轮胎压力监控系统.ppt

是提高安全性和舒适性方面的又一新的进步，系统可在车辆静止和行驶时监控轮胎的充气压力。但必须要提醒的是司机仍然须保证轮胎的充气压力达到厂家规定值。,项目八 轮胎压力监控系统,根据数据统计显示轮胎气压不足是导致事故和故障的一个常见原因。大多数情况下，轮胎损坏是由于轮胎的充气压力过低造成的（占85%）。 虽然正确的轮胎压力对行驶安全性、轮胎耐用性和燃油消耗起关键作用，但在以前轮胎压力是少数几个未处于持续监控下的量中的一个，因此在行车时司机无法得知轮胎上的实际气压。,活动一 轮胎压力监控系统概述,随着电子技术的发展，二十一世纪开始各大汽车公司开始越来越关注汽车的主动安全性能和经济性能，各种与汽车行驶安全性、经济性、稳定性、舒适性和动力性的相关数据日益受到重视，各厂家纷纷研制出各种电子监控系统来监测车辆运行数据，以适应现代汽车发展的需要。 奥迪汽车公司在2000年型的AUDIA8/S8上首次使用了轮胎压力监控系统。,一、轮胎压力监控系统 AUDI车上用的轮胎压力监控系统是一种四轮系统，备胎由控制单元监控和管理，但它不包括在信息通报内。从车轮传感器到控制单元的数据是通过高频无线电传递的，车辆外围设备的信息交换是通过舒适CAN总线实现的。,每个气门嘴上都装有一个轮胎气压测量和发送单元，该单元以固定的时间间隔向安装在翼子板上的轮胎压力监控天线和轮胎压力监控控制单元发送无线电信号，如图所示。 轮胎压力监控控制单元分析轮胎的充气压力及压力的变化情况，将相应信息发至组合仪表，这些信息由驾驶员信息系统（FIS）显示出来。,二、轮胎压力监控系统的优点 1、轮胎气压过低时会提前指示，因此安全性得到提高。 2、不需要定期检查轮胎的压力，因此舒适性得到提高。 3、只有当显示屏上显示相应的信息时才有必要校正轮胎气压。 4、提高了轮胎寿命（压力每降低0.3bar，轮胎寿命会降低25%） 5、正确的轮胎压力相应地也就降低了燃油消耗。,三、轮胎压力监控 以下各情况的处理方法是不同的： 1、缓慢漏气 缓慢漏气会提前指示给司机，以便司机检查轮胎状况及校正轮胎的气压。 “爆胎”中有85%可归因于缓慢漏气。轮胎气压过低时，如果车在高速行驶，那么就会因碾压而使轮胎过热，从而发生“爆胎”。,2、突然漏气 车辆正在行驶时若出现突然漏气现象（如爆胎、瘪胎），系统会立即给司发出警报。 正常情况下，司机根据车的行驶状态也可识别出这种情况。对于拥有车轮应急运行系统的车，司机可能会由于应急运行的特点而未能立即识别出“瘪胎”，在这种情况下，轮胎压力监控系统就成了唯一能提醒司机的手段了。,3、车辆静止时瘪胎 如果车辆静止时出现“瘪胎”，那么在接通点火开关后，系统会立即提醒司机。 有应急运行系统的车轮在轮胎没气时也可继续行驶，但是侧滑性能下降，因此行驶安全性变差。另外，为了保证应急运行和防止轮胎彻底损坏，应限制车速和行驶里程。 轮胎压力监控系统会提前将漏气情况通知司机。,轮胎压力监控系统主要由： 5个轮胎压力传感器、 4个轮胎压力监控天线、 轮胎压力监控控制单元、 组合仪表、 功能选择开关等部件构成。,活动二 轮胎压力监控系统部件,一、轮胎压力监控系统整车示意图,二、系统示意图及功能图,三、轮胎压力监控系统部件 1、金属气门嘴 系统所用的气门嘴是新设计的，以前使用的是橡胶气门嘴，现在用的是金属气门嘴。更换轮胎时（新轮胎，旧轮辋），只更换气门芯即可。,2、轮胎压力传感器（G222、G223、G224、G225、 G226） 轮胎压力传感器拧在金属气门嘴上，如图所示。在更换车轮或轮辋时，该传感器仍可再用。,轮胎压力传感器内部集成有发射天线、压力和温度传感器、测量和控制电子装置、电池等部件，如图所示。,轮胎压力传感器的发射天线发送下述信息： 专用识别码(ID-Code)，每个轮胎压力传感器都有一个专用的识别码(ID-Code)，用于“轮胎识别”； 实时轮胎压力(绝对压力)； 实时轮胎空气温度； 集成电池的状态； 以及为保证数据的安全传递所需的状态、同步和控制方面的信息。,温度信号用于补偿因温度改变而引起的压力变化，同时还用于自诊断。