汽車胎壓監(jiān)測(cè)與自動(dòng)加

1、汽車胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)與自自動(dòng)加氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)學(xué) 院：專 業(yè)：姓 名：指導(dǎo)老師：機(jī)械與車輛輛學(xué)院車輛工程黃耀飛學(xué) 號(hào)：職 稱：080400303310336宋長(zhǎng)森苑苑士華講師 教授授中國(guó)珠海海二一二年年四月畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)誠(chéng)信承諾諾書本人鄭重承承諾：本本人承諾諾呈交的的畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)（論論文）汽汽車胎壓壓監(jiān)測(cè)與與自動(dòng)加加氣裝置置是在在指導(dǎo)教教師的指指導(dǎo)下，獨(dú)獨(dú)立開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，均均在文后后按順序序列出其其參考文文獻(xiàn)，設(shè)設(shè)計(jì)（論論文）使使用的數(shù)數(shù)據(jù)真實(shí)實(shí)可靠。本人簽名： 日期： 年 月 日汽車胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)與自自動(dòng)加氣氣裝置設(shè)設(shè)計(jì)摘 要隨著汽車行行業(yè)的飛飛速發(fā)展展，汽車車市場(chǎng)

2、的的不斷升升溫，與與之相關(guān)關(guān)的電子子技術(shù)也也得到時(shí)時(shí)了迅速速發(fā)展及及廣泛應(yīng)應(yīng)用汽汽車技術(shù)術(shù)的成熟熟使得汽汽車銷售售及使用用不斷壯壯大，現(xiàn)現(xiàn)代汽車車的行駛駛速度也也隨著路路況的提提高，汽汽車性能能的提高高而不斷斷提升。而而由于突突發(fā)性道道路交通通事故的的頻繁發(fā)發(fā)生，人人們對(duì)汽汽車安全全的關(guān)注注度也日日益提高高。在汽車的高高速行駛駛過(guò)程中中，輪胎胎故障是是駕駛?cè)巳藛T最為為擔(dān)心和和最難預(yù)預(yù)防的，也也是突發(fā)發(fā)性交通通事故發(fā)發(fā)生的重重要原因因。據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，在在高速公公路上發(fā)發(fā)生的交交通事故故有700%880%是是由于爆爆胎引起起的，怎怎樣防止止爆胎已已成為汽汽車安全全的第一一大重要要課題。權(quán)威的研究究結(jié)果

3、表表明，保保持標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的輪胎胎氣壓和和及時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)輪胎胎故障是是防止爆爆胎的關(guān)關(guān)鍵，這這就使對(duì)對(duì)輪胎充充氣壓力力實(shí)行監(jiān)監(jiān)測(cè)顯得得非常重重要。本文設(shè)計(jì)了了一種汽汽車輪胎胎壓力監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)（Tiire Preessuure Monnitoorinng SSysttem）TTPMSS及氣壓壓調(diào)節(jié)系系統(tǒng)的結(jié)結(jié)合使用用，該系系統(tǒng)能夠夠?qū)喬ヌサ膮?shù)數(shù)進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)，當(dāng)發(fā)發(fā)輪胎壓壓力參數(shù)數(shù)異常時(shí)時(shí)，及時(shí)時(shí)采取報(bào)報(bào)警措施施并進(jìn)行行實(shí)時(shí)的的汽壓調(diào)調(diào)節(jié)，從從而避免免交通事事故的發(fā)發(fā)生。論論文在對(duì)對(duì)當(dāng)前存存在的各各種TPPMS系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)形式進(jìn)進(jìn)行分析析和比較較后,選選用一種種現(xiàn)行直直接式TTPMSS結(jié)合氣氣壓調(diào)節(jié)

4、節(jié)系統(tǒng)，實(shí)實(shí)現(xiàn)輪胎胎壓力實(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)。提提出一種種基于直直接式TTPMSS系統(tǒng)的的，引入入調(diào)節(jié)功功能的新新型設(shè)計(jì)計(jì)。設(shè)計(jì)計(jì)本身解解決原有有直接式式TPMMS的電電池供電電影響系系統(tǒng)壽命命的瓶頸頸，保證證了監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)的的的穩(wěn)定定性。氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)將將解決汽汽車輪胎胎壓力偏偏差的問(wèn)問(wèn)題，在在監(jiān)測(cè)到到氣壓偏偏高或者者偏低時(shí)時(shí)，對(duì)駕駕駛?cè)藛T員作出警警報(bào)提醒醒并實(shí)時(shí)時(shí)啟動(dòng)氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行胎壓壓調(diào)節(jié)，在在數(shù)他鐘鐘內(nèi)調(diào)節(jié)節(jié)氣壓到到標(biāo)準(zhǔn)值值，保證證行駛的的暢順。本文對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)的電源源部分，氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)部分進(jìn)進(jìn)行了分分析設(shè)計(jì)計(jì)，解決決系統(tǒng)供供電，信信號(hào)采集集，信號(hào)號(hào)處理及及執(zhí)行

5、調(diào)調(diào)節(jié)，RRF/LLF通信信通等關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)問(wèn)題。對(duì)對(duì)硬件進(jìn)進(jìn)行測(cè)試試。結(jié)果果表明，該該系統(tǒng)切切實(shí)可行行，成本本，通信信距離及及可靠性性方面均均達(dá)到?jīng)]沒(méi)計(jì)指標(biāo)標(biāo)。關(guān)鍵詞：輪輪胎壓力力監(jiān)測(cè)；爆胎；氣壓調(diào)調(diào)節(jié)；電電源The ddesiign of Tirre PPresssurre MMoniitorringgand CCondditiioniing SysstemmAbstrractt AAs tthe vehhiclle iinduustrry hheatts uup rreceent yeaars ,thhe ccorrrelaativve eelecctroonicc teechnnolo

6、ogy hhas beeen ffullly ddeveelopped andd wiidelly uutillizeed .Whiile sudddenn trrafffic acccideentss haappeen mmoree frrequuenttly, thhe vvehiiclee-saafetty bbecoomess moore nottablle. Whhen vehhiclles movve aat aa hiigh speeed, thhe ttiree faaultt iss a hidddenn daangeer aand harrd tto pprevventt

7、, thuus iit iis tthe majjor cauuse of sudddenn trrafffic acccideentss .AAs sstattistticss shhow ,700%-880%oof tthe traaffiic aacciidennts whiich happpenned in supperhhighhwayy arre ccaussed by tirre bbloww-ouut. Howw too prreveent a ttiree bllow-outt haas bbecoome a kkey isssue in vehhiclle ssafeety

