TPMS基础知识课件

TechTrainingTPMS基础知识课件2012年2月7日研发中心目录概述国际市场介绍主要功能特点分类工作原理TPMS安装案例分析TPMS测试方法和指标概述

汽车工业的发展带动汽车配备用品行业的发展和技术升级。TPMS是继安全气囊、ABS刹车系统之后，出现的新一代汽车配备产品,被誉为新一代汽车高科技安全配备用品。轮胎压力监测系统（TirePressureMonitorSystem，TPMS），通过采用无线射频通信的胎压传感单元和胎压监测单元，实现了对轮胎压力的实时监控。据统计，国内在高速公路上所发生的重大交通事故中，突发爆胎事故所占比例在40%以上，而美国每年有26万起交通事故是由于轮胎气压高或渗漏造成的。

为实时检测轮胎气压，TPMS产品应运而生！

国际市场介绍2005年在全球轻型车前装市场上安装的直接式TPMS出货量大约有660万套，到2007年该出货量超过1,500万套，三年间直接式TPMS的出货量增长了约127%。直接式TPMS的惊人增长主要受益于法律环境的改变。在经历了一系列与胎压异常有关的惨痛交通事故后，美国通过了一个强制在汽车上安装TPMS的法律。该法律规定汽车厂商必须于2003年11月后在美国生产的汽车上逐步安装一定比例的直接式或间接式TPMS系统。到2007年9月1日，所有在美国销售的汽车必须装有TPMS系统。有关法律的实施直接导致了北美地区TPMS市场的快速发展。目前，北美地区是世界上最大的TPMS市场。2007年TPMS在北美地区的出货量达到全球出货量的63%以上。在欧洲，TPMS主要被作为豪华配置安装在一些中高端车型上。在宝马和奔驰系列车型中，TPMS已经成为一个标准配置。一个重要的趋势是在未来欧洲出售的汽车中TPMS将日益成为一个标配。除了高端车型外，把TPMS作为标配的中级车会越来越多。在未来八年中，直接式TPMS在欧洲的出货量的年增长率预计会达到或超过11%。日本的情况与欧洲相似，TPMS主要出现在高端车，如雷克萨斯等车型上。主要功能全时监测轮胎压力；实时显示当前轮胎压力及温度；高压低压报警,高温报警；快速漏气报警；主机电池低电量提示；停车时显示屏自动关闭；电池供电时主机可自动进入停车省电模式；可根据车型及轮胎位置设定相应的标准压力值。

特点事前主动型安保汽车现有安全措施，如ABS、EDS、EPS、安全气囊等，均是“事后被动”型安保，即在事故发生后才起到保护人身安全的作用。而TPMS属于“事前主动”型安保，即在轮胎出现危险征兆时及时报警，驾驶员可采取措施，将事故消灭在萌芽状态。延长轮胎使用寿命统计表明：轮胎气压不足行驶，车轮气压比正常值下降10%，轮胎寿命减少15%。TMPS系统实时监测每个轮胎的动态瞬时气压，当轮胎气压出现异常时能及时自动报警，从而减少车胎的损毁，延长轮胎使用寿命。

特点减少燃油消耗，利于环保实验显示，轮胎气压低于标准气压值30%，油耗将上升10%。如果轮胎气压过高，抓地力就会下降，轮胎磨损加快。油耗上升不仅增加车辆运行费用，而且增加废气排放，对环境的污染加大。

车辆安装了

TPMS系统，就能及时发现车胎气压异常，有效避免上述现象的发生，不仅降低油耗，而且还可减轻对环境的污染。可避免车辆部件不正常的磨损若汽车在轮胎气压过高的状态下行驶，日积月累对发动机底盘及悬挂系统将造成很大的伤害；如果轮胎气压不均匀，刚会造成刹车跑偏，从而增加悬挂系统的磨损。

分类间接式TPMS间接式（Wheel-SpeedBasedTPMS，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。

分类直接式TPMS直接式（Pressure-SensorBasedTPMS，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，如卫驶泰TPMS。

胎压监测传感器胎压监测传感器分类国内某产品产品组成示意图:

