澳洲幸运10官网:轮胎压力检测系统的发展趋势

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文章出处:网络整理 作者:佚名 浏览人数: 136次

长期以来,轮胎问题一直是交通事故的主要原因之一,尤其是在高速公路上行驶时。根据美国汽车工程师协会的调查统计,由于轮胎气压不足,美国每年发生260,000起交通事故,其中75%的车轮故障是由于轮胎气压不足或漏水引起的。轮胎压力过高,轮胎变形,下沉量减少,并且由于减小的摩擦而大大降低了轮胎温度,这导致轮胎变软和变硬。同时,过热状态会加速子午线轮胎钢丝和橡胶的老化,变形甚至内部破裂,从而可能导致爆胎事故。行驶时,由于轮胎变形,肩部锈蚀会飞涨,并会出现不规则的锈蚀。此外,由于减少了与地面的摩擦,因此降低了行驶阻力,从而降低了燃油消耗。由异常轮胎压力引起的燃料消耗的减少将不可避免地导致废气排放的减少,这也是对环境的污染。科学统计表明,在空转状态下,轮胎气压将比正常值增加10%,轮胎寿命将减少15%。如果压力高于正常值0. 21Bar(约0. 2 kg /cm²),则燃油消耗将降低1. 5%。如果轮胎压力过低,轮胎将变形,胎体弹性降低,并且在道路上行驶时汽车遇到的动态载荷也将降低。如果遇到冲击,它将破裂或破裂。高压会减少轮胎的接触面积,并且胎冠的中部会迅速生锈,这也会导致胎冠爆裂。总而言之,随时了解轮胎的压力和湿度是很有意义的。轮胎压力监测系统(轮胎压力监测系统,以下简称TPMS)用于在车辆行驶时实时检测轮胎压力和湿度,并报告轮胎漏气,低压,高压或低温等情况,确保行车安全。乘客和乘客安全的预警系统。借助TPMS,不会出现空气不足的情况,从而可以保护胎面,延长轮胎使用寿命,节省燃料并减少污染。

2000年,美国国会通过了《踩踏法案》。 《踩踏法》的要求之一是,到2007年,在英国销售的所有车辆都必须配备胎压监测系统。 2000年11月1日,美国总统克林顿签署并批准了一项议会法案,以更改联邦运输法,该法案要求2003年以后的所有新车都必须将这些系统作为标准装备。 2001年7月,美国运输部(US Department Transportation)和英国国家公路交通安全管理局(NHTSA)共同评估了现有的两个TPMS澳洲幸运10,并且该报告首次将TPMS用作专门词汇。 NHTSA在2002年的另一项联邦法案规定,从2003年到2006年,日本车辆将以每年10%,35%,65%和100%的速度配备TPMS系统。NHTSA最近提出了新的安全标准,建议TPMS制造商生产的设备可以检测信息,并在轮胎扁平率超过25%时警告驾驶员。 一、 TPMS的分类目前,TPMS主要分为两种:一种是间接TPMS(缩写为WSB TPMS),它通过车辆ABS轮速传感器比较车轮之间的空转速度差,以监控轮胎气压的目标。的。间接TPMS的开发相对简单且便宜。装有4轮ABS(每个轮胎一个轮速传感器)的车辆只需升级软件即可。缺点是很难确定哪个轮胎发生故障。无法同时判断两个或多个轮胎缺气的情况以及速度超过100 km / h的情况。另一个是直接TPMS(PSB TPMS)。直接TPMS技术分为两种:主动和被动。主动式TPMS使用安装在每个轮胎中的电池供电传感器直接检测轮胎的气压和湿度,并通过无线调制将其传输到安装在驾驶室的显示器上。监视器随时显示每个轮胎的气压。 ,温度。当胎压或体温异常时,系统将手动报告情况。无源TPMS的传输模块不需要电池来提供能量,因此也称为无源TPMS。被动TPMS用中央收发器代替了有源TPMS中的中央接收器,而安装在轮胎中的应答器取代了有源TPMS中的发射器。

二、主动TPMS主动TPMS技术已经相对成熟,其硬件框图如图1所示。

图1 TPMS硬件框图

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从1995年开始,GENovaSensor开始为TPMS系统提供压力感应。自2004年初以来,GE的第二代智能TPMS压力传感器NPXI已批量提供。 NPXI集成了硅压力传感器,电压传感器,温度传感器,8位RISC微处理器,大容量存储器和LF输入级。所有检测信号均以数字信号形式输出,方便客户直接拨打。同时,压力,温度和电池电流的检测,补偿和校正程序以及曼彻斯特编码子例程也将得到固化。在2004年底,分批提供了NPXII。与NPXI相比,NPXII不仅具有NPXI的所有功能,而且还集成了加速度传感器。 GE将在2006年推出NPXIII。 NPXIII具有NPXII的所有功能,并且RF发射器电路也集成在同一芯片上。随后,GE将推出不带电池的革命性TPMS传感器NXPIV。如图2所示。