8、 fieeld. Ass auuthoorittatiive ressearrch inndiccatees, thee keey tto pprevventt a tirre bbloww-ouut iis mmainntaiininng sstanndarrd ttiree prresssuree annd ddeteectiing tirre ffaullt bbefoorehhandd .TThuss ,ttiree prresssuree moonittoriing beccomees mmeanninggfull annd iimpoortaant.The vvehiiclee T

9、iire Preessuure Monnitoorinng aand Conndittionningg Syysteem iis ddesiigneed iin tthe papper. Thhe ssysttem monnitoors tirre pparaametterss reeal-timme ,andd allarmms wwhenn deetecctinng pparaametter exccepttionn , thuus hhelpp thhe ddrivver avooid traaffiic aacciidennts at thee saame timme ,thee co

10、ondiitiooninng ssysttem worrks andd thhen makke ssuree tiire preessuure in thee riightt siituaatioon. Aftter anaalyzzingg annd ccomppariing varriouus TTPMSSstrructturees aapplliedd cuurenntlyy,thhe ppapeer ppropposees aa neew sstruuctuure.It basses on dirrectt TPPMS aand addd thhe ccondditiioniing s

11、ysstemm innto .Thhat istthe neww Tiire Preeesuure Monnitoorinng aand Conndittionningg Syysteem .Thee paaperr allso sollvess thhe ppoweer oof tthe sysstemm wiith thee ellecttrommageeticc,ennsurre tthe tirre ppresssurre mmoniitorringg annd ccondditiioniing sysstemm woork smooothhly.Thee tiire preessuu

12、re conndittionningg syysteem ccan conntrool tthe airr prresssuree innsidde ttiree, tthe monnitoorinng ssysttem willl ttelll thhe ddiveer aabouut ttirees ppresssurre aand theen ggivee thhe iinfoormaatioon tto tthe conndittionningg unnit givve aair outt orr inn too keeep thee riightt tiire preessuure.

13、 Keeep thee diivinng ssafee annd ssmoooth.Each parrt oof ssysttem hass annalyysedd annd ddesiigneed iin tthe papper . TThe cruuciaal ttechhniccal proobleems, suuch as siggnall coolleectiion, RFF/LFF coommuuniccatiion , aand infformmatiion proocesssinng hhas beeen ssolvved. Thhe hhardd annd ssofttwar

14、re hhas beeen ddebuuggeed.The eexpeerimmenttal ressultts ssugggestt thhat thee syysteem rreacchess deesiggn ttargget in powwer connsummptiion , ccommmuniicattionn diistaancee annd rreliiabiilitty.Key WWordds: TPMMS ; tiire bloow-oout; prresssuree coondiitiooninng; powwer目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK

15、l _Toc322729437 1 前言 PAGEREF _Toc322729437 h 6 HYPERLINK l _Toc322729438 1.1課題題背景 PAGEREF _Toc322729438 h 6 HYPERLINK l _Toc322729439 1.1.11汽車安安全被廣廣泛關(guān)注注 PAGEREF _Toc322729439 h 6 HYPERLINK l _Toc322729440 1.1.22TPMMS在國(guó)國(guó)內(nèi)外的的發(fā)展?fàn)顮顩r，及及發(fā)展方方向 PAGEREF _Toc322729440 h 7 HYPERLINK l _Toc322729441 2設(shè)計(jì)本論論 PAGE

16、REF _Toc322729441 h 9 HYPERLINK l _Toc322729442 2.1.11TPMMS系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc322729442 h 10 HYPERLINK l _Toc322729443 2.1.22汽車車爆胎原原因 PAGEREF _Toc322729443 h 11 HYPERLINK l _Toc322729444 2.1.33TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的分類類和結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc322729444 h 12 HYPERLINK l _Toc322729445 2.2.11直接式式TPMMS系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc322729445

17、 h 14 HYPERLINK l _Toc322729446 2.3.11系統(tǒng)的的主要指指標(biāo) PAGEREF _Toc322729446 h 16 HYPERLINK l _Toc322729447 2.3.22系統(tǒng)功功能 PAGEREF _Toc322729447 h 17 HYPERLINK l _Toc322729448 2.3.33系統(tǒng)的的技術(shù)參參數(shù) PAGEREF _Toc322729448 h 17 HYPERLINK l _Toc322729449 2.5.11供電原原理 PAGEREF _Toc322729449 h 18 HYPERLINK l _Toc322729450

18、2.6.11感應(yīng)電電流產(chǎn)生生的條件件 PAGEREF _Toc322729450 h 21 HYPERLINK l _Toc322729451 2.6.22感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)的的確定 PAGEREF _Toc322729451 h 21 HYPERLINK l _Toc322729452 2.6.33勵(lì)磁調(diào)調(diào)節(jié)器的的工作原原理 PAGEREF _Toc322729452 h 23 HYPERLINK l _Toc322729453 2.6.44整流部部分 PAGEREF _Toc322729453 h 24 HYPERLINK l _Toc322729454 2.6.55電路圖圖和工作作原理 PAG

19、EREF _Toc322729454 h 24 HYPERLINK l _Toc322729455 2.6.66參數(shù)選選擇 PAGEREF _Toc322729455 h 27 HYPERLINK l _Toc322729456 2.7.11設(shè)計(jì)思思路 PAGEREF _Toc322729456 h 28 HYPERLINK l _Toc322729457 2.7.22設(shè)計(jì)要要求 PAGEREF _Toc322729457 h 28 HYPERLINK l _Toc322729458 2.7.33總體設(shè)設(shè)計(jì)流程程 PAGEREF _Toc322729458 h 28 HYPERLINK l _

20、Toc322729459 2.8.11氣壓檢檢測(cè) PAGEREF _Toc322729459 h 32 HYPERLINK l _Toc322729460 2.8.22方案選選擇 PAGEREF _Toc322729460 h 32 HYPERLINK l _Toc322729461 2.8.33電路設(shè)設(shè)計(jì)與分分析 PAGEREF _Toc322729461 h 33 HYPERLINK l _Toc322729462 2.9.11 A/D模塊塊軟件設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729462 h 35 HYPERLINK l _Toc322729463 2.9.22 D/A模塊塊軟件設(shè)

