPERLINK l _Toc322729465 2.100.11方案選選擇 PAGEREF _Toc322729465 h 388 HYPERLINK l _Toc322729466 2.100.2電電路設(shè)計(jì)計(jì)與分析析 PAGEREF _Toc322729466 h 38 HYPERLINK l _Toc322729467 2.111 軟件件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729467 h 4

22、40 HYPERLINK l _Toc322729468 2.122鍵盤模模塊的設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729468 h 411 HYPERLINK l _Toc322729469 2.133 鍵盤盤模塊的的軟件設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729469 h 433 HYPERLINK l _Toc322729470 3.總結(jié)結(jié) PAGEREF _Toc322729470 h 44 HYPERLINK l _Toc322729471 參考文獻(xiàn)獻(xiàn) PAGEREF _Toc322729471 h 46 HYPERLINK l _Toc322729472 謝辭 PAGEREF

23、_Toc322729472 h 4771 前言言自從從人類文文明進(jìn)入入工業(yè)時(shí)時(shí)代，汽汽車就住住逐步成成為了世世界上最最主要的的交通工工具，如如何保障障行車安安全一直直是人們們關(guān)注的的焦點(diǎn)，學(xué)者們們通過(guò)大大量的調(diào)調(diào)查和數(shù)數(shù)據(jù)積累累，總結(jié)結(jié)出汽車車安全與與輪胎的的工作狀狀況密切切相關(guān)。因此TTPMSS(Tiire Preessuure Monnitoorinng SSysttem)輪胎壓壓力監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)的的研究成成為了汽汽車工業(yè)業(yè)的汽車車發(fā)展的的重點(diǎn)。隨著近近幾年TTPMSS系統(tǒng)的的飛速發(fā)發(fā)展，胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)技術(shù)不不斷突破破，日趨趨成熟，各大公公司均在在成熟的的TPMMS技術(shù)術(shù)上尋求求新技術(shù)術(shù)前景，胎

24、壓監(jiān)監(jiān)測(cè)及氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)結(jié)合的的系統(tǒng)成成為了當(dāng)當(dāng)下的研研究大熱熱。1.1課課題背景景1.1.1汽車車安全被被廣泛關(guān)關(guān)注隨著人類類文明的的進(jìn)步，汽車成成為了人人們?nèi)找嬉嬷匾牡慕煌ê秃瓦\(yùn)輸工工具，但但是隨著著車輛的的增多，車速的的提高，汽車行行駛安全全性變成成了日漸漸突出的的且必需需關(guān)注的的問(wèn)題。在高速行行駛時(shí)，輪胎故故障是所所有駕駛駛員最為為擔(dān)心和和最難預(yù)預(yù)防的，也正是是突發(fā)性性交通事事故的主主要禍?zhǔn)资?。有調(diào)調(diào)查數(shù)據(jù)據(jù)顯示220088我國(guó)發(fā)發(fā)生的交交通事故故有26652004起，死亡人人數(shù)7338488，受傷傷人數(shù)33049919，20009年全全年交通通事故有有238800起起，死亡亡6711

25、59，受傷22751125。在巨大大的傷亡亡數(shù)據(jù)背背后也包包含有巨巨大的經(jīng)經(jīng)濟(jì)損失失。而分分析顯示示因汽車車輪胎漏漏氣爆胎胎引發(fā)的的嚴(yán)重交交通事故故占總事事故的445.77%,而而在高速速公路上上這一比比例則高高達(dá)600%-770%,是各種種事故中中比例最最高的一一種.據(jù)據(jù)測(cè)試,汽車在在時(shí)速1160公公里以上上行駛時(shí)時(shí)發(fā)生爆爆胎事故故,駕乘乘人員的的死亡率率為1000%.爆胎已已與疲勞勞駕駛,超速行行駛并列列為中國(guó)國(guó)道路交交通的三三大殺手手.本世世紀(jì)初,由于凡凡士通輪輪胎的質(zhì)質(zhì)量問(wèn)題題,造成成超過(guò)1100人人死亡,4000人受傷傷,凡士士通被迫迫于20000年年8月收收回6550萬(wàn)只只輪胎,該

26、事件件堪稱北北美市場(chǎng)場(chǎng)乃至全全球市場(chǎng)場(chǎng)歷時(shí)最最長(zhǎng),數(shù)數(shù)量最大大,影響響最深的的一次召召回行動(dòng)動(dòng),美國(guó)國(guó)政府也也因此出出臺(tái)了有關(guān)加加強(qiáng)運(yùn)輸輸設(shè)備改改回，確確定和文文件記錄錄法案受該法法案驅(qū)動(dòng)動(dòng)，各大大公司及及許多研研究機(jī)構(gòu)構(gòu)都已經(jīng)經(jīng)開(kāi)始研研究相應(yīng)應(yīng)的TPPMS方方案，如如Mottoroola,GE等等都已經(jīng)經(jīng)研制出出適用于于TPMMS的MMEMSS傳感器器及相應(yīng)應(yīng)的TPPMS技技術(shù)方案案.由于于國(guó)外立立法較早早,所以以TPMMS技術(shù)術(shù)發(fā)展比比較成熟熟.而在在我國(guó),多數(shù)廠廠家目前前已開(kāi)始始進(jìn)行這這方面的的研究,一批國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)的汽車車開(kāi)始裝裝TPMMS作為為標(biāo)準(zhǔn)配配置,而而有關(guān)政政府部門門也在加加

27、緊制定定相關(guān)的的法律法法規(guī).目目前國(guó)內(nèi)內(nèi)的TPPMS開(kāi)開(kāi)發(fā),生生產(chǎn)廠商商已經(jīng)多多達(dá)近2200家家,其中中有自主主設(shè)計(jì)和和生產(chǎn)能能力的占占30%左右,但真正正大批量量生產(chǎn)的的廠家很很少.1.1.2TPPMS在在國(guó)內(nèi)外外的發(fā)展展?fàn)顩r，及發(fā)展展方向輪胎氣氣壓影響響著汽車車的使用用性能和和輪胎的的的使用用壽命。當(dāng)前，輪胎爆爆炸，疲疲勞駕駛駛超速行行駛已經(jīng)經(jīng)成為高高速公路路事故的的三大殺殺手。據(jù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)國(guó)高速公公路上發(fā)發(fā)生的交交通事故有770%是是由于爆爆炸引起起的，而而在美國(guó)國(guó)這一比比例則高高達(dá)800%。如果在使使用過(guò)程程中，能能夠正確確地按輪輪胎的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)氣壓壓充氣，輪胎在在行駛過(guò)過(guò)程中會(huì)會(huì)均勻

