设计创新TechnologyInnovationandApplication
科技创新与应用
2019年28期汽车胎压外置检测及控制系统设计张鹏飞，李
兵，李振中
（中汽研汽车检验中心（宁波）有限公司，浙江宁波315336）
摘要：乘用车胎压监测系统装置已强制加入车载控制单元中，在行驶过程中实时监测胎压，对轮胎欠压及过压报警提示，强有力
舒适性，保证驾驶的安全性、降低因胎压导致的交通安全事故率。文章以微处理器为基础设计硬件装置，引入软件设计，设计实现轮胎充放气，胎压外置检测及控制系统，实现胎压实时监控、并可依据法规实现相应的认证检测。
欠压；过压关键词：胎压检测；法规认证；中图分类号院TP273
文献标志码院A
文章编号院2095-2945渊2019冤28-0090-03
tirepressureinrealtimeduringthedrivingprocess,andtoindicatetheunder-pressureandover-pressurealarmofthetire,toen鄄surethesafetyandcomfortofdrivingandreducethetrafficaccidentrateresultingfromthetirepressure.Thispaperdesignshard鄄cordingtoregulations.
Keywords：tirepressuredetection;regulatorycertification;lowtirepressure;hightirepressure
tem,realizesreal-timemonitoringoftirepressure,chargeanddischargegas,andcanrealizecorrespondingcertificationdetectionac鄄waredevicesbasedonmicroprocessors,introducessoftwaredesign,designsandimplementstiretireexternaldetectionandcontrolsys鄄
Abstract：Thepassengercartirepressuremonitoringsystemdevicehasbeenforcedintothevehiclecontrolunittomonitorthe
引言
轮胎胎压保持在合理范围内，是汽车行车安全及舒适性重要指标之一。胎压监测系统已经成为新车标配，为驾驶安全保驾护航。我国在2017年10月发布了GB26149-[1]
2017《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》强制要求新车型在2019年1月1日起配备TPMS。车辆配备TPMS是否符合标准要求，实时反馈准确的胎压信息有待商榷，本文针对现有法规拓展设计一个胎压外置检测及控制系统。
1胎压监测系统介绍
胎压监测系统根据轮胎参数获得方式不同，主要有间接式和直接式两种；根据供电方式的不同，分为有源式和无源式。
压力传感直接式主要分为机械式胎压监测报警系统、
器式监测报警系统、声表面波原理监测报警系统。[1]
间接式主要分为轮胎刚度与气压变化设计而成的监测报警系统、磁敏式监测报警系统、车轮转速监测报警系统。[2]
目前TPMS利用轮速传感器信号，这与ABS、TCS、ESP等电子控制程序都是利用相同原始信号，集成后电子控制模块降低系统成本，减少车载电子控制单元的硬件。
2系统硬件设计2.1气源供给系统
双电机气泵、截止阀、气气源供给系统包含低压电源、
罐、压力传感器、限压阀等组成。
2.2气压控制系统
图1气源供给系统
图2气压控制系统
单向阀、电控放气压控制系统主要包含电控截止阀、
（1993-）整车试验员，研究方向：整车检测。作者简介：张鹏飞，男，本科，工学学士，助理工程师，-90-
2019年28期TechnologyInnovationandApplication
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设计创新图3安装盘
图6气路转接
气阀、气压传感器、总线控制装置等装置。
2.3气路转换系统
安装盘、旋转接头。旋转气路转换系统包括锁紧螺杆、
接头由定子与转子组成，通过轴承密封可实现相对的高速旋转。
2.4气压数据采集系统
气压数据采集系统与气压控制系统的总线控制连接，并且加入视频音频信号采集系统，可同时采集视觉报警信号和声音报警信号。
3胎压监测系统运行