21、設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729463 h 37 HYPERLINK l _Toc322729464 2.10LLCD116022顯示模模塊的設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729464 h 38 HYPERLINK l _Toc322729465 2.10.1方方案選擇擇 PAGEREF _Toc322729465 h 38 HYPERLINK l _Toc322729466 2.10.2電路路設(shè)計(jì)與與分析 PAGEREF _Toc322729466 h 38 HYPERLINK l _Toc322729467 2.11 軟件設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc322729467

22、 h 40 HYPERLINK l _Toc322729468 2.12鍵鍵盤模塊塊的設(shè)計(jì)計(jì) PAGEREF _Toc322729468 h 41 HYPERLINK l _Toc322729469 2.13 鍵盤模模塊的軟軟件設(shè)計(jì)計(jì) PAGEREF _Toc322729469 h 43 HYPERLINK l _Toc322729470 3.總結(jié) PAGEREF _Toc322729470 h 44 HYPERLINK l _Toc322729471 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc322729471 h 46 HYPERLINK l _Toc322729472 謝 辭 PAGEREF _

23、Toc322729472 h 471 前言自從人人類文明明進(jìn)入工工業(yè)時(shí)代代，汽車車就住逐逐步成為為了世界界上最主主要的交交通工具具，如何何保障行行車安全全一直是是人們關(guān)關(guān)注的焦焦點(diǎn)，學(xué)學(xué)者們通通過(guò)大量量的調(diào)查查和數(shù)據(jù)據(jù)積累，總總結(jié)出汽汽車安全全與輪胎胎的工作作狀況密密切相關(guān)關(guān)。因此此TPMMS(TTiree Prresssuree Moonittoriing Sysstemm)輪胎胎壓力監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的研究究成為了了汽車工工業(yè)的汽汽車發(fā)展展的重點(diǎn)點(diǎn)。隨著著近幾年年TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的飛速速發(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，各各大公司司均在成成熟的TTPMSS技術(shù)上上尋求新新技術(shù)前前景

24、，胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)及氣壓壓調(diào)節(jié)結(jié)結(jié)合的系系統(tǒng)成為為了當(dāng)下下的研究究大熱。1.1課題題背景1.1.11汽車安安全被廣廣泛關(guān)注注隨著著人類文文明的進(jìn)進(jìn)步，汽汽車成為為了人們們?nèi)找嬷刂匾慕唤煌ê瓦\(yùn)運(yùn)輸工具具，但是是隨著車車輛的增增多，車車速的提提高，汽汽車行駛駛安全性性變成了了日漸突突出的且且必需關(guān)關(guān)注的問(wèn)問(wèn)題。在高速行駛駛時(shí)，輪輪胎故障障是所有有駕駛員員最為擔(dān)擔(dān)心和最最難預(yù)防防的，也也正是突突發(fā)性交交通事故故的主要要禍?zhǔn)?。有有調(diào)查數(shù)數(shù)據(jù)顯示示20008我國(guó)國(guó)發(fā)生的的交通事事故有22652204起起，死亡亡人數(shù)7738448，受受傷人數(shù)數(shù)30449199，20009年年全年交交通事故故有2338000

25、起，死死亡6771599，受傷傷27551255。在巨巨大的傷傷亡數(shù)據(jù)據(jù)背后也也包含有有巨大的的經(jīng)濟(jì)損損失。而而分析顯顯示因汽汽車輪胎胎漏氣爆爆胎引發(fā)發(fā)的嚴(yán)重重交通事事故占總總事故的的45.7%,而在高高速公路路上這一一比例則則高達(dá)660%-70%,是各各種事故故中比例例最高的的一種.據(jù)測(cè)試試,汽車車在時(shí)速速1600公里以以上行駛駛時(shí)發(fā)生生爆胎事事故,駕駕乘人員員的死亡亡率為1100%.爆胎胎已與疲疲勞駕駛駛,超速速行駛并并列為中中國(guó)道路路交通的的三大殺殺手.本本世紀(jì)初初,由于于凡士通通輪胎的的質(zhì)量問(wèn)問(wèn)題,造造成超過(guò)過(guò)1000人死亡亡,4000人受受傷,凡凡士通被被迫于220000年8月月收回

26、6650萬(wàn)萬(wàn)只輪胎胎,該事事件堪稱稱北美市市場(chǎng)乃至至全球市市場(chǎng)歷時(shí)時(shí)最長(zhǎng),數(shù)量最最大,影影響最深深的一次次召回行行動(dòng),美美國(guó)政府府也因此此出臺(tái)了了有關(guān)關(guān)加強(qiáng)運(yùn)運(yùn)輸設(shè)備備改回，確確定和文文件記錄錄法案受受該法案案驅(qū)動(dòng)，各各大公司司及許多多研究機(jī)機(jī)構(gòu)都已已經(jīng)開始始研究相相應(yīng)的TTPMSS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)的汽車車開始裝裝TPMMS作為為標(biāo)準(zhǔn)配配置,而而

27、有關(guān)政政府部門門也在加加緊制定定相關(guān)的的法律法法規(guī).目目前國(guó)內(nèi)內(nèi)的TPPMS開開發(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.1.1.22TPMMS在國(guó)國(guó)內(nèi)外的的發(fā)展?fàn)顮顩r，及及發(fā)展方方向 輪胎胎氣壓影影響著汽汽車的使使用性能能和輪胎胎的的使使用壽命命。當(dāng)前前，輪胎胎爆炸，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)，在在中國(guó)高高速公路路上發(fā)生生的交通通事故故有700%是由由于爆炸炸引起的的，而在在美國(guó)這這一比例例則高達(dá)達(dá)80%。如果在使用用過(guò)程中中，能夠夠正確地地按輪胎胎的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)氣壓

28、充充氣，輪輪胎在行行駛過(guò)程程中會(huì)均均勻的磨磨耗；保保持了輪輪胎的最最佳復(fù)合合承載狀狀態(tài)和良良好的彈彈性，可可以大大大地延長(zhǎng)長(zhǎng)輪胎的的行駛里里程。早在20001年美美國(guó)就通通過(guò)了TTRADD法案，法法案要求求到20007年年所有美美國(guó)銷售售的新車車都必須須將TPPMS作作為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)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，建建議從220044年開始始新車應(yīng)應(yīng)安裝輪輪胎氣壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)（TTPMSS）。繼繼美國(guó)之之后，歐歐洲也制制定相應(yīng)應(yīng)的法規(guī)規(guī)，要求求其國(guó)內(nèi)內(nèi)的汽車車廠商安安