28、的的磨耗；保持了了輪胎的的最佳復(fù)復(fù)合承載載狀態(tài)和和良好的的彈性，可以大大大地延延長(zhǎng)輪胎胎的行駛駛里程。早在20001年年美國(guó)就就通過(guò)了了TRAAD法案案，法案案要求到到20007年所所有美國(guó)國(guó)銷售的的新車都都必須將將TPMMS作為為標(biāo)準(zhǔn)配配置。美美國(guó)國(guó)家家公路安安全管理理局（NNHTHHA）220022年頒布布的法規(guī)規(guī)要求監(jiān)監(jiān)控器在在輪胎氣氣壓低于于生產(chǎn)商商推薦值值的255%330%時(shí)時(shí)向司機(jī)機(jī)報(bào)警，建議從從20004年開(kāi)開(kāi)始新車車應(yīng)安裝裝輪胎氣氣壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)（TPMMS）。繼美國(guó)國(guó)之后，歐洲也也制定相相應(yīng)的法法規(guī)，要要求其國(guó)國(guó)內(nèi)的汽汽車廠商商安裝TTPMSS。國(guó)外的TTPMSS產(chǎn)品已已經(jīng)相當(dāng)

29、當(dāng)成熟，能夠經(jīng)經(jīng)受57萬(wàn)公公里的使使用測(cè)試試，現(xiàn)在在國(guó)外的的TPMMS的研研究重點(diǎn)點(diǎn)在于開(kāi)開(kāi)發(fā)無(wú)源源TPMMS，如如采用SSAW這這類無(wú)源源器件的的頻率變變化來(lái)監(jiān)監(jiān)測(cè)輪胎胎的壓力力變化。TMPSS的研究究在中國(guó)國(guó)剛剛起起步。目目前各廠廠家的重重點(diǎn)并非非是如何何開(kāi)拓市市場(chǎng)，而而是如何何提高產(chǎn)產(chǎn)品性能能和質(zhì)量量。目前前國(guó)內(nèi)的的TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)問(wèn)題不不少：國(guó)國(guó)內(nèi)需配配備專用用的主機(jī)機(jī)、顯示示屏；需需要在車車內(nèi)固定定和接線線，安裝裝繁瑣、影響美美觀、整整車廠難難以配裝裝；不能能設(shè)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)胎壓壓、無(wú)法法保障輪輪胎合理理使用；不具備備抗干擾擾的清晰晰語(yǔ)音提提示報(bào)警警功能，會(huì)造成成駕駛員員視線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移；因因輻

30、射效效率、編編碼糾錯(cuò)錯(cuò)性能差差、在惡惡劣環(huán)境境下漏報(bào)報(bào)嚴(yán)重。直接式式TPMMS產(chǎn)品品無(wú)線信信號(hào)傳輸輸?shù)姆€(wěn)定定性可靠靠性不足足，電池池壽命問(wèn)問(wèn)題，傳傳感器壽壽命和耐耐久性問(wèn)問(wèn)題。此此外，TTPMSS零組件件主要靠靠進(jìn)口，缺乏自自主知識(shí)識(shí)產(chǎn)權(quán)的的產(chǎn)品。現(xiàn)有TPPMS系系統(tǒng)總體體發(fā)展已已經(jīng)成熟熟，TPPMS系系統(tǒng)關(guān)鍵鍵關(guān)口是是系統(tǒng)電電源系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定性性及使用用壽命的的影響。近年已已有TPPMS系系統(tǒng)新增增功能的的設(shè)計(jì)探探索，監(jiān)監(jiān)測(cè)與氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)結(jié)合系系統(tǒng)成為為研究大大熱。有有部分車車型已同同時(shí)具備備氣壓監(jiān)監(jiān)測(cè)，與與氣壓調(diào)調(diào)節(jié)的功功能。相相信氣壓壓監(jiān)測(cè)與與調(diào)節(jié)系系統(tǒng)將成成為汽車車安全研研究的重重

31、要課題題。1.2設(shè)設(shè)計(jì)的目目標(biāo)、意意義及應(yīng)應(yīng)達(dá)到的的技術(shù)要要求本設(shè)計(jì)課課題是在在直接式式TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,進(jìn)進(jìn)行對(duì)系系統(tǒng)的改改良優(yōu)化化,而且且增加了了氣壓調(diào)調(diào)節(jié)裝置置,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)汽車輪輪胎氣壓壓的調(diào)節(jié)節(jié)控制. 研研究目標(biāo)標(biāo)是提高高直接式式TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的工作作可靠性性,準(zhǔn)確確性,對(duì)對(duì)原有基基礎(chǔ)的TTPPMMS系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì),新增增氣壓調(diào)調(diào)節(jié)裝置置,通過(guò)過(guò)該裝置置調(diào)節(jié)各各輪胎氣氣壓保持持最佳壓壓力,解解決原TTPMSS系統(tǒng)電電源供給給難題，解決系系統(tǒng)受電電源所限限壽命限限期問(wèn)題題，同時(shí)時(shí)新型電電源系統(tǒng)統(tǒng)將為氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)提提供電源源，使用用監(jiān)測(cè)與與氣壓調(diào)調(diào)節(jié)同用用的系統(tǒng)統(tǒng)保持輪

