輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)

1、 是提高平安性和舒適性方面的又一新的進(jìn)步，系統(tǒng)可在車輛靜止和行駛時(shí)監(jiān)控輪胎的充氣壓力。但必須要提醒的是司機(jī)仍然須保證輪胎的充氣壓力到達(dá)廠家規(guī)定值。工程八工程八 輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng) 根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示輪胎氣壓缺乏是導(dǎo)致事故和故障的一個(gè)常見(jiàn)原因。大多數(shù)情況下，輪胎損壞是由于輪胎的充氣壓力過(guò)低造成的占85%。 雖然正確的輪胎壓力對(duì)行駛平安性、輪胎耐用性和燃油消耗起關(guān)鍵作用，但在以前輪胎壓力是少數(shù)幾個(gè)未處于持續(xù)監(jiān)控下的量中的一個(gè)，因此在行車時(shí)司機(jī)無(wú)法得知輪胎上的實(shí)際氣壓?；顒?dòng)一活動(dòng)一 輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)概述輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)概述 隨著電子技術(shù)的開(kāi)展，二十一世紀(jì)開(kāi)始各大汽車公司開(kāi)始越來(lái)越關(guān)注汽車

2、的主動(dòng)平安性能和經(jīng)濟(jì)性能，各種與汽車行駛平安性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、舒適性和動(dòng)力性的相關(guān)數(shù)據(jù)日益受到重視，各廠家紛紛研制出各種電子監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)，以適應(yīng)現(xiàn)代汽車開(kāi)展的需要。 奧迪汽車公司在2000年型的AUDIA8/S8上首次使用了輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)。一、輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng) AUDI車上用的輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)是一種四輪系統(tǒng)，備胎由控制單元監(jiān)控和管理，但它不包括在信息通報(bào)內(nèi)。從車輪傳感器到控制單元的數(shù)據(jù)是通過(guò)高頻無(wú)線電傳遞的，車輛外圍設(shè)備的信息交換是通過(guò)舒適CAN總線實(shí)現(xiàn)的。 每個(gè)氣門(mén)嘴上都裝有一個(gè)輪胎氣壓測(cè)量和發(fā)送單元，該單元以固定的時(shí)間間隔向安裝在翼子板上的輪胎壓力監(jiān)控天線和輪胎壓力監(jiān)控控

3、制單元發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，如下圖。 輪胎壓力監(jiān)控控制單元分析輪胎的充氣壓力及壓力的變化情況，將相應(yīng)信息發(fā)至組合儀表，這些信息由駕駛員信息系統(tǒng)FIS顯示出來(lái)。二、輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)1、輪胎氣壓過(guò)低時(shí)會(huì)提前指示，因此平安性得到提高。2、不需要定期檢查輪胎的壓力，因此舒適性得到提高。3、只有當(dāng)顯示屏上顯示相應(yīng)的信息時(shí)才有必要校正輪胎氣壓。4、提高了輪胎壽命壓力每降低，輪胎壽命會(huì)降低25%5、正確的輪胎壓力相應(yīng)地也就降低了燃油消耗。三、輪胎壓力監(jiān)控以下各情況的處理方法是不同的：1、緩慢漏氣 緩慢漏氣會(huì)提前指示給司機(jī)，以便司機(jī)檢查輪胎狀況及校正輪胎的氣壓。 “爆胎中有85%可歸因于緩慢漏氣。輪胎氣壓過(guò)低

4、時(shí)，如果車在高速行駛，那么就會(huì)因碾壓而使輪胎過(guò)熱，從而發(fā)生“爆胎。2、突然漏氣 車輛正在行駛時(shí)假設(shè)出現(xiàn)突然漏氣現(xiàn)象如爆胎、癟胎，系統(tǒng)會(huì)立即給司發(fā)出警報(bào)。 正常情況下，司機(jī)根據(jù)車的行駛狀態(tài)也可識(shí)別出這種情況。對(duì)于擁有車輪應(yīng)急運(yùn)行系統(tǒng)的車，司機(jī)可能會(huì)由于應(yīng)急運(yùn)行的特點(diǎn)而未能立即識(shí)別出“癟胎，在這種情況下，輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)就成了唯一能提醒司機(jī)的手段了。3、車輛靜止時(shí)癟胎 如果車輛靜止時(shí)出現(xiàn)“癟胎，那么在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，系統(tǒng)會(huì)立即提醒司機(jī)。 有應(yīng)急運(yùn)行系統(tǒng)的車輪在輪胎沒(méi)氣時(shí)也可繼續(xù)行駛，但是側(cè)滑性能下降，因此行駛平安性變差。另外，為了保證應(yīng)急運(yùn)行和防止輪胎徹底損壞，應(yīng)限制車速和行駛里程。 輪胎壓力監(jiān)控