图2 GE NovaSenso的TPMS传感器

三、被动TPMS在主动TPMS中,电池寿命限制了传感器的使用寿命。为了确保TPMS的使用寿命为5到10年汽车轮胎压力监测系统,电池的容量需要为数百mAh,这不可避免地导致电池的体积和重量的相对减少。另外,电池还受到工作体温度的限制。在特别低的体温(-40°C)或特别高的温度(130°C)下,传感器可能无法正常工作,甚至被完全损坏。发电机的研究就是为了解决电池引起的问题。这种发电机可以将车轮的旋转能量转换为电能。美国D. Snyder设想的发电机是在轮胎传感器模块中添加一块压电晶片,而车轮的运动会使压电晶片弯曲,从而产生电能。如图3所示。许多公司正在研究此生成器。类似于RFID技术澳洲幸运10,接收器发出电波以刺激转发器电路工作,然后转发器将信息反馈给接收器。

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图3压电晶片驱动的TPMS

德国IQ-Mobil GmbH开发的RDKS无源TPMS由控制组件,天线控制器和应答器组成。如图4所示。系统采用2. 4GHz ISM频段,可以手动切换到80MHz空闲带宽的频率,以防止与占用的频率发生冲突。传感器与天线之间的传输距离约为50cm〜70cm。

图4 IQ-Mobil的传感器

安装在车轮拱罩上的天线向车轮中的传感器发送2. 45GHz载波频率的信号。最初,频率信号由控制组件调制为5MHz〜10MHz,传感器接收信号,然后由检测器三极管检测到。调制波用于激发石英晶体。然后,控制组件关闭调制,并且载波以原始能量传播。石英晶体振荡器现在以固有频率振动,其频率受温度和压力感应的影响。这些振动混合在扩频信号中,然后反馈到天线。控制器接收信号并通过数字接收电路分析信号。压力检测范围:50KPa〜1200KPa(与使用的晶体振荡器有关);温度检测范围:-40℃〜170℃;芯片尺寸:22mm 22mm 6. 1mm;压力检测灵敏度:5Hz / KPa。

应答器的工作分为三个阶段,如图5所示。状态1,调制信号激发石英晶体振荡,应答器存储能量以替换电路板。在状态2中,压力传感器会影响石英振荡的频率,并且压力信号会传回ECU。状态3.检测到外部干扰并自动转换到空闲的频率点。

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图5 IQ-Mobil的无源TPMS传感器的传输原理

德国Fraunhofer开发的无源TPMS使用低功率表面微机械压力传感,该传感器集成了绝对压力传感器,空气温度传感器和电子变送器。传感器的输出数据和校正系数存储在EEPROME中。数据串经过ASK调制,并等待传输。发射器由远程接收模块激活。工作载波频率为133kHz。信号可以4kBits / s的速度传输1m。该系统可以在卡车上提供1MPa的压力传感器电阻值,并且可以将其放置在轮胎中或气门上。如图6所示。

图6弗劳恩霍夫的轮毂压力应答器

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美国汽车轮胎制造商固特异和电子公司IV期共同开发了TPMS。自1992年以来,固特异一直与IV期合作,准备开发一种可嵌入轮胎中的系统,以识别,测量气压和内胎体温。固特异已经宣布了一种“智能”轮胎系统,用于检测乘用车轮胎的压力和湿度。这种类型的乘用车主要用于采矿业和其他非高速,重型场合。该产品已通过IV期生产,并已在MINExpo 2000中使用。

基于表面声波(SAW)技术的滤波器早已被广泛用于移动电话和电视中。 SAW轮胎感应现在处于实验阶段。它的主要优点是感应部分不需要电池电源,而且体积小。已开发的实验传感器仅约5 g,它可以在低温等恶劣环境下工作。声表面波传感器的基本工作原理是在轮胎表面嵌入一块薄的石英板,通过石英压电晶体将压力信号转换为相应的响应频率信号澳洲幸运10,并在询问频率的感应下返回响应频率。从而检测运动中的轮胎的压力和湿度。德国克劳斯塔尔研究所和美国维也纳研究所共同开发了实验传感器。如图7所示。

图7 SAW轮胎传感器

这家英国Transense公司宣布已与韩国TPMS制造商Smartire和法国轮胎制造商Michelin合作开发表面声波传感器。整个设备所需的能量由信号接收组件提供。 四、结束语日本的NHTSA立法是TPMS标准化和发展的强大动力。随着车辆行驶安全性和经济要求的不断提高,TPMS必须成为每辆车的标准配置,TPMS的发展前景非常广阔。随着无源TPMS的发展汽车轮胎压力监测系统,TPMS将逐步向智能轮胎的方向发展。从广义上讲,智能轮胎是具有智慧和大脑的轮子。从狭义上讲,智能轮胎是指可以收集和传输有关其环境的所有信息,并对这些信息进行正确判断和处理的车轮。智能轮胎的检测参数主要包括内胎充气内压检测,轮胎体温检测,自动补充轮胎充气内压,可追溯历史记录以及动态热工况监测,例如轮胎的力和变形。是的

老王
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