32、輪胎最佳佳胎壓，提高駕駕駛安全全性，并并減不油油耗降低低汽車使使用成本本。.設(shè)計(jì)的的系統(tǒng)將將實(shí)現(xiàn)輪輪胎氣壓壓監(jiān)測(cè)與與調(diào)節(jié)相相結(jié)合的的閉環(huán)控控制，實(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)輪胎氣氣壓并在在氣壓有有所偏差差時(shí)及時(shí)時(shí)作出調(diào)調(diào)整，始始終保持持最佳的的行駛氣氣壓。為為行車安安全提供供保障，降低因因汽車輪輪胎氣壓壓引發(fā)事事故的風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)設(shè)計(jì)完成成的系統(tǒng)統(tǒng)，應(yīng)具具備準(zhǔn)確確的胎壓壓監(jiān)測(cè)功功能，保保障能時(shí)時(shí)刻監(jiān)視視汽車輪輪胎的技技術(shù)狀況況，讓駕駕駛?cè)藛T員能及時(shí)時(shí)了解汽汽車輪胎胎的狀況況。設(shè)計(jì)計(jì)的新型型系統(tǒng)必必須是在在原型TTPMSS系統(tǒng)的的基礎(chǔ)上上作出技技術(shù)的創(chuàng)創(chuàng)新與突突破，在在發(fā)揮原原型TPPMS系系統(tǒng)的優(yōu)優(yōu)勢(shì)的同同時(shí)以創(chuàng)

33、創(chuàng)新科技技為汽車車輪胎與與行車安安全的方方面作出出新的貢貢獻(xiàn)。所所以設(shè)計(jì)計(jì)的新型型系統(tǒng)必必須具備備汽車輪輪胎監(jiān)測(cè)測(cè)的及時(shí)時(shí)，靈敏敏，以及及穩(wěn)定性性。保證證監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)的真真實(shí)性可可靠性，突顯監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的預(yù)警警功能。與此同同時(shí)新增增的氣壓壓調(diào)節(jié)功功能，將將針對(duì)監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)提供的的數(shù)據(jù)及及時(shí)地對(duì)對(duì)汽車輪輪胎壓力力進(jìn)行調(diào)調(diào)整，形形成監(jiān)測(cè)測(cè)與調(diào)節(jié)節(jié)的循環(huán)環(huán)控制系系統(tǒng)，能能有效準(zhǔn)準(zhǔn)確地?fù)螕慰剌喬ヌ鈮?。該系統(tǒng)統(tǒng)也可以以在駕駛駛?cè)藛T的的控制下下進(jìn)行對(duì)對(duì)輪胎氣氣壓的調(diào)調(diào)節(jié)，以以適應(yīng)不不同路況況下的舒舒適性要要求。1.3本本課題研研究的主主要內(nèi)容容本設(shè)計(jì)計(jì)是在直直接式TTPMSS系統(tǒng)的的基礎(chǔ)上上，對(duì)系系統(tǒng)的結(jié)

34、結(jié)構(gòu)和相相關(guān)電路路作進(jìn)一一步完善善各改進(jìn)進(jìn)，增加加了輪胎胎氣壓的的調(diào)節(jié)裝裝置，并并對(duì)輪胎胎內(nèi)部系系統(tǒng)供電電系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，引入入新型的的供電系系統(tǒng)。課題研研究的內(nèi)內(nèi)容主要要包括輪輪胎壓力力監(jiān)測(cè)，氣壓調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)，及新新的供電電系統(tǒng)，包含傳傳感技術(shù)術(shù)，無(wú)線線數(shù)據(jù)通通信技術(shù)術(shù)，基于于TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)與其他他汽車電電子系統(tǒng)統(tǒng)的集成成。輪胎參量量的傳感感技術(shù)對(duì)于TTPMSS來(lái)說(shuō)，如何在在苛刻的的環(huán)境，尺寸，功耗，成本條條件下實(shí)實(shí)現(xiàn)壓力力參數(shù)的的高精度度測(cè)量是是保障系系統(tǒng)可靠靠性的重重要因素素。本系系統(tǒng)選擇擇當(dāng)前業(yè)業(yè)界應(yīng)用用最廣泛泛的高性性能傳感感器進(jìn)行行設(shè)計(jì)，從而保保證了系系統(tǒng)在輪輪胎參數(shù)數(shù)測(cè)量上上

35、的各項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)都都是可靠靠的。無(wú)線數(shù)據(jù)據(jù)通信技技術(shù)在在現(xiàn)有的的各種產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)設(shè)計(jì)中，基站模模塊與輪輪胎模塊塊或鑰匙匙模塊都都是通過(guò)過(guò)無(wú)線的方方式進(jìn)行行數(shù)據(jù)通通信。本本系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)中中引入了了LF喚喚醒模式式，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了系統(tǒng)統(tǒng)的雙向向通信，解決了了輪胎定定位和通通信碰撞撞的問(wèn)題題，使系系統(tǒng)更加加靈活，可靠性性得到了了極大的的提高。系統(tǒng)的新新型供電電系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)功功耗是影影響整個(gè)個(gè)系統(tǒng)使使用壽命命的關(guān)鍵鍵因素。該系統(tǒng)統(tǒng)采用了了專用的的供電系系統(tǒng)，在在滿足系系統(tǒng)指標(biāo)標(biāo)的情況況下，維維持系統(tǒng)統(tǒng)正常電電壓，及及時(shí)充入入電量，保證電電池足夠夠電量。排除電電源影響響系統(tǒng)壽壽命的問(wèn)問(wèn)題。系統(tǒng)的抗抗干擾設(shè)設(shè)計(jì)由由于輪

36、胎胎模塊的的工作環(huán)環(huán)境比較較惡劣，噪聲和和電磁屏屏蔽會(huì)對(duì)對(duì)無(wú)線信信號(hào)產(chǎn)生生較大的的干擾，因此引引入了一一系列軟軟硬件抗抗干擾措措施，改改進(jìn)了輪輪胎壓力力監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)抗干干擾能不不佳的缺缺點(diǎn)，使使系統(tǒng)工工作更加加可靠。氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)氣氣壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)對(duì)對(duì)汽車輪輪胎氣壓壓進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測(cè)，及及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)輪胎氣氣壓不足足或過(guò)高高的情況況，并同同時(shí)給駕駕駛員提提醒?，F(xiàn)現(xiàn)加入氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)，在監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)發(fā)發(fā)現(xiàn)氣壓壓?jiǎn)栴}時(shí)時(shí)，及時(shí)時(shí)對(duì)胎壓壓進(jìn)行調(diào)調(diào)節(jié)，解解決隱藏藏的輪胎胎風(fēng)險(xiǎn)。TPMSS系統(tǒng)與與氣壓調(diào)調(diào)節(jié)及其其他汽車車電子系系統(tǒng)的集集成，由由于模塊（模模塊）工工作在不不同的時(shí)時(shí)間段，因此完完全可能能實(shí)現(xiàn)復(fù)復(fù)用