5、系統(tǒng)會(huì)提前將漏氣情況通知司機(jī)。 輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)主要由：5個(gè)輪胎壓力傳感器、4個(gè)輪胎壓力監(jiān)控天線、輪胎壓力監(jiān)控控制單元、組合儀表、功能選擇開(kāi)關(guān)等部件構(gòu)成?；顒?dòng)二活動(dòng)二 輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)部件輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)部件一、輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)整車示意圖二、系統(tǒng)示意圖及功能圖 三、輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)部件 1、金屬氣門(mén)嘴 系統(tǒng)所用的氣門(mén)嘴是新設(shè)計(jì)的，以前使用的是橡膠氣門(mén)嘴，現(xiàn)在用的是金屬氣門(mén)嘴。更換輪胎時(shí)新輪胎，舊輪輞，只更換氣門(mén)芯即可。2、輪胎壓力傳感器G222、G223、G224、G225、 G226 輪胎壓力傳感器擰在金屬氣門(mén)嘴上，如下圖。在更換車輪或輪輞時(shí)，該傳感器仍可再用。 輪胎壓力傳感器內(nèi)部集成有發(fā)射

6、天線、壓力和溫度傳感器、測(cè)量和控制電子裝置、電池等部件，如下圖。輪胎壓力傳感器的發(fā)射天線發(fā)送下述信息： 專用識(shí)別碼(ID-Code)，每個(gè)輪胎壓力傳感器都有一個(gè)專用的識(shí)別碼(ID-Code)，用于“輪胎識(shí)別； 實(shí)時(shí)輪胎壓力(絕對(duì)壓力)； 實(shí)時(shí)輪胎空氣溫度； 集成電池的狀態(tài)； 以及為保證數(shù)據(jù)的平安傳遞所需的狀態(tài)、同步和控制方面的信息。 溫度信號(hào)用于補(bǔ)償因溫度改變而引起的壓力變化，同時(shí)還用于自診斷。當(dāng)溫度高于某一限定值時(shí)，傳感器就停止發(fā)送無(wú)線電信號(hào)。溫度補(bǔ)償由輪胎壓力監(jiān)控控制單元來(lái)進(jìn)行，測(cè)出的輪胎壓力以20時(shí)的值為標(biāo)準(zhǔn)值。 壓力傳感器、溫度傳感器及測(cè)量/控制電子裝置都集成在一個(gè)智能型傳感器上。 1

7、溫度切斷 為了防止接收到錯(cuò)誤信息，當(dāng)輪胎壓力傳感器接收到的溫度到達(dá)120時(shí)如下圖，它就不再發(fā)送無(wú)線電信號(hào)數(shù)據(jù)電報(bào)了。 電子部件對(duì)高溫是很敏感的，高溫會(huì)導(dǎo)致功能故障及部件損壞。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)輪胎壓力傳感器發(fā)生溫度切斷時(shí)，會(huì)出現(xiàn)圖中的提示。2輪胎壓力傳感器的供電 測(cè)量、控制及發(fā)射電子裝置是通過(guò)集成的鋰電池供電的。為了使輪胎壓力傳感器的使用壽命盡可能長(zhǎng)，其控制電子裝置有專用的“能源管理功能。能源管理功能主要有：測(cè)量輪胎壓力的數(shù)據(jù)傳遞量是很小的，但應(yīng)能立即識(shí)別出氣壓缺乏并將此信息傳遞給控制單元。“能源管理功能可以根據(jù)不同的測(cè)量和發(fā)射時(shí)間間隔區(qū)分出是正常發(fā)射模式還是快速發(fā)射模式，如下圖。 當(dāng)輪胎氣壓值保持

8、恒定時(shí)，輪胎壓力傳感器就處于正常發(fā)射模式；當(dāng)氣壓損失高于分鐘時(shí)，輪胎壓力傳感器立即切換到快速發(fā)射模式?！澳茉垂芾砜稍诒ＷC壓力監(jiān)控功能的同時(shí)，使傳感器電池所承受的負(fù)荷盡可能小。電池壽命理論上可到達(dá)7年，但要特別注意的是電池是輪胎壓力傳感器的一個(gè)組成部件，它是不能單獨(dú)更換的，我們可以通過(guò)自診斷來(lái)查詢電池的理論壽命。輪胎壓力傳感器內(nèi)鋰電池的放電曲線如下圖。3、輪胎壓力監(jiān)控天線R59、R60、R61、R62 輪胎壓力監(jiān)控天線接收來(lái)自輪胎壓力傳感器的無(wú)線電信號(hào),并將此信號(hào)傳至輪胎壓力監(jiān)控控制單元以便進(jìn)一步處理。 輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)共有4根用于輪胎壓力監(jiān)控的天線，分別安裝于左前、右前、左后、右后車輪罩內(nèi)的襯