29、裝TPPMS。國(guó)外的TPPMS產(chǎn)產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)相當(dāng)成成熟，能能夠經(jīng)受受577萬(wàn)公里里的使用用測(cè)試，現(xiàn)現(xiàn)在國(guó)外外的TPPMS的的研究重重點(diǎn)在于于開發(fā)無(wú)無(wú)源TPPMS，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。TMPS的的研究在在中國(guó)剛剛剛起步步。目前前各廠家家的重點(diǎn)點(diǎn)并非是是如何開開拓市場(chǎng)場(chǎng)，而是是如何提提高產(chǎn)品品性能和和質(zhì)量。目目前國(guó)內(nèi)內(nèi)的TPPMS系系統(tǒng)問(wèn)題題不少：國(guó)內(nèi)需需配備專專用的主主機(jī)、顯顯示屏；需要在在車內(nèi)固固定和接接線，安安裝繁瑣瑣、影響響美觀、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)

30、警警功能，會(huì)會(huì)造成駕駕駛員視視線轉(zhuǎn)移移；因輻輻射效率率、編碼碼糾錯(cuò)性性能差、在在惡劣環(huán)環(huán)境下漏漏報(bào)嚴(yán)重重。直接接式TPPMS產(chǎn)產(chǎn)品無(wú)線線信號(hào)傳傳輸?shù)姆€(wěn)穩(wěn)定性可可靠性不不足，電電池壽命命問(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，缺缺乏自主主知識(shí)產(chǎn)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)產(chǎn)品?，F(xiàn)有TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)總體發(fā)發(fā)展已經(jīng)經(jīng)成熟，TTPMSS系統(tǒng)關(guān)關(guān)鍵關(guān)口口是系統(tǒng)統(tǒng)電源系系統(tǒng)對(duì)系系統(tǒng)穩(wěn)定定性及使使用壽命命的影響響。近年年已有TTPMSS系統(tǒng)新新增功能能的設(shè)計(jì)計(jì)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

31、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要課題題。1.2設(shè)計(jì)計(jì)的目標(biāo)標(biāo)、意義義及應(yīng)達(dá)達(dá)到的技技術(shù)要求求本設(shè)計(jì)計(jì)課題是是在直接接式TPPMS系系統(tǒng)的基基礎(chǔ)上,進(jìn)行對(duì)對(duì)系統(tǒng)的的改良優(yōu)優(yōu)化,而而且增加加了氣壓壓調(diào)節(jié)裝裝置,實(shí)實(shí)現(xiàn)汽車車輪胎氣氣壓的調(diào)調(diào)節(jié)控制制. 研究究目標(biāo)是是提高直直接式TTPMSS系統(tǒng)的的工作可可靠性,準(zhǔn)確性性,對(duì)原原有基礎(chǔ)礎(chǔ)的TPPPMSS系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行簡(jiǎn)化化設(shè)計(jì),新增氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)裝置,通過(guò)該該裝置調(diào)調(diào)節(jié)各輪輪胎氣壓壓保持最最佳壓力力,解決決原TPPMS系系統(tǒng)電源源供給難難題，解解決系統(tǒng)統(tǒng)受電源源所限壽壽命限期期問(wèn)題，同同時(shí)新型型電源系系統(tǒng)將為為氣壓調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)提供電電源，使

32、使用監(jiān)測(cè)測(cè)與氣壓壓調(diào)節(jié)同同用的系系統(tǒng)保持持輪胎最最佳胎壓壓，提高高駕駛安安全性，并并減不油油耗降低低汽車使使用成本本。.設(shè)計(jì)的系系統(tǒng)將實(shí)實(shí)現(xiàn)輪胎胎氣壓監(jiān)監(jiān)測(cè)與調(diào)調(diào)節(jié)相結(jié)結(jié)合的閉閉環(huán)控制制，實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪輪胎氣壓壓并在氣氣壓有所所偏差時(shí)時(shí)及時(shí)作作出調(diào)整整，始終終保持最最佳的行行駛氣壓壓。為行行車安全全提供保保障，降降低因汽汽車輪胎胎氣壓引引發(fā)事故故的風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)計(jì)完成的的系統(tǒng)，應(yīng)應(yīng)具備準(zhǔn)準(zhǔn)確的胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)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)

33、揮原原型TPPMS系系統(tǒng)的優(yōu)優(yōu)勢(shì)的同同時(shí)以創(chuàng)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，突突顯監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)的的預(yù)警功功能。與與此同時(shí)時(shí)新增的的氣壓調(diào)調(diào)節(jié)功能能，將針針對(duì)監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)提提供的數(shù)數(shù)據(jù)及時(shí)時(shí)地對(duì)汽汽車輪胎胎壓力進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整，形成成監(jiān)測(cè)與與調(diào)節(jié)的的循環(huán)控控制系統(tǒng)統(tǒng)，能有有效準(zhǔn)確確地?fù)慰乜剌喬鈿鈮?。該該系統(tǒng)也也可以在在駕駛?cè)巳藛T的控控制下進(jìn)進(jìn)行對(duì)輪輪胎氣壓壓的調(diào)節(jié)節(jié)，以適適應(yīng)不同同路況下下的舒適適性要求求。1.3本課課題研究究的主要要內(nèi)容本設(shè)設(shè)計(jì)是在在

34、直接式式TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，對(duì)對(duì)系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)和和相關(guān)電電路作進(jìn)進(jìn)一步完完善各改改進(jìn)，增增加了輪輪胎氣壓壓的調(diào)節(jié)節(jié)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)。課課題研究究的內(nèi)容容主要包包括輪胎胎壓力監(jiān)監(jiān)測(cè)，氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)，及及新的供供電系統(tǒng)統(tǒng)，包含含傳感技技術(shù)，無(wú)無(wú)線數(shù)據(jù)據(jù)通信技技術(shù)，基基于TPPMS系系統(tǒng)與其其他汽車車電子系系統(tǒng)的集集成。輪胎參量的的傳感技技術(shù)對(duì)對(duì)于TPPMS來(lái)來(lái)說(shuō)，如如何在苛苛刻的環(huán)環(huán)境，尺尺寸，功功耗，成成本條件件下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)壓力參參數(shù)的高高精度測(cè)測(cè)量是保保障系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性的重要要因素。本本系統(tǒng)選選擇當(dāng)前前業(yè)界應(yīng)應(yīng)用最廣廣泛的高高性能