37、，本本系統(tǒng)成成功的將將汽車智智能無(wú)匙匙門控系系統(tǒng)與TTPMSS系統(tǒng)結(jié)結(jié)合，不不公僅可可節(jié)約了了系統(tǒng)硬硬件開(kāi)銷銷，也提提高了系系統(tǒng)的集集成度。1.4本本設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)解決的的主要問(wèn)問(wèn)題據(jù)分析現(xiàn)現(xiàn)在市場(chǎng)場(chǎng)上使用用的各類類TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)，在技技術(shù)上已已經(jīng)相當(dāng)當(dāng)成熟，監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)能及及時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)汽車輪輪胎氣壓壓情況，系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)更新，能準(zhǔn)確確地監(jiān)測(cè)測(cè)輪胎氣氣壓或溫溫度，在在氣壓有有偏差時(shí)時(shí)能及時(shí)時(shí)地給駕駕駛員提提示保障障行車的的安全。但當(dāng)今今使用的的胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)大多使使用內(nèi)置置電泄給給感應(yīng)器器供電，所以系系統(tǒng)使用用會(huì)受感感應(yīng)器電電源受限限的影響響，電泄泄壽命成成為系統(tǒng)統(tǒng)使用壽壽命的最最大阻礙礙，所以以

38、解決感感應(yīng)器電電源成為為研究重重點(diǎn)，也也是本設(shè)設(shè)計(jì)要解解決的主主要問(wèn)題題之一。現(xiàn)現(xiàn)今使用用的輪胎胎氣壓監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)僅是為為駕駛?cè)巳藛T提供供氣壓，溫度的的監(jiān)測(cè)服服務(wù)，為為駕駛?cè)巳藛T提供供警示避避免駕駛駛?cè)藛T在在不知輪輪胎氣壓壓異常的的情況下下行駛而而發(fā)生事事故。系系統(tǒng)本身身在反映映問(wèn)題的的同時(shí)沒(méi)沒(méi)有作出出反應(yīng)為為駕使人人員解決決問(wèn)題是是設(shè)計(jì)的的不足，而在發(fā)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題題的同時(shí)時(shí)并解決決問(wèn)題才才是駕乘乘人員所所需要的的。所以以本設(shè)計(jì)計(jì)著重究究研解決決監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)反映映的問(wèn)題題的方法法，完善善原胎壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的功功能。氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)裝置的的加入成成為本設(shè)設(shè)計(jì)的又又一主攻攻問(wèn)題。2設(shè)計(jì)本本論2.1 基礎(chǔ)TT

39、PMSS系統(tǒng)介介紹2.1.1TTPMSS系統(tǒng)年，由由于輪胎胎的質(zhì)量量事故，造成超超過(guò)人死死亡、人人受傷，被迫于于年月收回回萬(wàn)只輪輪胎，引引起美國(guó)國(guó)政府高高度關(guān)注注。事后后分析事事故主要要是由于于亞充氣氣的輪胎胎在行駛駛過(guò)程中中從車體體分離導(dǎo)導(dǎo)致了追追尾。如如果當(dāng)時(shí)時(shí)的汽車車安裝了了系統(tǒng)統(tǒng)，那么么這樣的的慘劇就就可以得得到避免免。提高高駕乘安安全性是是使用最大但但不唯一一的好處，此外還還具有方方便性、經(jīng)濟(jì)性性、環(huán)保保等多方方面益處處。11、汽車車行駛安安全性要要求在汽車的的高速行行駛過(guò)程程中，輪輪胎故障障是所有有駕駛者者最為擔(dān)擔(dān)心和最最難預(yù)防防的也也是突發(fā)發(fā)性、惡惡性交通通事故發(fā)發(fā)生的重重要原因

40、因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)國(guó)高速公公路上發(fā)發(fā)生的交交通事故故有是由由于爆胎胎引起的的，而在在美國(guó)這這一比例例則高達(dá)達(dá)；輪胎胎壓力過(guò)過(guò)低和過(guò)過(guò)高引起起的交通通事故占占到總量量的。的的壓力下下降是。緩慢刺刺穿”的過(guò)程程。輪胎胎爆胎是是因?yàn)檩嗇喬ピ趬簤毫Σ蛔阕愕那闆r況下超負(fù)負(fù)荷工作作吲。車車輛在高高速公路路上行駛駛時(shí)一旦旦爆胎，駕駛員員思想準(zhǔn)準(zhǔn)備不充充分極易易造成車車輛側(cè)滑滑和不規(guī)規(guī)則翻滾滾，輕者者自撞護(hù)護(hù)欄，重重則與其其他行使使車輛發(fā)發(fā)生碰撞撞甚至車車毀人亡亡后果不不堪設(shè)想想。保持持標(biāo)準(zhǔn)的的車胎氣氣壓行駛駛和及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)車車胎漏氣氣是防止止爆胎的的關(guān)鍵。另外，汽車現(xiàn)現(xiàn)有安全全措施，如、安全全氣囊等等，均