当温度高于某一限定值时，传感器就停止发送无线电信号。温度补偿由轮胎压力监控控制单元来进行，测出的轮胎压力以20时的值为标准值。 压力传感器、温度传感器及测量/控制电子装置都集成在一个智能型传感器上。,（1）温度切断 为了避免接收到错误信息，当轮胎压力传感器接收到的温度达到120时（如图所示），它就不再发送无线电信号（数据电报）了。 电子部件对高温是很敏感的，高温会导致功能故障及部件损坏。当一个或多个轮胎压力传感器发生温度切断时，会出现图中的提示。,（2）轮胎压力传感器的供电 测量、控制及发射电子装置是通过集成的锂电池供电的。为了使轮胎压力传感器的使用寿命尽可能长，其控制电子装置有专用的“能源管理”功能。,能源管理功能主要有： 测量轮胎压力的数据传递量是很小的，但应能立即识别出气压不足并将此信息传递给控制单元。 “能源管理”功能可以根据不同的测量和发射时间间隔区分出是正常发射模式还是快速发射模式，如图所示。,当轮胎气压值保持恒定时，轮胎压力传感器就处于正常发射模式；当气压损失高于0.2bar/分钟时，轮胎压力传感器立即切换到快速发射模式。 “能源管理”可在保证压力监控功能的同时，使传感器电池所承受的负荷尽可能小。,电池寿命理论上可达到7年，但要特别注意的是电池是轮胎压力传感器的一个组成部件，它是不能单独更换的，我们可以通过自诊断来查询电池的理论寿命。轮胎压力传感器内锂电池的放电曲线如图所示。,3、轮胎压力监控天线（R59、R60、R61、R62） 轮胎压力监控天线接收来自轮胎压力传感器的无线电信号,并将此信号传至轮胎压力监控控制单元以便进一步处理。 轮胎压力监控系统共有4根用于轮胎压力监控的天线，分别安装于左前、右前、左后、右后车轮罩内的衬板后。这4根天线经高频天线导线与轮胎压力监控控制单元相连，并根据安装位置与控制单元进行匹配。,4、轮胎压力监控控制单元 J502（如图） 该控制单元对轮胎压力监控天线发来的信号进行处理并排队，然后把相应的信息送至组合仪表，驾驶员信息系统（FIS）的显示屏会显示相应信息。通过对各种不同的界限值和按时间变化的压降（压降梯度）进行分析，就可对系统状况信息进行排队（按其重要性）。,一、操纵 在轮胎压力子菜单里通过功能选择开关可以关闭或再次接通轮胎压力监控系统，还可以存储轮胎的实时压力。 1、存储轮胎压力,活动三 轮胎压力监控系统功能,2、关闭和打开系统 该系统可由司机在菜单里关闭。每次接通点火开关后短时出现“系统已关闭”的信息以提醒司机。 选择“存储压力”时，轮胎压力监控系统自动接通。,二、信号 根据对车辆行驶性能的影响，将系统信号分成两个优先等级。 优先等级1的信号(最重要)表示已不能保证行驶安全性了，优先等级1的信号由FIS显示屏上的红色警报符号以及声音信号（锣）来指示，这时要求司机立即检查轮胎状态。,（一）优先等级1的信号(最重要) 1、压力损失很快 优先等级1的信号在处理完成后会立即显示出来，超过警报线3以后就总是显示优先等级1的信号。 可能会显示下面提及的优先等级1的信号： （1）当至少满足优先等级1的一个条件且不能明确指出是哪个车轮时，就会显示这个信息（优先等级1，无位置；,（2）可能与一个或多个车轮有关，在某些条件下，该信息可能与备胎有关； （3）这些信息（优先等级1，有位置）与前面说过的信息是不同的，不同之处在于：此处有明确的车轮位置指示。,2、调整不当或缓慢漏气 如图表示调整不当或缓慢漏气。警报线3是用部分负荷的编码压力计算出来的，高于警报线3后应总显示优先等级1的信号。在此图中，在低于轮胎充气压力规定值0.2bar时就已经显示优先等级1的信号。,（二）优先等级2的信号(次重要) 满足这些条件时，会显示优先等级2的信号： （A）当轮胎的实际压力达到或超过警报线1的时候； （B）当同一轴上的车轮轮胎压力差大于0.4bar时； （C）当系统已关闭或因故障而无法使用时。,如图表示缓慢漏气。图中警报线1轮胎实际压力比通过菜单存储的轮胎压力规定值低0.2bar，警报线2轮胎实际压力比通过菜单存储的轮胎压力规定值低0.4bar；警报线3轮胎实际压力是最低压力极限值。