35、傳傳感器進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，從而而保證了了系統(tǒng)在在輪胎參參數(shù)測(cè)量量上的各各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)都是可可靠的。無(wú)線數(shù)據(jù)通通信技術(shù)術(shù)在現(xiàn)現(xiàn)有的各各種產(chǎn)品品的設(shè)計(jì)計(jì)中，基基站模塊塊與輪胎胎模塊或或鑰匙模模塊都是是通過(guò)無(wú)無(wú)線的方式式進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)通信信。本系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)中引引入了LLF喚醒醒模式，實(shí)實(shí)現(xiàn)了系系統(tǒng)的雙雙向通信信，解決決了輪胎胎定位和和通信碰碰撞的問(wèn)問(wèn)題，使使系統(tǒng)更更加靈活活，可靠靠性得到到了極大大的提高高。系統(tǒng)的新型型供電系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)功耗耗是影響響整個(gè)系系統(tǒng)使用用壽命的的關(guān)鍵因因素。該該系統(tǒng)采采用了專專用的供供電系統(tǒng)統(tǒng)，在滿滿足系統(tǒng)統(tǒng)指標(biāo)的的情況下下，維持持系統(tǒng)正正常電壓壓，及時(shí)時(shí)充入電電量，保保證電池池足夠

36、電電量。排排除電源源影響系系統(tǒng)壽命命的問(wèn)題題。系統(tǒng)的抗干干擾設(shè)計(jì)計(jì)由于于輪胎模模塊的工工作環(huán)境境比較惡惡劣，噪噪聲和電電磁屏蔽蔽會(huì)對(duì)無(wú)無(wú)線信號(hào)號(hào)產(chǎn)生較較大的干干擾，因因此引入入了一系系列軟硬硬件抗干干擾措施施，改進(jìn)進(jìn)了輪胎胎壓力監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)抗干擾擾能不佳佳的缺點(diǎn)點(diǎn)，使系系統(tǒng)工作作更加可可靠。氣壓調(diào)節(jié)系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)氣壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)對(duì)汽汽車輪胎胎氣壓進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)測(cè)，及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)輪輪胎氣壓壓不足或或過(guò)高的的情況，并并同時(shí)給給駕駛員員提醒?，F(xiàn)現(xiàn)加入氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)，在在監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)氣壓?jiǎn)枂?wèn)題時(shí)，及及時(shí)對(duì)胎胎壓進(jìn)行行調(diào)節(jié)，解解決隱藏藏的輪胎胎風(fēng)險(xiǎn)。TPMS系系統(tǒng)與氣氣壓調(diào)節(jié)節(jié)及其他他汽車電電子系統(tǒng)統(tǒng)的集成

37、成，由于于模模塊（模塊塊）工作作在不同同的時(shí)間間段，因因此完全全可能實(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)用用，本系系統(tǒng)成功功的將汽汽車智能能無(wú)匙門門控系統(tǒng)統(tǒng)與TPPMS系系統(tǒng)結(jié)合合，不公公僅可節(jié)節(jié)約了系系統(tǒng)硬件件開銷，也也提高了了系統(tǒng)的的集成度度。1.4本設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)解解決的主主要問(wèn)題題據(jù)分分析現(xiàn)在在市場(chǎng)上上使用的的各類TTPMSS系統(tǒng)，在在技術(shù)上上已經(jīng)相相當(dāng)成熟熟，監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)能能及時(shí)監(jiān)監(jiān)測(cè)汽車車輪胎氣氣壓情況況，系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)實(shí)時(shí)更新新，能準(zhǔn)準(zhǔn)確地監(jiān)監(jiān)測(cè)輪胎胎氣壓或或溫度，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。但但當(dāng)今使使用的胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)大大多使用用內(nèi)置電電泄給感感應(yīng)器供供電，所所以系統(tǒng)統(tǒng)使用

38、會(huì)會(huì)受感應(yīng)應(yīng)器電源源受限的的影響，電電泄壽命命成為系系統(tǒng)使用用壽命的的最大阻阻礙，所所以解決決感應(yīng)器器電源成成為研究究重點(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?，F(xiàn)今今使用的的輪胎氣氣壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)僅僅是為駕駕駛?cè)藛T員提供氣氣壓，溫溫度的監(jiān)監(jiān)測(cè)服務(wù)務(wù)，為駕駕駛?cè)藛T員提供警警示避免免駕駛?cè)巳藛T在不不知輪胎胎氣壓異異常的情情況下行行駛而發(fā)發(fā)生事故故。系統(tǒng)統(tǒng)本身在在反映問(wèn)問(wèn)題的同同時(shí)沒(méi)有有作出反反應(yīng)為駕駕使人員員解決問(wèn)問(wèn)題是設(shè)設(shè)計(jì)的不不足，而而在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問(wèn)題的的同時(shí)并并解決問(wèn)問(wèn)題才是是駕乘人人員所需需要的。所所以本設(shè)設(shè)計(jì)著重重究研解解決監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)反反映的問(wèn)問(wèn)題的方方法，完完善原胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)的的功

39、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)本論論2.1 基基礎(chǔ)TPPMS系系統(tǒng)介紹紹2.1.11TPPMS系系統(tǒng)年年，由于于輪胎的的質(zhì)量事事故，造造成超過(guò)過(guò)人死亡亡、人受受傷，被被迫于年月月收回萬(wàn)萬(wàn)只輪胎胎，引起起美國(guó)政政府高度度關(guān)注。事事后分析析事故主主要是由由于亞充充氣的輪輪胎在行行駛過(guò)程程中從車車體分離離導(dǎo)致了了追尾。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，此此外還具具有方便便性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性、環(huán)環(huán)保等多多方面益益處。1、汽汽車行駛駛安全性性要求在汽車的高高速行駛駛過(guò)程中中，輪胎胎

40、故障是是所有駕駕駛者最最為擔(dān)心心和最難難預(yù)防的的也是是突發(fā)性性、惡性性交通事事故發(fā)生生的重要要原因之之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在在中國(guó)高高速公路路上發(fā)生生的交通通事故有有是由于于爆胎引引起的，而而在美國(guó)國(guó)這一比比例則高高達(dá)；輪輪胎壓力力過(guò)低和和過(guò)高引引起的交交通事故故占到總總量的。的的壓力下下降是。緩緩慢刺穿穿”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，駕駕駛員思思想準(zhǔn)備備不充分分極易造造成車輛輛側(cè)滑和和不規(guī)則則翻滾，輕輕者自撞撞護(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