41、是是“事后被被動(dòng)”型安保保，即在在事故已已經(jīng)發(fā)生生時(shí)才起起到保護(hù)護(hù)人身和和汽車的的安全作作用，輪輪胎氣壓壓監(jiān)視系系統(tǒng)屬于于“事前主主動(dòng)”型安保保，即在在輪胎出出現(xiàn)危險(xiǎn)險(xiǎn)征兆時(shí)時(shí)及時(shí)報(bào)報(bào)警，采采取措施施，將事事故消滅滅在萌芽芽狀態(tài)，確保汽汽車在行行駛過(guò)程程中始終終處于安安全狀態(tài)態(tài)。2、用戶戶使用方方便性要要求大多數(shù)用用戶不是是每天進(jìn)進(jìn)行必要要的輪胎胎氣壓檢檢查，而而僅憑肉肉眼觀察察或用腳腳踢輪胎胎是無(wú)法法正確判判斷輪胎胎氣壓的的。圖2.11在長(zhǎng)途、高速駕駕駛過(guò)程程中經(jīng)常常地檢查查氣壓是是必須的的。TPPMS系系統(tǒng)則可可以實(shí)時(shí)時(shí)顯示輪輪胎參數(shù)數(shù)。3、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性要求求TPMSS汽車胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)的的

42、關(guān)鍵技技術(shù)研究究和工程程實(shí)現(xiàn)延延長(zhǎng)輪胎胎使用壽壽命：非非標(biāo)準(zhǔn)氣氣壓行駛駛，將會(huì)會(huì)使輪胎胎壽命縮縮短。科科學(xué)統(tǒng)計(jì)計(jì)表明，缺氣行行駛時(shí)，車輪氣氣壓比正正常值下下降100%，輪輪胎壽命命將減少少15%。見(jiàn)圖圖2.11輪胎充氣氣低于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的%單位汽油油行駛程程下降%輪胎胎使用壽壽命下降降%圖2.22胎壓過(guò)過(guò)低與輪輪胎和油油耗之間間的關(guān)系系減少油耗耗：而如如果輪胎胎氣壓過(guò)過(guò)高，抓抓地力就就會(huì)下降降，油耗耗也會(huì)隨隨之上升升。車輪輪氣壓比比正常值值下降110%，單位汽汽油行程程數(shù)會(huì)下下降。避免車車輛部件件磨損：汽車在在輪胎氣氣壓過(guò)高高的狀態(tài)態(tài)下行駛駛，日積積月累對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)底盤及及懸掛系系統(tǒng)將造造成很大大的

43、傷害害；如果果輪胎氣氣壓不均均勻，則則會(huì)造成成剎車跑跑偏，從從而增加加懸掛系系統(tǒng)磨損損?；谟谝陨先c(diǎn)，當(dāng)當(dāng)前美國(guó)國(guó)已經(jīng)將將TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)定為為繼ABBS,AABSRR之后第第三個(gè)立立法的汽汽車安全電電子產(chǎn)品品。應(yīng)220000年頒布布的車輛輛召回促促進(jìn)、責(zé)責(zé)任和文文件提供供法案（TRREADD法案）的要求求。國(guó)家家公路交交通安全全管理局局（NHHTSAA）頒布布含有兩兩個(gè)部分分的最終終準(zhǔn)則。設(shè)立了了新的聯(lián)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)動(dòng)車輛安安全標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，要求求機(jī)動(dòng)車車輛安裝裝輪胎氣氣壓監(jiān)視視系統(tǒng)，以便在在輪胎嚴(yán)嚴(yán)重缺氣氣時(shí)警告告駕車者者。據(jù)現(xiàn)在的的記錄，國(guó)家公公路交通通安全管管理局暫暫時(shí)相信信四個(gè)輪輪胎，低低

44、于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)氣壓225%的的報(bào)警選選項(xiàng)最符符合TRREADD法案要要求，鄄鄄當(dāng)單個(gè)個(gè)輪胎的的胎壓比比車輛制制造廠推推薦的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)輪胎胎氣壓降降低255%或者者更低時(shí)時(shí)，或者者低于規(guī)規(guī)定的最最低氣壓壓標(biāo)準(zhǔn)（無(wú)論符符合哪種種情況），一輛輛機(jī)動(dòng)車車輛上安安裝的TTPMSS必須警警告駕車車者”J。同同時(shí)NTTHTSSA提出出了汽車車生產(chǎn)商商的執(zhí)行行時(shí)間表表：美國(guó)國(guó)市場(chǎng)出出售的汽汽車配備備TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的比例例：20005年年10月月5日達(dá)達(dá)到200%，220066年9月月1日達(dá)達(dá)到700%，220077年9月月1日達(dá)達(dá)到1000%.2.1.2汽汽車爆胎胎原因爆胎是一一種復(fù)雜雜的輪胎胎破壞現(xiàn)現(xiàn)象，其其原因是

45、是多方面面的。據(jù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和和專家分分析，引引起汽車車爆胎的的原因主主要有負(fù)負(fù)荷、氣氣壓、速速度、胎胎面溫度度、路面面、車架架、輪轂轂等。.2.33輪胎剝剝面結(jié)構(gòu)構(gòu)輪胎缺氣氣行駛是是爆胎的的禍根。現(xiàn)以無(wú)無(wú)內(nèi)胎輪輪胎（即即子午胎胎）為例例剖析如如下：為為了提高高輪胎的的強(qiáng)度，在其簾簾布層外外圍加有有一層鋼鋼絲（帶帶束層），這種種結(jié)構(gòu)的的輪胎強(qiáng)強(qiáng)度高，散熱條條件好，只要?dú)鈿鈮籂顩r況好，非非常適應(yīng)應(yīng)高速行行駛。結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖2.22所示。但它也也有一個(gè)個(gè)極大的的弱點(diǎn)，最怕缺缺氣行駛駛。如果果輪胎氣氣壓過(guò)低低，輪胎胎變形，下沉量量增大，胎溫因因摩擦增增加而急急劇升高高，導(dǎo)致致輪胎變變軟強(qiáng)度度下降；同時(shí)過(guò)過(guò)熱