一套有4个发射器，安装于轮胎，另有四只LF唤醒器，分别安置于4个轮胎附近的车体上，通过有线与接收RF模块连接，由RF模块控制发LF（125KHZ）信号，唤醒发射器工作。

实现自动对码，更换轮胎时无需进行设置即可正常工作。减少用户误操作的机会

实现国标要求的点火后6秒完成自检并显示所有轮胎数据或故障----此要求中国国标要严于国外标准。分类复合式TPMS

它兼有每个系统的优点。复合式系统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，它仍然不能提供所有4个轮胎内实际压力的实时数据，只有直接系统才具备这种功能。间接式与直接式TPMS的区别直接系统是通过电桥式电子感应装置实时地感应轮胎的气压与温度，所得数据是精确的测量的结果，是业界主流、正规的、专业的做法。弊端是：制作成本较高，安装维护需要专业人员。间接系统成本低，已经装备了4轮

分类

ABS(每个轮胎装备1个轮速传感器)的汽车只需对软件进行升级。但是，间接系统没有直接系统准确率高，它根本不能确定故障轮胎，而且系统校准极其复杂，在某些情况下该系统会无法正常工作，例如同一车轴的2个轮胎气压都低时。现在的轮胎压力监测系统还是存在着不少需要完善改进的地方。对于间接系统来说，同轴或2个以上轮胎缺气的情况无法显示；车速100km/h以上时监测失效。而对于直接系统，无线信号传输的稳定性和可靠性、传感器的使用寿命、报警提示的准确性（有无误报、错报）以及传感器的耐压性等都是亟待提高的。

工作原理轮胎的胎骰上安装一个内置传感器，传感器中包括感应气压的电桥式电子气压感应装置，它将气压信号转换为电信号，通过无线发射装置将信号发射出来。

TPMS通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器，在行车或静止的状态下，实时监视轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到接收器，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式，提醒驾车者。并在轮胎漏气和压力变化超过安全门限（该门限值可通过显示器设定）时进行报警，以保障行车安全。接收器接收器也根据供电方式分为两类。一种是通过点烟器或者接汽车电源线的方式供电，大部分的接收器都是这种；另一种是通过OBD插口供电，即插即用，而且接收器是HUD抬头显示器，如台湾s-cat的TPMS就是这种。TPMS的安装TPMS的组成：电子模块；高频模块、线束、显示器。轮胎电子模块的安装轮胎电子模块的安装

1、根据拆缷轮胎的标准程序，将轮胎从汽车上拆下，放气并在气门嘴处剥开橡胶外胎；

2、将轮辋、橡胶外胎内部清洁干净；

3、拆下原轮胎气门嘴；

4、将相应轮胎压力传感器插入到对应的轮胎气门嘴的位置，然后加以

固定;5、按顺序拧上金属垫环，螺母，螺帽，拧六角螺母扭力：4kgf/cm2

6、安装橡胶外胎，注意不要损坏传感器

注意：轮胎电子模块标签上有左前/右前/右后/左后字样，请根据字样分别将轮胎电子模块安装在相应的轮胎上—根据汽车厂家提供的轮胎压力值（邮箱盖板上有轮胎压力标准值）进行充气，安装4只轮胎。

注意：由于传感器安装在气门嘴上，故不能对气门嘴橡胶造成挤压，以免漏气或损坏。TPMS的安装TPMS线束与汽车电源线的安装

1.拆卸保险盒前盖板，看到保险丝插片

2.拆卸保险盒反面盖板，露出线束端子3.不打开汽车电源，把万用表一端表笔搭在搭铁地线上，另一端表笔搭在保险盒线束的端子上，查找12v汽车常通电源线,并用快速接线卡子把TPMS线束红色导线与汽车常通电源线接好；查找12v汽车点火电源线，用快速接线卡子把TPMS线束黑色导线与汽车点火电源线接好.