,1、与（A）相关的信息 当某个车轮的实际压力比通过菜单存储的轮胎压力规定值低0.2bar时，就会显示这些信息（警报线1），这时轮胎压力监控控制单元应识别出轮胎压力传感器的位置，其它三个轮胎的实际压力与存储的压力规定值相差不能大于0.1bar。 如果某个轮胎压力达到警报线1，而其它轮胎中有一个或多个轮胎的压力比存储的压力规定值低0.1bar，就会显示无位置信息。这时就要求司机检查并校正所有轮胎的压力，这样就可避免警报过于频繁，因为下次车轮故障在短时间内是不会发出警报的。,2、与（B）相关的信息 当同一轴(前轴、后轴或两轴）上的两个车轮轮胎压力差大于0.4bar时，会显示这些信息；如果校正轮胎压力的工作做的不对（比如忘了一个轮胎），也会显示这些信息；司机应再次检查并校正轮胎压力，然后再次执行“存储压力”的功能。,3、与（C）有关的信息 司机可以通过菜单将压力监控系统关闭。当装有轮胎压力传感器的轮胎（如冬季轮胎）放在行李箱内运输或装用的轮胎无传感器时，关闭压力监控系统就显得非常有意义了。每次接通点火开关后，会出现这个显示，用以提示司机“压力监控系统已关闭”。,如果因故障压力监控系统已无法使用了，会出现这个显示以提醒司机。例如：因电磁场变化而导致传感器无法接收信号，就会出现这个显示。 干扰的因素有：火花塞间隙过大（火花塞插头未插好）或使用了无线耳机等。如果无线电干扰消失且传感器接收到信号，那么这个提醒信息就消失了。,三、轮胎识别 每个轮胎压力传感器都有一个单独的识别码（即ID码），它是一个10位的数字。这个ID码包含在传感器信号中并传给控制单元，车辆用它就可识别传感器的位置，控制单元在一定条件下确定并存储传感器的信息，这个过程就称为轮胎识别，如图所示。,轮胎压力监控控制单元 J502（如图所示）最多可以“管理”5个传感器（包括备胎）。接收到的ID码与存储的ID码总在不断地进行对比，以便对存储的数据进行进一步处理。这样就可避免在无线电作用范围内“未知传感器”影响系统。,轮胎识别有“自学习”能力，例如轮胎如果装上了别的传感器，控制单元会识别出来，并在一定条件下（算法处理）接受并存储“新传感器”。 只有在车辆行驶过程中才能完成传感器的自适应，这样就可避免停在附近的车辆（如果它有轮胎压力监控系统的话）的影响。 在菜单中执行“存储压力”时，不但存储了新的轮胎充气压力，还要求控制单元进行轮胎识别和位置匹配。,如果车内放有装有轮胎压力传感器的车轮，那么在运输的过程中就会导致轮胎压力监控系统出故障或发出错误警报。 可以用自诊断仪器在功能08-读取测量数据块状态下，在不同的显示组中显示各个传感器的ID码。,四、位置识别 为了能向司机提供轮胎位置信息，轮胎压力监控控制单元必须知道传感器在车上的安装位置。位置识别是控制单元的一个扩展功能，该功能可以自动完成车轮与传感器的匹配，即定义出左前（VL）、右前（VR）、左后（HL）、右后（HR）及备胎（RR）。为此车上安装了4个接收天线，通过分析各个传感器传来的不同强度信号，即可完成位置识别。控制单元根据计算和统计数据就可确定传感器的理论位置（车轮的安装位置VL，VR，HL，HR und RR)。,五、备胎 备胎在轮胎压力监控系统中占有很重要的位置，备胎上也装有轮胎压力传感器，但与其它轮胎不同的是，备胎没有自己单独用于轮胎压力监控的天线。,备胎发出的无线电信号（数据电报）由天线接收后再传给轮胎压力监控控制单元，通过轮胎识别和位置识别就可判断出这个“第五个”轮胎就是备胎，并将该信息存入控制单元，如图所示。备胎由控制单元来“管理”，但涉及到备胎的警报信息都被抑制而不显示出来。,六、CAN舒适接口 轮胎压力监控控制单元与车辆的信息交换是在组合仪表上通过CAN舒适总线来完成的，如图所示。,七、自诊断 通过车上的自诊断接口可以完成多种自诊断，从而可以快速查寻故障。 地址码: 65 可选功能： 01 - 查询控制单元版本号 02 - 查询故障存储器 05 - 清除故障存储器 06 - 结束输出 07 - 给控制单元编码 08 - 读取测量数据块 10 - 自适应 规定用自适应通道10来激活天线自诊断。,