46、狀態(tài)態(tài)會(huì)加速速子午胎胎鋼絲與與橡膠的的老化、變形、甚至內(nèi)內(nèi)部斷裂裂。這些些都可能能造成爆爆胎意外外。綜合起來(lái)來(lái)爆胎主主要有四四大禍因因：1、輪胎胎漏氣，輪胎因因被鐵釘釘或尖銳銳物刺扎扎導(dǎo)致滲滲漏氣、慢撒氣氣引起爆爆胎。2輪胎氣氣壓過(guò)高高使胎胎內(nèi)簾線線受力過(guò)過(guò)度而變變形，輪輪胎彈性性下降使使汽車行行駛中負(fù)負(fù)荷加大大，還會(huì)會(huì)加快胎胎冠磨損損。如受受到?jīng)_擊擊很易爆爆裂。3、輪胎胎氣壓過(guò)過(guò)低，會(huì)會(huì)使胎體體增大變變形，造造成胎側(cè)側(cè)開(kāi)裂，同時(shí)使使輪胎接接地面積積增大，加快胎胎肩的磨磨損，也也會(huì)導(dǎo)致致過(guò)度摩摩擦生熱熱，使橡橡膠老化化、簾線線折斷，最終導(dǎo)導(dǎo)致爆胎胎。特別別是當(dāng)汽汽車在高高速行駛駛（速度度超過(guò)1

47、120KKM/HH）時(shí)，還容易易產(chǎn)生“諧振動(dòng)動(dòng)”現(xiàn)象而而引發(fā)巨巨大的諧諧振作用用力，此此作用力力最容易易導(dǎo)致受受傷的輪輪胎產(chǎn)生生突然爆爆胎現(xiàn)象象，由于于此現(xiàn)象象發(fā)生于于高速行行駛時(shí)，危害極極大。輪輪胎氣壓壓缺氣行行駛，輪輪胎的下下沉量增增大，在在急拐彎彎時(shí)容易易投生“胎壁著著地”的現(xiàn)象象，而胎胎壁是輪輪胎最薄薄弱的地地方，“胎壁著著地”最容易易導(dǎo)致發(fā)發(fā)生突然然爆胎現(xiàn)現(xiàn)象。2.1.3TTPMSS系統(tǒng)的的分類和和結(jié)構(gòu)汽車胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)的的關(guān)鍵技技術(shù)研究究和工程程實(shí)現(xiàn)縱觀各大大公司開(kāi)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)計(jì)的系系統(tǒng)，可可分為如如兩種種類型，一種是是間接式式（，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱：），另另一種是是直接式式（怕，簡(jiǎn)稱稱）。每個(gè)

48、系系統(tǒng)都有有自己的的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)：間接接系統(tǒng)相相對(duì)便宜宜，使用用時(shí)，已已經(jīng)裝備備了輪輪（每個(gè)個(gè)輪胎裝裝備個(gè)個(gè)輪轉(zhuǎn)速速傳感器器）的汽汽車只需需要對(duì)軟軟件進(jìn)行行升級(jí)，但是測(cè)測(cè)量準(zhǔn)確確度低，在某些些情況下下此類系系統(tǒng)會(huì)無(wú)無(wú)法正常常工作。直接系系統(tǒng)可提提供更高高級(jí)的功功能和準(zhǔn)準(zhǔn)確度，可隨時(shí)時(shí)測(cè)定每每個(gè)輪胎胎內(nèi)部的的實(shí)際氣氣壓，很很容易確確定故障障輪胎，但相對(duì)對(duì)價(jià)格較較高。、間接接式間接式系統(tǒng)主主要通過(guò)過(guò)汽車系系統(tǒng)的輪輪速傳感感器來(lái)比比較輪胎胎之間的的轉(zhuǎn)速差差別，以以達(dá)到監(jiān)監(jiān)視胎壓壓的目的的。在汽汽車行駛駛時(shí)，當(dāng)當(dāng)輪胎的的氣壓降降低時(shí)，車輛的的重量會(huì)會(huì)使輪胎胎直徑變變，輪速速變快。經(jīng)過(guò)綜綜合分析析，這種種變

49、化可可用于觸觸發(fā)警報(bào)報(bào)系統(tǒng)來(lái)來(lái)向司機(jī)機(jī)發(fā)出警警告。此此類型系系統(tǒng)的主主要缺點(diǎn)點(diǎn)是無(wú)法法對(duì)兩個(gè)個(gè)以上輪輪胎同時(shí)時(shí)缺氣的的狀況和和速度超超過(guò)公里里，時(shí)的情情況進(jìn)行行判斷，也無(wú)法法滿足提出出的偏離離正常報(bào)報(bào)警的要要求。從從市場(chǎng)的的占有率率來(lái)看，間接式式作為為的先先驅(qū)將逐逐步淡出出。、直接接式直接式系統(tǒng)是是利用安安裝在每每一個(gè)輪輪胎里的的壓力傳傳感器來(lái)來(lái)直接測(cè)測(cè)量輪胎胎的氣壓壓，利用用無(wú)線通通信的方方式與駕駕駛室內(nèi)內(nèi)監(jiān)控器器進(jìn)行通通信，顯顯示并監(jiān)監(jiān)測(cè)各輪輪胎氣壓壓，當(dāng)輪輪胎氣壓壓過(guò)低、過(guò)高、有滲漏漏或者輪輪胎內(nèi)溫溫度不正正常時(shí)時(shí)時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)都可議議自動(dòng)報(bào)報(bào)警。許許多歐洲洲的汽車車廠商已已將直接接式配配裝

50、于自自己的車車型之中中，其中中包括：德國(guó)寶寶馬的、法法國(guó)雪鐵鐵龍的、英英國(guó)阿斯斯頓馬汀的的超級(jí)跑跑車、林肯肯大陸、克萊斯斯勒與道道奇（）迷迷你箱型型車以及及與客車車、旁蒂蒂克的旗旗艦等等等，梅賽賽德斯奔馳級(jí)轎車車最新的的改進(jìn)也也將作作為選裝裝件。圖圖2.33是一個(gè)個(gè)集成子子遙控車車鎖裝置置的直接接式TPPMS系系統(tǒng)的TPMSS系統(tǒng)的的構(gòu)架。圖2.44通過(guò)比較較可確定定選用直直接式TTPMSS系統(tǒng)2.2選選用的直直接式TTPMSS系統(tǒng)2.2.1直接接式TPPMS系系統(tǒng)目前直接接式主主要可分分為兩大大類。使用電池池方案。即固定于于輪胎內(nèi)內(nèi)部的胎胎壓遙測(cè)測(cè)模塊用用自帶電電池供電電工作。這也是是當(dāng)前市

