日前,中國(guó)工業(yè)和信息化部牽頭審查通過(guò)了《乘用車(chē)輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能要求和試驗(yàn)方法》(GB26149)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送審稿(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)。經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委批準(zhǔn)后將正式發(fā)布實(shí)施。這意味著,胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將成為未來(lái)新車(chē)出廠時(shí)的強(qiáng)制性“標(biāo)配”,同時(shí)也對(duì)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各部件的相關(guān)技術(shù)要求更為嚴(yán)苛。
數(shù)據(jù)表明,在眾多交通事故中,因爆胎引發(fā)的交通事故占20%,而發(fā)生在高速公路上的交通事故中,有46%是由于輪胎發(fā)生故障引起的,其中爆胎一項(xiàng)就占事故總量的70%。此外,在高速發(fā)生的爆胎事故往往是致命。而胎壓監(jiān)測(cè)能間接減少爆胎的幾率。
此外胎壓監(jiān)測(cè)對(duì)降低燃油消耗和延長(zhǎng)輪胎壽命意義重大。胎壓過(guò)低時(shí),會(huì)增大與地面的摩擦,增加油耗并加快輪胎的磨損。標(biāo)準(zhǔn)制定的實(shí)驗(yàn)表明,與基準(zhǔn)胎壓相比,胎壓降低 10%,燃料消耗量約增加1%;胎壓增加10%,燃料消耗量約降低0.7%;在 GB 9743 規(guī)定的低氣壓狀態(tài)下,輪胎壽命相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣壓縮短約30%~50%。
所以,研究高性能、高可靠性的汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
TPMS介紹及測(cè)試說(shuō)明
胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(Tire Pressure Monitoring System,TPMS),是一種采用無(wú)線傳輸技術(shù),利用固定于汽車(chē)輪胎內(nèi)的高靈敏度微型無(wú)線傳感裝置在行車(chē)或靜止的狀態(tài)下采集汽車(chē)輪胎壓力、溫度等數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳送到駕駛室內(nèi)的主機(jī)中,以數(shù)字化的形式實(shí)時(shí)顯示汽車(chē)輪胎壓力和溫度等相關(guān)數(shù)據(jù),并在輪胎出現(xiàn)異常時(shí)(預(yù)防爆胎)以蜂鳴或語(yǔ)音等形式提醒駕駛者進(jìn)行預(yù)警的汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)??纱_保輪胎的壓力和溫度維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),起到減少爆胎、毀胎的概率,降低油耗和車(chē)輛部件的損壞的作用。
分類(lèi)
胎壓監(jiān)測(cè)按照測(cè)量的方式可以分為間接式胎壓監(jiān)測(cè)(WSB)和直接式胎壓監(jiān)測(cè)(PSB)。而按照傳感器安裝位置,我們又可以分為內(nèi)置式胎壓監(jiān)測(cè)和外置式胎壓監(jiān)測(cè)。
1.直接式和間接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
直接式胎壓監(jiān)測(cè)裝置是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓力傳感器來(lái)直接測(cè)量輪胎的氣壓,利用無(wú)線發(fā)射器將壓力信息從輪胎內(nèi)部發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng),然后對(duì)各輪胎氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。當(dāng)輪胎氣壓太低或漏氣時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。
間接式胎壓監(jiān)測(cè)的工作原理是當(dāng)某輪胎的氣壓降低時(shí),車(chē)輛的重量會(huì)使該輪的滾動(dòng)半徑變小,導(dǎo)致其轉(zhuǎn)速比其他車(chē)輪快,然后通過(guò)比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別,以達(dá)到監(jiān)測(cè)胎壓的目的。
2.內(nèi)置式和外置式胎壓監(jiān)測(cè)
按照傳感器安裝位置,我們又可以分為內(nèi)置式胎壓監(jiān)測(cè)和外置式胎壓監(jiān)測(cè)。內(nèi)置型胎壓監(jiān)測(cè),它的傳感器是裝在輪胎內(nèi)部,替換原來(lái)的氣嘴,這種形式相對(duì)比較穩(wěn)定,監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)也比較準(zhǔn)確。而外置型胎壓監(jiān)測(cè)是在氣門(mén)嘴外面加上一個(gè)傳感器,雖然安裝簡(jiǎn)單,但是傳感器容易被損壞。
測(cè)試原理
通常包括一組胎壓監(jiān)測(cè)模塊和中控臺(tái)的接收裝置,監(jiān)測(cè)傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量每個(gè)輪胎中的氣壓和溫度狀態(tài),并以無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)報(bào)告給中控臺(tái)。
其無(wú)線發(fā)射頻段工作在 ISM頻段, 常用的有315MHz和433.92MHz。發(fā)射信號(hào)的調(diào)制采用頻移鍵控(2FSK)或幅移鍵控(ASK)。對(duì)于胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)通常會(huì)進(jìn)行傳感器及無(wú)線通信信號(hào)質(zhì)量測(cè)試。無(wú)線通信信號(hào)測(cè)試分為監(jiān)測(cè)模塊的發(fā)射測(cè)試,包含發(fā)射功率,發(fā)射頻率及頻偏(對(duì)于2FSK)測(cè)試;及中控臺(tái)的接收端的接收靈敏度測(cè)試。
對(duì)于發(fā)射測(cè)試,可以通過(guò)DSA700/800系列頻譜分析儀直接進(jìn)行發(fā)射功率及發(fā)射頻率測(cè)試。此外,通過(guò)頻譜分析儀的信號(hào)無(wú)縫捕獲(SSC)功能,可實(shí)現(xiàn)對(duì)2FSK信號(hào)的快速捕獲及頻偏測(cè)試。
SSC測(cè)試功能