41、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。另另外，汽汽車現(xiàn)有有安全措措施，如如、安安全氣囊囊等，均均是“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)，確確保汽車車在行駛駛過(guò)程中中始終處處于安全全狀態(tài)。2、用戶使使用方便便性要求求大多數(shù)用戶戶不是每每天進(jìn)行行必要的的輪胎氣氣壓檢查查，而僅僅憑肉眼眼觀察或或用腳踢踢輪胎是是無(wú)法正正確判斷斷輪胎氣氣壓的。圖2.1在長(zhǎng)途、高高速駕駛駛過(guò)程中中經(jīng)常地地檢查氣氣壓是必必須的

42、。TTPMSS系統(tǒng)則則可以實(shí)實(shí)時(shí)顯示示輪胎參參數(shù)。3、經(jīng)濟(jì)性性要求TPMS汽汽車胎壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)研究和和工程實(shí)實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)長(zhǎng)輪胎使使用壽命命：非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)氣壓壓行駛，將將會(huì)使輪輪胎壽命命縮短?？瓶茖W(xué)統(tǒng)計(jì)計(jì)表明，缺缺氣行駛駛時(shí)，車車輪氣壓壓比正常常值下降降10%，輪胎胎壽命將將減少115%。見見圖2.1輪胎充氣低低于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的% 單位汽油行行駛程下下降%輪胎使使用壽命命下降%圖2.2胎胎壓過(guò)低低與輪胎胎和油耗耗之間的的關(guān)系減少油耗：而如果果輪胎氣氣壓過(guò)高高，抓地地力就會(huì)會(huì)下降，油油耗也會(huì)會(huì)隨之上上升。車車輪氣壓壓比正常常值下降降10%，單位位汽油行行程數(shù)會(huì)會(huì)下降。避免車車輛部件件磨損：汽車在

43、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。基于于以上三三點(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子子產(chǎn)品。應(yīng)應(yīng)20000年頒頒布的車車輛召回回促進(jìn)、責(zé)責(zé)任和文文件提供供法案（TREEAD法法案）的的要求。國(guó)國(guó)家公路路交通安安全管理理局（NNHTSSA）頒頒布含有有兩個(gè)部部分的最最終準(zhǔn)則則。設(shè)立立了新的的聯(lián)邦機(jī)機(jī)動(dòng)車輛輛安全標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，要要求機(jī)動(dòng)動(dòng)車輛安安裝輪胎胎氣壓監(jiān)監(jiān)視系統(tǒng)統(tǒng)，以便便在輪胎胎嚴(yán)重缺

44、缺氣時(shí)警警告駕車車者。據(jù)現(xiàn)在的記記錄，國(guó)國(guó)家公路路交通安安全管理理局暫時(shí)時(shí)相信四四個(gè)輪胎胎，低于于標(biāo)準(zhǔn)氣氣壓255%的報(bào)報(bào)警選項(xiàng)項(xiàng)最符合合TREEAD法法案要求求，鄄當(dāng)當(dāng)單個(gè)輪輪胎的胎胎壓比車車輛制造造廠推薦薦的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)輪胎氣氣壓降低低25%或者更更低時(shí)，或或者低于于規(guī)定的的最低氣氣壓標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（無(wú)論論符合哪哪種情況況），一一輛機(jī)動(dòng)動(dòng)車輛上上安裝的的TPMMS必須須警告駕駕車者”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

45、1日達(dá)達(dá)到1000%.2.1.22汽車車爆胎原原因爆胎是一種種復(fù)雜的的輪胎破破壞現(xiàn)象象，其原原因是多多方面的的。據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和專專家分析析，引起起汽車爆爆胎的原原因主要要有負(fù)荷荷、氣壓壓、速度度、胎面面溫度、路路面、車車架、輪輪轂等。.2.3輪輪胎剝面面結(jié)構(gòu)輪胎缺氣行行駛是爆爆胎的禍禍根?，F(xiàn)現(xiàn)以無(wú)內(nèi)內(nèi)胎輪胎胎（即子子午胎）為為例剖析析如下：為了提提高輪胎胎的強(qiáng)度度，在其其簾布層層外圍加加有一層層鋼絲（帶帶束層），這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)的輪胎胎強(qiáng)度高高，散熱熱條件好好，只要要?dú)鈮籂顮顩r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。但但它也有有一個(gè)極極大的弱弱點(diǎn)，最最怕缺氣氣行駛。如如果輪胎胎氣壓過(guò)過(guò)低

46、，輪輪胎變形形，下沉沉量增大大，胎溫溫因摩擦擦增加而而急劇升升高，導(dǎo)導(dǎo)致輪胎胎變軟強(qiáng)強(qiáng)度下降降；同時(shí)時(shí)過(guò)熱狀狀態(tài)會(huì)加加速子午午胎鋼絲絲與橡膠膠的老化化、變形形、甚至至內(nèi)部斷斷裂。這這些都可可能造成成爆胎意意外。綜合起來(lái)爆爆胎主要要有四大大禍因：1、輪胎漏漏氣，輪輪胎因被被鐵釘或或尖銳物物刺扎導(dǎo)導(dǎo)致滲漏漏氣、慢慢撒氣引引起爆胎胎。2輪胎氣壓壓過(guò)高使胎內(nèi)內(nèi)簾線受受力過(guò)度度而變形形，輪胎胎彈性下下降使汽汽車行駛駛中負(fù)荷荷加大，還還會(huì)加快快胎冠磨磨損。如如受到?jīng)_沖擊很易易爆裂。3、輪胎氣氣壓過(guò)低低，會(huì)使使胎體增增大變形形，造成成胎側(cè)開開裂，同同時(shí)使輪輪胎接地地面積增增大，加加快胎肩肩的磨損損，也會(huì)會(huì)導(dǎo)

47、致過(guò)過(guò)度摩擦擦生熱，使使橡膠老老化、簾簾線折斷斷，最終終導(dǎo)致爆爆胎。特特別是當(dāng)當(dāng)汽車在在高速行行駛（速速度超過(guò)過(guò)1200KM/H）時(shí)時(shí)，還容容易產(chǎn)生生“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)，危危害極大大。輪胎胎氣壓缺缺氣行駛駛，輪胎胎的下沉沉量增大大，在急急拐彎時(shí)時(shí)容易投投生“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。2.1.33TPPMS系系統(tǒng)的分分類和結(jié)結(jié)構(gòu) 汽汽車胎壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)研究和和工程實(shí)實(shí)現(xiàn)縱觀各大公