51、市場(chǎng)的主主導(dǎo)類型型。其中中的胎壓壓遙測(cè)模模塊功能能性框圖圖如圖圖2.55由以下幾幾個(gè)部分分組成：（）具有壓壓力（溫溫度、加加速度、電壓）檢測(cè)和和后信號(hào)號(hào)理芯芯片組合合的智能能傳感器器；（）位單單片機(jī)（）；（）射頻頻發(fā)射芯芯片；（）電電池；（）天天線。因因?yàn)檩喬ヌ?nèi)惡劣劣的工環(huán)環(huán)境，所所有組件件、材料料都要滿滿足到的使用用溫度范范圍。傳感器器是一個(gè)個(gè)集成了了半導(dǎo)體體壓力傳傳感器、半導(dǎo)體體溫度傳傳感器、數(shù)字信信號(hào)處理理單元、和電源源管理器器的片上上系統(tǒng)模模塊。為為了強(qiáng)化化胎壓檢檢測(cè)功能能，有不不少胎胎壓遙測(cè)測(cè)模塊內(nèi)內(nèi)還增加加了加速速度傳感感器、電電壓檢測(cè)測(cè)、內(nèi)部部時(shí)鐘、看門狗狗，和帶帶、及及其它功

52、功能的數(shù)字信信號(hào)處理理單元或或。這些些功能芯芯片使得得傳感感器不僅僅能實(shí)時(shí)時(shí)檢測(cè)汽汽車開(kāi)動(dòng)動(dòng)中的輪輪胎壓力力和胎內(nèi)內(nèi)溫度的的變化，而且還還能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)汽車移移動(dòng)即時(shí)時(shí)開(kāi)機(jī)、自動(dòng)喚喚醒、節(jié)節(jié)省電能能等功能能。電源源管理器器確保系系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)低功耗耗，使一節(jié)鋰鋰電池可可以使用用年。的壓力力傳感器器都是用用基于技術(shù)來(lái)來(lái)設(shè)計(jì)生生產(chǎn)的，主要有有硅集成成電容式式壓力傳傳感器，如的、；硅壓壓阻式壓壓力傳感感器，如如的、，的、。硅硅壓阻式式壓力傳傳感器采采用高精精密半導(dǎo)導(dǎo)體電阻阻應(yīng)變片片組成惠惠斯頓電電橋作為為力電變變換測(cè)量量電路，其測(cè)量量精度能能達(dá)對(duì)于發(fā)射芯芯片的工作作頻率北北美標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為3115，歐歐洲標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為，

53、韓韓國(guó)為，已有人人建議新新標(biāo)準(zhǔn)為為。其發(fā)發(fā)射功率率義不能能超過(guò)，否否則要接接受無(wú)線線電管制制。工作作模式有有、，其其中抗干干擾較好好。圖2.66中央監(jiān)監(jiān)視器主主要由接接收和信號(hào)號(hào)處理、鍵盤、顯示器器組成。接接收和可獨(dú)獨(dú)立封裝裝，也可可集成在在汽車儀儀表箱內(nèi)內(nèi)，帶控控制鍵盤盤的能實(shí)實(shí)時(shí)顯示示每個(gè)輪輪胎的壓壓力、溫溫度，和和每一個(gè)個(gè)輪胎的的識(shí)識(shí)別碼，以及詳詳細(xì)的報(bào)報(bào)警信息息。由于于接收系系統(tǒng)是工工作在汽汽車車廂廂內(nèi)，其其環(huán)境溫溫度是常常溫而且且變化不不大，電電源可以以使用汽汽車的或或電源，因此對(duì)對(duì)器件選選用只要要是工業(yè)業(yè)級(jí)即可可，省電電的要求求也不高高。接收收選選用時(shí)一一般考慮慮需要較較高的接接收

54、靈敏敏度，以以提高的工作作效率和和降低整整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的生產(chǎn)產(chǎn)成本，的的、的的的標(biāo)標(biāo)稱靈敏敏度都達(dá)達(dá)以上上。這種種使用電電池的直直接式系統(tǒng)有有兩個(gè)主主要缺點(diǎn)點(diǎn)。電池的的使用時(shí)時(shí)間直接接影響整整個(gè)胎壓壓遙測(cè)模模塊的使使用時(shí)間間。一旦旦電池耗耗盡，模模塊即須須更換。因?yàn)閺膹陌踩孕钥紤]，輪胎內(nèi)內(nèi)部電路路需要做做成密封封，更換換電池和和把傳感感器從輪輪胎內(nèi)取取出的成成本較高高，所以以該模塊塊就是一一種一次次性產(chǎn)品品。一般般情況下下只有和和輪胎一一起更換換。一般般的公路路車行駛駛需要要換一次次胎，折折合到時(shí)時(shí)間至至年必必須更換換。所以以系統(tǒng)中中胎壓遙遙測(cè)模塊塊的使用用壽命也也應(yīng)該達(dá)達(dá)到至至年。另外，也正是

55、是由于封封閉性，所以自自產(chǎn)品下下生產(chǎn)線線之刻起起，遙測(cè)測(cè)模塊便便開(kāi)始耗耗電，所所以產(chǎn)品品實(shí)際使使用壽命命應(yīng)該為為出廠值值減去安安裝之前前的消耗耗。所以以對(duì)這種種類型的的系統(tǒng)統(tǒng)而言，低功耗耗設(shè)計(jì)至至關(guān)重要要。胎壓遙遙測(cè)模塊塊質(zhì)量較較大。僅僅電池的的重量一一般就在在左右。胎壓遙遙測(cè)模塊塊的安裝裝會(huì)使輪輪胎質(zhì)量量分布不不均勻，偏在車車輪的內(nèi)內(nèi)側(cè)或外外側(cè)。從從而引起起車輪中中高速時(shí)時(shí)產(chǎn)生偏偏擺振動(dòng)動(dòng)。若要要使重量量均勻分分布就必必須進(jìn)行行輪胎動(dòng)動(dòng)平衡校校正。這這也是所所有直接接式系系統(tǒng)安裝裝后必須須做的一一步。未未裝輪胎胎時(shí)，輪輪輞的不不平衡度度應(yīng)不大大于裝上上輪胎后后，車輪輪的不平平衡度，應(yīng)不大大于

