輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng) (TPMS)
[我的輪胎] 發(fā)表時間：2009-09-20
輪胎壓力正常大大降低了爆胎的可能性?；谶@種事實，美國前總統(tǒng)克林頓2000年11月簽署了有關(guān)加強運輸設(shè)備收回、責任確定和文件記錄(TREAD)法案。在此法案基礎(chǔ)上，不久出臺了美國運輸部(DOT) 國家公路交通安全管理委員會 (NHTSA)法規(guī)。
根據(jù)NHTSA官方網(wǎng)站上公布的"最后法規(guī)"，2003年11月到2006年10月31日期間所有在美國銷售的輕型汽車（轎車、跑車、多功能車、輕型巴士、輕卡車等）必須標配輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）。在前期過渡階段，NHTSA批準2種"標準備用系統(tǒng)"。這兩種備用系統(tǒng)分別稱為直接TPMS和間接TPMS。
直接TPMS：要求在每個輪胎內(nèi)使用壓力傳感器，并安裝無線發(fā)射器，將輪胎壓力信息從輪胎內(nèi)部發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng)。
直接TPMS組件（上圖為業(yè)界頂級品牌加拿大Smartire TPMS)
系統(tǒng)包括裝備在4個輪胎中的傳感器/發(fā)射器模塊和一個中央接收器。
輪胎模塊 ：硬件
傳感器是電容型MEMS壓力傳感器，專用于滿足TPMS在溫度和媒介兼容方面的要求。這是一個單體壓力和溫度傳感器，并具備電源管理和數(shù)字輸出功能。套件內(nèi)的媒介保護過濾器可以使其硅片免受環(huán)境影響。傳感器實時檢索氣壓和溫度數(shù)據(jù)，連接與其在一起的發(fā)射器，并根據(jù)所使用晶振的不同，用315或434MHz發(fā)送數(shù)據(jù)。
輪胎模塊：軟件
大多數(shù)TPMS制造商采用的行業(yè)標準是輪胎模塊為7-10年的使用壽命。輪胎模塊是由一塊鋰電池(鋰電池電容通常為200 - 300 mA-h)供電，TPMS軟件有3種主要功能：測量、處理數(shù)據(jù)和傳輸。
接收器顯示每個輪胎的氣壓和溫度
接收器模塊 ：硬件
接收機模塊含有一個 UHF 接收器、一個中央天線、和一個與汽車其他部分連接的接口。這種 IC能夠接收并解調(diào) OOK或FSK調(diào)制的 Manchester編碼數(shù)據(jù)，同時通過一條串行外圍接口(SPI)總線將其發(fā)送出去。采用FSK調(diào)制，并支持數(shù)據(jù)管理器(Manchester數(shù)據(jù)解碼器)，這是在TPMS中采用這種IC的最佳方法。接收器所選的控制器與TPMS無關(guān)。接收機將它所接收的數(shù)據(jù)按順序發(fā)送，這樣任何控制器都可以接收、處理數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異常情況時向司機告警。
接收機模塊：軟件
接收機IC 是高度集成的，通過一個MCU來控制，它還有許多節(jié)能選項，即使汽車停很長時間，也不會消耗完一塊電池。由于每個輪胎模塊要發(fā)送相同格式的數(shù)據(jù)，接收機控制器能在收到全部數(shù)據(jù)幀后中斷，這樣它可以在大部分時間都處于低能耗睡眠狀態(tài)。
裝配了直接TPMS，用戶可非常方便地隨時監(jiān)視輪胎的氣壓：出車前每個輪胎的具體氣壓及溫度，汽車行駛中輪胎的異常狀況。由于采用模塊化設(shè)計，用戶可以選擇基本的接收器，提供輪胎壓力不足的預警和報警；也可以根據(jù)需要添加實時全功能顯示器，既提供輪胎壓力數(shù)據(jù)，也提供輪胎的溫度數(shù)據(jù)。
直接TPMS結(jié)合RFT跑氣保用輪胎，汽車駕乘者的人身安全真正獲得了巨大的保障。
附：部分標配輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）車型：
奧迪：A8；A6 All road；RS6；A8 Nachfolger
賓利：MSB
奔馳：S級；E級；E AMG；SL級；新S級；Actros；SLR；SL Roadster；Maybach邁巴赫
寶馬：3系；5系；7系；X5，X3；新7系，新5系；Z系
保時捷：911系列；Boxster；Cayenne凱恩
大眾：Phaeton輝騰；Touareg途銳
法拉利：575 Maranello；Enzo；Modena
馬自達：RX-8
間接TPMS：要求使用車輛防抱死制動系統(tǒng)(ABS)來確定輪胎壓力變化的系統(tǒng)。ABS通過車速傳感器來確定車輪是否抱死，從而決定是否啟動防抱死系統(tǒng)。對于在4個輪子上都裝有車輪速度傳感器的系統(tǒng)來說，此類軟件的升級可以用于監(jiān)測車速的變化，輪胎壓力變低也會導致車速發(fā)生變化。當輪胎壓力降低時，車輛的重量會使輪胎直徑變小，這反過來會導致車速發(fā)生變化。經(jīng)過正確計算，這種車速變化可用于觸發(fā)警報系統(tǒng)來向司機發(fā)出警告。
每個系統(tǒng)都有自己的優(yōu)點。直接TPMS可以提供更高級的功能，隨時測定每個輪胎內(nèi)部的實際瞬壓，很容易確定故障輪胎。間接TPMS相對便宜，使用間接TPMS，已經(jīng)裝備了4輪ABS (每個輪胎裝備1個輪速傳感器)的汽車只需對軟件進行升級。但是，目前這類系統(tǒng)沒有直接TPMS準確率高，它根本不能確定故障輪胎，而且系統(tǒng)校準極其復雜。此外，在某些情況下此類系統(tǒng)會無法正常工作：例如同一車軸的2個輪胎氣壓都低。
顯然，直接TPMS更有效。因此預計當NHTSA 2005年修改TPMS法規(guī)時，直接TPMS將全部取代過渡期間的間接系統(tǒng)而更廣泛應用。
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