9、板后。這4根天線經(jīng)高頻天線導(dǎo)線與輪胎壓力監(jiān)控控制單元相連，并根據(jù)安裝位置與控制單元進(jìn)行匹配。4、輪胎壓力監(jiān)控控制單元 J502如圖 該控制單元對(duì)輪胎壓力監(jiān)控天線發(fā)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理并排隊(duì)，然后把相應(yīng)的信息送至組合儀表，駕駛員信息系統(tǒng)FIS的顯示屏?xí)@示相應(yīng)信息。通過(guò)對(duì)各種不同的界限值和按時(shí)間變化的壓降壓降梯度進(jìn)行分析，就可對(duì)系統(tǒng)狀況信息進(jìn)行排隊(duì)按其重要性。一、操縱 在輪胎壓力子菜單里通過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)可以關(guān)閉或再次接通輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)，還可以存儲(chǔ)輪胎的實(shí)時(shí)壓力。1、存儲(chǔ)輪胎壓力活動(dòng)三活動(dòng)三 輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)功能輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)功能2、關(guān)閉和翻開(kāi)系統(tǒng) 該系統(tǒng)可由司機(jī)在菜單里關(guān)閉。每次接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后短

10、時(shí)出現(xiàn)“系統(tǒng)已關(guān)閉的信息以提醒司機(jī)。 選擇“存儲(chǔ)壓力時(shí)，輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)接通。二、信號(hào) 根據(jù)對(duì)車輛行駛性能的影響，將系統(tǒng)信號(hào)分成兩個(gè)優(yōu)先等級(jí)。 優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)(最重要)表示已不能保證行駛平安性了，優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)由FIS顯示屏上的紅色警報(bào)符號(hào)以及聲音信號(hào)鑼來(lái)指示，這時(shí)要求司機(jī)立即檢查輪胎狀態(tài)。 一優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)(最重要)1、壓力損失很快 優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)在處理完成后會(huì)立即顯示出來(lái)，超過(guò)警報(bào)線3以后就總是顯示優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)?？赡軙?huì)顯示下面提及的優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)：1當(dāng)至少滿足優(yōu)先等級(jí)1的一個(gè)條件且不能明確指出是哪個(gè)車輪時(shí)，就會(huì)顯示這個(gè)信息優(yōu)先等級(jí)1，無(wú)位置；2可能與一個(gè)或多個(gè)車輪有關(guān)，在

11、某些條件下，該信息可能與備胎有關(guān)； 3這些信息優(yōu)先等級(jí)1，有位置與前面說(shuō)過(guò)的信息是不同的，不同之處在于：此處有明確的車輪位置指示。2、調(diào)整不當(dāng)或緩慢漏氣 如圖表示調(diào)整不當(dāng)或緩慢漏氣。警報(bào)線3是用局部負(fù)荷的編碼壓力計(jì)算出來(lái)的，高于警報(bào)線3后應(yīng)總顯示優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)。在此圖中，在低于輪胎充氣壓力規(guī)定值時(shí)就已經(jīng)顯示優(yōu)先等級(jí)1的信號(hào)。二優(yōu)先等級(jí)2的信號(hào)(次重要)滿足這些條件時(shí)，會(huì)顯示優(yōu)先等級(jí)2的信號(hào)：A當(dāng)輪胎的實(shí)際壓力到達(dá)或超過(guò)警報(bào)線1的時(shí)候；B當(dāng)同一軸上的車輪輪胎壓力差大于時(shí)；C當(dāng)系統(tǒng)已關(guān)閉或因故障而無(wú)法使用時(shí)。 如圖表示緩慢漏氣。圖中警報(bào)線1輪胎實(shí)際壓力比通過(guò)菜單存儲(chǔ)的輪胎壓力規(guī)定值低，警報(bào)線2輪

12、胎實(shí)際壓力比通過(guò)菜單存儲(chǔ)的輪胎壓力規(guī)定值低；警報(bào)線3輪胎實(shí)際壓力是最低壓力極限值。1、與A相關(guān)的信息 當(dāng)某個(gè)車輪的實(shí)際壓力比通過(guò)菜單存儲(chǔ)的輪胎壓力規(guī)定值低時(shí)，就會(huì)顯示這些信息警報(bào)線1，這時(shí)輪胎壓力監(jiān)控控制單元應(yīng)識(shí)別出輪胎壓力傳感器的位置，其它三個(gè)輪胎的實(shí)際壓力與存儲(chǔ)的壓力規(guī)定值相差不能大于。 如果某個(gè)輪胎壓力到達(dá)警報(bào)線1，而其它輪胎中有一個(gè)或多個(gè)輪胎的壓力比存儲(chǔ)的壓力規(guī)定值低，就會(huì)顯示無(wú)位置信息。這時(shí)就要求司機(jī)檢查并校正所有輪胎的壓力，這樣就可防止警報(bào)過(guò)于頻繁，因?yàn)橄麓诬囕喒收显诙虝r(shí)間內(nèi)是不會(huì)發(fā)出警報(bào)的。2、與B相關(guān)的信息 當(dāng)同一軸(前軸、后軸或兩軸上的兩個(gè)車輪輪胎壓力差大于時(shí)，會(huì)顯示這些信息