4.将棕色导线上

圆形搭铁插头固定在汽车地线螺丝上

TPMS的安装显示器模块及线束安装拆卸左侧装饰板，将显示器线束从装饰板的缝隙中穿过，与显示器模块连接，线束塞进挡风玻璃空隙中，看不到线束，达到美观要求

高频模块线束的安装1.高频线束的安装:线束从左侧装饰板下来，沿门槛踏板下的汽车总线并用扎带固定，到后排座垫边与高频3芯插座连接

TPMS的安装2.高频模块及线束的安装

2-1：在汽车底盘下找到合适的安装位置，根据不同车型制作成图1，图2，图3或图4的支架，用2颗螺丝将高频模块固定在支架上，把支架固定在安装位置上，要求：高频模块保持垂直向上.2-2：把高频模块线束从底盘下引入车内后排座垫下，并将线束的3芯插头和高频3芯插座连接TPMS的安装TPMS系统功能和匹配调试打开汽车电源，将左前轮胎放气，当听到报警声时停止放气，显示器报警内容为：左前轮快速漏气，40秒后报警解除，显示左前轮压力值，左前轮传感器匹配完成。再根据车厂规定的轮胎压力值进行调整，具体的轮胎压力值一般情况标注在油箱盖板上。按相同方法，完成其他3只轮胎传感器的匹配。

TPMS测试标准一般规格：a．接收机主要技术参数：工作电压:DC12V±3V接收灵敏度:<-112dBm调制方式:FSK工作温度:-30℃～+70℃（LCD：-30℃～+70℃）

储存温度：-30℃～+80℃工作湿度:5%～98%工作大气压:0.86Bar～1.06Barb．发射机主要技术参数：工作电压:DC2.1-3.6伏

调制方式:FSK压力检测范围:0-3.5Bar压力检测精度:±0.1BarTPMS测试标准温度检测精度:±2℃发射器电池使用寿命:正常使用≥5年工作温度:-40℃～+125℃储存温度：-40℃～+85℃，〉+60℃不超过30天工作湿度:5%～98%发射功率:≥11dBm通信速率:5Kbits/S（曼切斯特码10Kbits/s）平均工作电流：<3uA,通常<800nA最大电流:<16mA时速：0–120km/h在此范围内,功能正常,检测准确,通讯可靠低电报警:<2.4V注：电流测试是常温常压下的电流。TPMS测试方法和指标1TPMS发射机：工作电压：3.6VDC发射频率：434.000MHz频率误差:≤9KHz连线发射功率≥11dBm（参考样机）感应发射功率≥-45dBm＠35CM远端感应（参考样机）静态电流≤4uA发射电流≤17mA行车\驻车模式转换:发射机在运行模式状态下静置15分，由运行模式转至驻车模式；发射机在驻车模式下，当被振动后立即由驻车模式转换为运行模式。连线功率测试：TPMS发射机的天线端连接至综测仪的RFINPUT端，PCB板上的TP3测试点接3V电源的正极，观察综测仪的TXPOWER应大于11dBm,感应发射功率测试：TPMS发射机焊接好天线并装壳,置于距频谱仪的RFINPUT外接天线.35CM处.PCB板TP3测试点接3V电源的正极，观察频谱仪的LEVEL应大于-45dBm,（参考样机），(仪器设置1:REFLEVEL0dBm,2:SPAN0.2MHz)TPMS测试标准连线功率测试：TPMS发射机的天线端连接至综测仪的RFINPUT端，PCB板上的TP3测试点接3V电源的正极，观察综测仪的TXPOWER应大于11dBm,感应发射功率测试：TPMS发射机焊接好天线并装壳,置于距频谱仪的RFINPUT外接天线.35CM处.PCB板TP3测试点接3V电源的正极，观察频谱仪的LEVEL应大于-45dBm,（参考样机），(仪器设置1:REFLEVEL0dBm,2:SPAN0.2MHz)TPMS测试标准2TPMS通用接收机（LE-T1000A1）

仪器设置：freq:434.000MHz

FM：50KHzAudio1KHz连线灵敏度测试：综测仪的RFINPUT端连TPMS接收机的天线端，PCB板上的CAGC(TP1)测试点接到综测仪的AUDIOIN，调节综测仪的RFOUTPUTLEVEL到-112dBm,看综测仪上SINAD应大于12dB,Distortion应小于5％，AUDIO大于或等于5mV感应灵敏度测试：TPMS通用接收机装上天线后，综测仪的RFINPUT接发射天线,距离接收天线端约n3