56、。輪輪輞邊緣緣允許的的平衡塊塊重量不不大于”。對(duì)對(duì)輪胎而而言，外外來(lái)物質(zhì)質(zhì)量越大大，動(dòng)平平衡越難難做，一一旦超出出配重可可調(diào)節(jié)范范圍，必必將會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致車輛輛高速行行駛時(shí)的的抖動(dòng)。、無(wú)電電池方案案。即輪胎內(nèi)內(nèi)部傳感感器不使使用電池池供電。目前有有兩個(gè)發(fā)發(fā)展方向向，能量量來(lái)源分分別為中讀頭頭的發(fā)射射功率和和汽車行行進(jìn)過(guò)程程中的機(jī)機(jī)械能。無(wú)線射射頻識(shí)別別技術(shù)（，）是一一種非接接觸式的的自動(dòng)識(shí)識(shí)別技術(shù)術(shù)，其基基本原理理是利用用了射頻頻信號(hào)和和空間耦耦合（近近距離的的電感或或遠(yuǎn)距離離的電磁磁耦合）傳輸特特性，其其中電感感耦合依依據(jù)的是是電磁感感應(yīng)定律律，而電電磁耦臺(tái)臺(tái)則是以以雷達(dá)原原理為模模型，發(fā)發(fā)射出去

57、去的電磁磁波碰到到目標(biāo)后后反射同同時(shí)帶回回目標(biāo)信信息，依依據(jù)的是是電磁波波的空間間傳播規(guī)規(guī)律。射射頻識(shí)別別系統(tǒng)一一般由兩兩個(gè)部分分組成，即電子子標(biāo)簽（）和閱閱讀器（）。在在系統(tǒng)統(tǒng)中即附附著于胎胎壓遙測(cè)測(cè)模塊，則由接接收模塊塊來(lái)完成成。以技術(shù)術(shù)作為研研發(fā)智能能輪胎的的基礎(chǔ)，美國(guó)固固特異輪輪胎橡膠膠公司就就是其中中的一員員。該公公司和西西門子汽汽車配件件公司合合作，成成功研發(fā)發(fā)出一種種鈕扣電電池般大大小的帶帶卡傳傳感器。該傳感器器除了能能夠感知知輪胎內(nèi)內(nèi)的氣壓壓、胎體體溫度的的變化并并發(fā)射反反映這種種變化的的信號(hào)外外，還具具有標(biāo)識(shí)識(shí)輪胎的的功能，也就是是說(shuō)，它它既可用用于輪胎胎氣壓監(jiān)監(jiān)測(cè)，還還可以

58、用用于輪胎胎歷程可可追溯性性記錄。采用無(wú)無(wú)電池方方案的廠廠家，除除了美國(guó)國(guó)固特異異輪胎橡橡膠公司司之外還還有開(kāi)始始提到的的日本。其公布的的系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)如下下：圖2.77以上上分析比比較可得得，直接接式胎壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)比簡(jiǎn)簡(jiǎn)直式胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)更為準(zhǔn)準(zhǔn)確，監(jiān)監(jiān)測(cè)方式式更為貼貼切，系系統(tǒng)反應(yīng)應(yīng)速度更更為快捷捷。對(duì)駕駕乘人員員及至汽汽車本身身來(lái)講直直接式胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)更更為可靠靠。而比比較兩種種現(xiàn)行的的直接式式胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)可知，有電池池模塊的的系統(tǒng)比比無(wú)電池池模塊的的系統(tǒng)成成本更為為可觀，技術(shù)更更為成熟熟。只要要解決電電池壽命命的問(wèn)題題，相信信有電池池模塊的的直接式式胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)

59、將會(huì)成成為汽車車胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)的主主流。為保障監(jiān)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)準(zhǔn)確性與與監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的使使用穩(wěn)定定性，本本設(shè)計(jì)中中所用到到的基礎(chǔ)礎(chǔ)TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)將會(huì)采采用直接接式TPPMS系系統(tǒng)，輪輪胎模塊塊供電模模式采用用有電池池供電方方案，其其中輪胎胎內(nèi)的電電池將會(huì)會(huì)通過(guò)電電磁發(fā)電電機(jī)為其其供應(yīng)充充電電流流。222電池池的選用用經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)習(xí)，我了了解到電電池、 MCUU 、傳傳感器是是 TPPMS 系統(tǒng)中中最核心心的三大大部件，這些部部件實(shí)際際的工作作環(huán)境非非常惡劣劣，不僅僅要耐高高低溫（ -440 1255 ），而且且還能抗抗擊振動(dòng)動(dòng)、離心心作用和和高氣壓壓，因此此要求非非常高。而 MMCU 、傳感感器已經(jīng)經(jīng)做到準(zhǔn)

60、準(zhǔn)軍品級(jí)級(jí) ( 汽車電電子 ) ，所所以電池池也應(yīng)該該采用同同級(jí)別的的品種才才能達(dá)到到可靠和和安全的的目的。目前，工業(yè)級(jí)級(jí)的電池池中主要要是鋰亞亞電池（鋰 / 亞硫硫酰氯， Lii/SOOCl 2 ， ERR 系列列），鋰鋰錳電池池（鋰 / 二二氧化錳錳， LLi/MMnO 2 ， CRR 系列列）及鋰氟氟化碳（鋰 / 氟化化碳， Li/CF ， BRR 系列列），其其特性比比較如下下： 品 種空載電壓壓負(fù)載電壓壓放電電壓壓自放電高低溫放放電特性性能量體積積比瞬間放電電脈沖電電流價(jià)格及廠廠家鋰亞3.6VV 3.4VV 平穩(wěn)極低高低溫特特性都非非常好最高小價(jià)格適中中，國(guó)內(nèi)內(nèi)外均有有制造廠廠家鋰錳