13、；如果校正輪胎壓力的工作做的不對(duì)比方忘了一個(gè)輪胎，也會(huì)顯示這些信息；司機(jī)應(yīng)再次檢查并校正輪胎壓力，然后再次執(zhí)行“存儲(chǔ)壓力的功能。3、與C有關(guān)的信息 司機(jī)可以通過(guò)菜單將壓力監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)閉。當(dāng)裝有輪胎壓力傳感器的輪胎如冬季輪胎放在行李箱內(nèi)運(yùn)輸或裝用的輪胎無(wú)傳感器時(shí)，關(guān)閉壓力監(jiān)控系統(tǒng)就顯得非常有意義了。每次接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，會(huì)出現(xiàn)這個(gè)顯示，用以提示司機(jī)“壓力監(jiān)控系統(tǒng)已關(guān)閉。 如果因故障壓力監(jiān)控系統(tǒng)已無(wú)法使用了，會(huì)出現(xiàn)這個(gè)顯示以提醒司機(jī)。例如：因電磁場(chǎng)變化而導(dǎo)致傳感器無(wú)法接收信號(hào)，就會(huì)出現(xiàn)這個(gè)顯示。 干擾的因素有：火花塞間隙過(guò)大火花塞插頭未插好或使用了無(wú)線耳機(jī)等。如果無(wú)線電干擾消失且傳感器接收到信號(hào)，那么

14、這個(gè)提醒信息就消失了。三、輪胎識(shí)別 每個(gè)輪胎壓力傳感器都有一個(gè)單獨(dú)的識(shí)別碼即ID碼，它是一個(gè)10位的數(shù)字。這個(gè)ID碼包含在傳感器信號(hào)中并傳給控制單元，車輛用它就可識(shí)別傳感器的位置，控制單元在一定條件下確定并存儲(chǔ)傳感器的信息，這個(gè)過(guò)程就稱為輪胎識(shí)別，如下圖。 輪胎壓力監(jiān)控控制單元 J502如下圖最多可以“管理5個(gè)傳感器包括備胎。接收到的ID碼與存儲(chǔ)的ID碼總在不斷地進(jìn)行比照，以便對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。這樣就可防止在無(wú)線電作用范圍內(nèi)“未知傳感器影響系統(tǒng)。 輪胎識(shí)別有“自學(xué)習(xí)能力，例如輪胎如果裝上了別的傳感器，控制單元會(huì)識(shí)別出來(lái)，并在一定條件下算法處理接受并存儲(chǔ)“新傳感器。 只有在車輛行駛過(guò)程

15、中才能完成傳感器的自適應(yīng)，這樣就可防止停在附近的車輛如果它有輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)的話的影響。在菜單中執(zhí)行“存儲(chǔ)壓力時(shí)，不但存儲(chǔ)了新的輪胎充氣壓力，還要求控制單元進(jìn)行輪胎識(shí)別和位置匹配。 如果車內(nèi)放有裝有輪胎壓力傳感器的車輪，那么在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中就會(huì)導(dǎo)致輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)出故障或發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)。 可以用自診斷儀器在功能08-讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊狀態(tài)下，在不同的顯示組中顯示各個(gè)傳感器的ID碼。四、位置識(shí)別 為了能向司機(jī)提供輪胎位置信息，輪胎壓力監(jiān)控控制單元必須知道傳感器在車上的安裝位置。位置識(shí)別是控制單元的一個(gè)擴(kuò)展功能，該功能可以自動(dòng)完成車輪與傳感器的匹配，即定義出左前VL、右前VR、左后HL、右后HR及備胎RR。為此車上安裝了4個(gè)接收天線，通過(guò)分析各個(gè)傳感器傳來(lái)的不同強(qiáng)度信號(hào)，即可完成位置識(shí)別?？刂茊卧鶕?jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就可確定傳感器的理論位置車輪的安裝位置VL，VR，HL，HR und RR)。五、備胎 備胎在輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)中占有很重要的位置，備胎上也裝有輪胎壓力傳感器，但與其它輪胎不同的是，備胎沒(méi)有自己?jiǎn)为?dú)用于輪胎壓力監(jiān)控的天線。 備胎發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)數(shù)據(jù)電報(bào)由天線接收后再傳給輪胎壓力監(jiān)控控制單元，通過(guò)輪胎識(shí)別和位置識(shí)別就可判斷出這個(gè)“第五個(gè)輪胎就是備胎，并將