本系统设计框架参照图5所示，系统上电自检后，可图4旋转接头
通过微机设置胎压阈值，系统通过自检判断当前胎压是否正常，如若胎压低，则微机控制器发出指令使气压控制系统中的电控截止阀工作，气罐中存储的气体会打入欠压轮胎；如若胎压过高，气压数据采集系统控制电控放气阀工作，将轮胎气压调整至正常值。
系统中为检测车辆报警信息的准确性，加入视觉采集及音频采集，将采集到的报警信号及实时胎压建立标准时间轴，可判别胎压报警信号时间的准确性。
气源供给系统供电之后监测气罐压力，设定标准气压值，通过限压阀及截止阀使气罐压力始终维持在正常值，保证试验检测中气源充足。
气压控制系统包含相互四通道气路，分别于车辆四轮连接，电控截止阀控制每路气体是否通过，单向阀保证气路不会回流，电控截止阀控制轮胎气体的释放，气压图5胎压检测系统框架
传感器通过连接数据采集系统实时监测四轮胎压。表1法规限值
气路转接系统通过安装盘与车轮轮毂螺栓紧固，
单胎欠压 多胎欠压 故障报警 欠压限值（单双胎） 定子与转子通过螺纹孔密封连接，进气口与轮胎气门
嘴连接可实现气体释放与输送。
10s 10s 10min (75%×Pm-7)kPa 4系统测试
10min 15min 10min (75%×Pm-7)kPa 依据国标GB26149-2017《乘用车轮胎气压监测
Pm:推荐胎压 Ⅰ Ⅱ 备注 渊下转95页冤
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设计创新车电阻，因铝壳电阻的主要物理特征是变电能为热能，也就是说铝壳电阻是一个耗能元件，电流经过它就产生内能，可模拟正常家用电路耗能原件，便于监控电表走字的实现。
2.3.9报警模块
进行专门的过载保护报警功能，当负载过大，有漏电或人员触电时，设备会进行安全报警提示，并自动切断电源，确保操作者人身安全。
3系统测试方案设计
室外环境模拟区就是在真实气候环境下进行稳定性试验，同时增加了阳光辐射试验，台体通过程序自动进行负载电流控制。每个台体可挂20块表即2个型号的电表，每月对电表数据进行一次抄读，通过对比平均电量查看走字一致性对电表误差进行分析，同时每月巡视目测电表一次，观察电表有异常现象。
试验结束流程：试验时间按照长期运行设计，试验结束，出试验报告，电表走报废流程：电表出现故障，分析故
电表出现重大障原因，对故障表进行修复，继续进行试验；
故障，则该型号表停止试验，出故障分析报告，电表走报废流程，如图4所示。
4系统测试结果
为了验证电应力可靠性平台的有效性，选择与已有统计数据的同批次的具有可靠性的未使用的电表抽取20台进行测试，对其参数、时间、是否清零进行设计，得到测试结果与在客户使用的数据统计结果类似，由于电应力的电渊上接91页冤
磁干扰等主要导致了黑屏、数据紊乱、设备死机等现象，且
出现的故障率较为类似，因此此实验平台可以作为智能电表失效率的研究，检验电表的可靠性，做到了提前预测电表可能出现的故障。
5结束语
本文针对电表运行系统的故障可靠性业务的需要，设计了一种基于PLC的多种电应力和实负载模拟的可靠性试验平台，详细设计了该处理平台的电应力仿真区和实负载模拟区，经搭建设计了对智能电表试验的测试方案，大大提高了发现隐患问题的概率，将潜在故障充分暴露出来。参考文献院
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表2数据
速度 (km/h） 100 放气轮 目标胎压值 放气后胎 放气时间 报警时间 胎数 2 (kPa） 220 压值(kPa) T1（s） 160 25 T2(s) 2 置，测试动态多轮胎欠压流程图见图7，数据如表2。
试验过程中轮胎胎压的变化通过数据采集器显示不能达到同步，在放气及充气过程中，存在显示延迟，还需进一步优化，未达到实时显示的预期要求。
5结束语
汽车高度集成化的发展是目前的主流，车载主动预警系统的重要性愈加凸显，加上的驱动，契合相应检测设备的重要性随之攀升。目前法规已经延伸至轮胎高温报警，为满足多工况、多环境等因素下胎压监测系统及检测设备的稳定性、耐久性还需投入更多的努力。参考文献院
图7多轮动态欠压测试流程图
中的试验方法，系统的性能要求和试验方法》检测本试验
装置的是否合理性及不足性。国标方法规定见表1。
试验验证通过某纯电动轿车，装配玉类胎压报警装
[1]GB26149-2017乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法[S].
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