48、公司開發(fā)發(fā)設(shè)計(jì)的的系統(tǒng)統(tǒng)，可分分為如兩種類類型，一一種是間間接式（，簡(jiǎn)稱稱：），另另一種是是直接式式（怕，簡(jiǎn)稱稱）。每每個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)都有自自己的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)：間接系系統(tǒng)相對(duì)對(duì)便宜，使使用時(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)，但但是測(cè)量量準(zhǔn)確度度低，在在某些情情況下此此類系統(tǒng)統(tǒng)會(huì)無(wú)法法正常工工作。直直接系統(tǒng)統(tǒng)可提供供更高級(jí)級(jí)的功能能和準(zhǔn)確確度，可可隨時(shí)測(cè)測(cè)定每個(gè)個(gè)輪胎內(nèi)內(nèi)部的實(shí)實(shí)際氣壓壓，很容容易確定定故障輪輪胎，但但相對(duì)價(jià)價(jià)格較高高。、間接式式間接式系系統(tǒng)主要要通過(guò)汽汽車系統(tǒng)統(tǒng)的輪速速傳感器器來(lái)比較較輪胎之之間的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速差別別，以達(dá)達(dá)到監(jiān)視視胎

49、壓的的目的。在在汽車行行駛時(shí)，當(dāng)當(dāng)輪胎的的氣壓降降低時(shí)，車車輛的重重量會(huì)使使輪胎直直徑變，輪輪速變快快。經(jīng)過(guò)過(guò)綜合分分析，這這種變化化可用于于觸發(fā)警警報(bào)系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)向司司機(jī)發(fā)出出警告。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)時(shí)的情況況進(jìn)行判判斷，也也無(wú)法滿滿足提出的的偏離正正常報(bào)警警的要求求。從市市場(chǎng)的占占有率來(lái)來(lái)看，間間接式作為的先驅(qū)驅(qū)將逐步步淡出。、直接式式直接式系系統(tǒng)是利利用安裝裝在每一一個(gè)輪胎胎里的壓壓力傳感感器來(lái)直直接測(cè)量量輪胎的的氣壓，利利用無(wú)線線通信的的方式與與駕駛室室內(nèi)監(jiān)控控器進(jìn)行行通信，顯顯示并監(jiān)監(jiān)測(cè)各輪輪胎氣壓壓，當(dāng)輪輪胎

50、氣壓壓過(guò)低、過(guò)過(guò)高、有有滲漏或或者輪胎胎內(nèi)溫度度不正常常時(shí)時(shí)，系系統(tǒng)都可可議自動(dòng)動(dòng)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、克克萊斯勒勒與道奇奇（）迷你你箱型車車以及與與客車、旁旁蒂克的的旗艦等等等，梅梅賽德斯斯奔馳馳級(jí)轎轎車最新新的改進(jìn)進(jìn)也將作為選選裝件。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TPMS系系統(tǒng)的構(gòu)構(gòu)架。圖2.4通過(guò)比較可可確定選選用直接接式TPPMS系系統(tǒng)2.2選用用的直接接式TPPMS系系統(tǒng)2.2.11直接式式TPMMS系

51、統(tǒng)統(tǒng)目前直接式式主要要可分為為兩大類類。使用電池方方案。即固定于輪輪胎內(nèi)部部的胎壓壓遙測(cè)模模塊用自自帶電池池供電工工作。這這也是當(dāng)當(dāng)前市場(chǎng)場(chǎng)的主導(dǎo)導(dǎo)類型。其其中的胎胎壓遙測(cè)測(cè)模塊功功能性框框圖如圖圖圖2.5由以下幾個(gè)個(gè)部分組組成：（）具有有壓力（溫溫度、加加速度、電電壓）檢檢測(cè)和后后信號(hào)理理芯片片組合的的智能傳傳感器；（）位位單片機(jī)機(jī)（）；（）射頻頻發(fā)射芯芯片；（）電池池；（）天線線。因?yàn)闉檩喬?nèi)內(nèi)惡劣的的工環(huán)境境，所有有組件、材材料都要要滿足到的使用用溫度范范圍。傳傳感器是是一個(gè)集集成了半半導(dǎo)體壓壓力傳感感器、半半導(dǎo)體溫溫度傳感感器、數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)處理單單元、和和電源管管理器的的片上系系統(tǒng)模塊

52、塊。為了了強(qiáng)化胎胎壓檢測(cè)測(cè)功能，有有不少胎壓遙遙測(cè)模塊塊內(nèi)還增增加了加加速度傳傳感器、電電壓檢測(cè)測(cè)、內(nèi)部部時(shí)鐘、看看門狗，和和帶、及其它它功能的的數(shù)字字信號(hào)處處理單元元或。這這些功能能芯片使使得傳傳感器不不僅能實(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)測(cè)汽車開開動(dòng)中的的輪胎壓壓力和胎胎內(nèi)溫度度的變化化，而且且還能實(shí)實(shí)現(xiàn)汽車車移動(dòng)即即時(shí)開機(jī)機(jī)、自動(dòng)動(dòng)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)鋰電電池可以以使用年年。的的壓力傳傳感器都都是用基基于技技術(shù)來(lái)設(shè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)的，主主要有硅硅集成電電容式壓壓力傳感感器，如如的的、；硅硅壓阻式式壓力傳傳感器，如如的、，的的、。硅壓壓阻式壓壓力傳感感器采用用高精

53、密密半導(dǎo)體體電阻應(yīng)應(yīng)變片組組成惠斯斯頓電橋橋作為力力電變換換測(cè)量電電路，其其測(cè)量精精度能達(dá)達(dá)對(duì)于發(fā)發(fā)射芯片片的的工作頻頻率北美美標(biāo)準(zhǔn)為為3155，歐洲洲標(biāo)準(zhǔn)為為，韓國(guó)國(guó)為，已已有人建建議新標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為。其其發(fā)射功功率義不不能超過(guò)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2.6中中央監(jiān)視視器主要要由接收收和和信號(hào)處處理、鍵鍵盤、顯顯示器組組成。接收收和和可獨(dú)立立封裝，也也可集成成在汽車車儀表箱箱內(nèi)，帶帶控制鍵鍵盤的能能實(shí)時(shí)顯顯示每個(gè)個(gè)輪胎的的壓力、溫溫度，和和每一個(gè)個(gè)輪胎的的識(shí)識(shí)別碼，以以及詳細(xì)細(xì)的報(bào)警警信息。由由于接收收系統(tǒng)是是工作在在汽車車車廂內(nèi)，其其環(huán)境溫溫度

54、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，因因此對(duì)器器件選用用只要是是工業(yè)級(jí)級(jí)即可，省省電的要要求也不不高。接收選用用時(shí)一般般考慮需需要較高高的接收收靈敏度度，以提提高的的工作效效率和降降低整個(gè)個(gè)系統(tǒng)的的生產(chǎn)成成本，的、的的標(biāo)稱稱靈敏度度都達(dá)以上。這這種使用用電池的的直接式式系統(tǒng)統(tǒng)有兩個(gè)個(gè)主要缺缺點(diǎn)。電池的使使用時(shí)間間直接影影響整個(gè)個(gè)胎壓遙遙測(cè)模塊塊的使用用時(shí)間。一一旦電池池耗盡，模模塊即須須更換。因因?yàn)閺陌舶踩钥伎紤]，輪輪胎內(nèi)部部電路需需要做成成密封，更更換電池池和把傳傳感器從從輪胎內(nèi)內(nèi)取出的的成本較較高，所所以該模模塊就是是一種一一次性產(chǎn)產(chǎn)品。一一般情況況下只有有和輪胎

55、胎一起更更換。一一般的公公路車行行駛需需要換一一次胎，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。另另外，也也正是由由于封閉閉性，所所以自產(chǎn)產(chǎn)品下生生產(chǎn)線之之刻起，遙遙測(cè)模塊塊便開始始耗電，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，低低功耗設(shè)設(shè)計(jì)至關(guān)關(guān)重要。胎壓遙測(cè)測(cè)模塊質(zhì)質(zhì)量較大大。僅電電池的重重量一般般就在左左右。胎胎壓遙測(cè)測(cè)模塊的的安裝會(huì)會(huì)使輪胎胎質(zhì)量分分布不均均勻，偏偏在車輪輪的內(nèi)側(cè)側(cè)或外側(cè)側(cè)。從而而引起車車輪中高高速時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生偏擺擺振動(dòng)。若若要使重重量均勻勻分布就就必須進(jìn)

56、進(jìn)行輪胎胎動(dòng)平衡衡校正。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)不大于。輪輞邊緣允許的平衡塊重量不大于”。對(duì)輪胎而言，外來(lái)物質(zhì)量越大，動(dòng)平衡越難做，一旦超出配重可調(diào)節(jié)范圍，必將會(huì)導(dǎo)致車輛高速行駛時(shí)的抖動(dòng)。、無(wú)電池池方案。即輪胎內(nèi)部部傳感器器不使用用電池供供電。目目前有兩兩個(gè)發(fā)展展方向，能能量來(lái)源源分別為為中讀讀頭的發(fā)發(fā)射功率率和汽車車行進(jìn)過(guò)過(guò)程中的的機(jī)械能能。無(wú)線線射頻識(shí)識(shí)別技術(shù)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)

57、距離離的電磁磁耦合）傳傳輸特性性，其中中電感耦耦合依據(jù)據(jù)的是電電磁感應(yīng)應(yīng)定律，而而電磁耦耦臺(tái)則是是以雷達(dá)達(dá)原理為為模型，發(fā)發(fā)射出去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，即即電子標(biāo)標(biāo)簽（）和和閱讀器器（）。在在系統(tǒng)統(tǒng)中即附附著于胎胎壓遙測(cè)測(cè)模塊，則則由接收收模塊來(lái)來(lái)完成。以技術(shù)作作為研發(fā)發(fā)智能輪輪胎的基基礎(chǔ)，美美國(guó)固特特異輪胎胎橡膠公公司就是是其中的的一員。該該公司和和西門子子汽車配配件公司司合作，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。該傳感器除除了能夠夠感知輪輪胎內(nèi)的的氣壓、胎胎

58、體溫度度的變化化并發(fā)射射反映這這種變化化的信號(hào)號(hào)外，還還具有標(biāo)標(biāo)識(shí)輪胎胎的功能能，也就就是說(shuō)，它它既可用用于輪胎胎氣壓監(jiān)監(jiān)測(cè)，還還可以用用于輪胎胎歷程可可追溯性性記錄。采采用無(wú)電電池方案案的廠家家，除了了美國(guó)固固特異輪輪胎橡膠膠公司之之外還有有開始提提到的日日本。其公布的系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)如下：圖2.7以上分分析比較較可得，直直接式胎胎壓監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)比比簡(jiǎn)直式式胎壓監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)更為為準(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，有有電池模模塊的系系統(tǒng)比無(wú)無(wú)

59、電池模模塊的系系統(tǒng)成本本更為可可觀，技技術(shù)更為為成熟。只只要解決決電池壽壽命的問(wèn)問(wèn)題，相相信有電電池模塊塊的直接接式胎壓壓監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)將會(huì)會(huì)成為汽汽車胎壓壓監(jiān)測(cè)的的主流。為保障監(jiān)測(cè)測(cè)的準(zhǔn)確確性與監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的使用用穩(wěn)定性性，本設(shè)設(shè)計(jì)中所所用到的的基礎(chǔ)TTPMSS系統(tǒng)將將會(huì)采用用直接式式TPMMS系統(tǒng)統(tǒng)，輪胎胎模塊供供電模式式采用有有電池供供電方案案，其中中輪胎內(nèi)內(nèi)的電池池將會(huì)通通過(guò)電磁磁發(fā)電機(jī)機(jī)為其供供應(yīng)充電電電流。2222電池的的選用經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，我我了解到到電池、 MCU 、傳感器是 TPMS 系統(tǒng)中最核心的三大部件，這些部件實(shí)際的工作環(huán)境非常惡劣，不僅要耐高低溫（ -40 125 ） ，而且還

60、能抗擊振動(dòng)、離心作用和高氣壓，因此要求非常高。而 MCU 、傳感器已經(jīng)做到準(zhǔn)軍品級(jí) ( 汽車電子 ) ，所以電池也應(yīng)該采用同級(jí)別的品種才能達(dá)到可靠和安全的目的。 目目前，工工業(yè)級(jí)的的電池中中主要是是鋰亞電電池（鋰鋰 / 亞硫酰酰氯， Li/SOCCl 22 ， ERR 系列列）， 鋰錳電電池（鋰鋰 / 二氧化化錳， Li/MnOO 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 種種 空載電壓 負(fù)載電壓 放電電壓 自放電 高低溫放電電特性 能量體積比比 瞬間放電脈脈沖電流流 價(jià)格及廠家家 鋰亞 3.6V 3.4V 平