汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断.docx
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汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断
西安航空职业技术学院
毕业设计（论文）
论文题目：
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断
所属系部：
汽车工程系
指导老师：
白永平职称：
助教
学生姓名：
夏雨佳班级、学号:
13406308
专业：
汽车运用技术
西安航空职业技术学院制
2016年12月15日
西安航空职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
题目：
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断
任务与要求：
1、调研、查找、搜集关于胎压监测相关中英文资料；
2、查找胎压监测系统的结构原理
3、了解胎压监测的作用及功能
4、胎压监测案例分析。
时间：
2015年10月26日至2015年12月18日共8周
所属系部：
汽车工程学院
学生姓名：
夏雨佳学号：
13406308
专业：
汽车运用技术
指导单位或教研室：
汽车运用技术教研室
指导教师：
白永平职称：
助教
西安航空职业技术学院制
年月日
毕业设计（论文）进度计划表
日期
工作内容
执行情况
指导教师
签字
2015年10月26日至11月2日
调研、查找相关中英文资料、确定论文题目
11月3日至11月9日
整理相关资料，编写论文的大纲
11月9日至11月25日
完成论文正文初稿编写
11月26日至11月30日
补充论文内容修改结构、图片等内容
12月1日至12月5日
再次修改论文
12月6日至12月13日
查漏补缺，重点修改论文格式
12月14至12月18日
再次确认论文，然后打印、装订论文
教师对进度计划实施情况总评
签名
年月日
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断
【摘要】汽车在高速的行驶过程中轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。
高速公路上发生的事故中有很大一部分是由于爆胎所引起的，对于预防爆胎的最好方法就是提前预知轮胎压力不足并及时防范。
轮胎压力监测系统TPMS（Tire Pressure Monitoring System）即是基于以上原因应运而生的。
其主要功能是用于对汽车轮胎气压进行自动监测，当轮胎状态处于不安全时进行报警，提醒驾驶员及时采取措施，避免车辆行驶在不安全状态下，从而实现事前保护功能。
关键词；轮胎压力，小环天线，FSK调制
;Abstract
;Tire malfunction while car traveling at high speed is what the drivers most worriy about anddifficult to prevent as well as one of the major causes of suddentraffic accidents.No matter
domestic or abroad traffic accidents occurredespecially in highway due to puncture.Experts
emphasize that the bestpreventive measure is to be aware of the insufficient tire pressure in advance andtake timely precaution.Tire Pressure Monitoring System（TPMS）is born of theabove reasons.It is mainly used to monitor tire pressure automatically and alarmto warn the driver to take measures in time when the tire is in unsafe state so thatto achieve pre-protection.
6．故障诊断案例
引言
胎压监测，相信这个系统对于大多数人来说还是个新鲜玩意，而在我们试驾过的车型中装备该系统的车型也不多，不过要按其功能来讲它可算是安全性配置当中比较重要的一项，只是在很长的一段时间内都没有被人们所重视。
试想一下，无论您的发动机或者底盘性能有多出色，其终究要通过轮胎与地面的接触才能表现出来，而不正确的轮胎压力往往导致车辆性能不能完全发挥。
有数据表明，由爆胎引起的车祸在恶性交通事故中所占的比例非常高，而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当属首要原因。
当胎压过高时，会减小轮胎与地面的接触面积，而此时轮胎所承受的压力相对提高，轮胎的抓地力会受到影响。
另外，当车辆经过沟坎或颠簸路面时，轮胎内因为没有足够空间吸收震动，除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外，还会造成对悬挂系统的冲击力度加大，由此也会带来危害。
所以合适的胎内气压，不仅有助于我们的行车舒适性，更是对安全行车的极大保障。
1.胎压监测系统原理
首先还是让我们来了解一下所谓的胎压监测系统，它主要是包括“直接式胎压监测系统”和“间接式胎压监测系统”两种。
1.1直接式胎压监测装置
直接式胎压监测装置是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。
当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。
直接式胎压监测系统的好处是：
在每一个车轮上都安装有压力传感器和传输器，如果任何一个轮胎胎压低于驾驶员手册上推荐的冷胎胎压25%时，便会警示驾驶人。
其警示信号比较精确，而且如果轮胎被刺破，胎压快速降低时，直接式胎压监测系统也能提供立即的警示。
另外即便是车胎缓慢的慢撒气，直接式胎压监测系统也能透过行车电脑感知到，直接让驾驶者从驾驶座上检视目前四只轮胎胎压数字，从而实时了解到四个车轮的真实气压状况。
例如别克新君威还有吉普指南者上装备的就是这种胎压监测装置。
新君威和指南者上的胎压监测
1.2间接式胎压监测装置
间接式胎压监测的工作原理是:
当某个轮胎的气压降低时，车辆的重量会使该轮的滚动半径将变小，导致其转速比其他车轮快，这样就可以通过比较轮胎之间的转速差，达到监视胎压的目的。
间接式轮胎报警系统实际上是依靠计算轮胎滚动半径来对气压进行监测。
间接式胎压监测装置成本要比直接式低的多，它实际上是利用汽车ABS刹车系统上的速度传感器来比较四只轮胎的转动次数，如果其中一只轮胎胎压较低，这只轮胎的转动次数会和其它轮胎不同，如此采用ABS系统同样的传感器和感测信号，只要车内计算机在软件上作调整，便可以在行车计算机建立新功能，警告驾驶人一只轮胎和其它三只相比胎压较低的信息。
这样使用间接式胎压监测装置的车辆就会出现两个问题，一是绝大多数采用间接式胎压监测装置的车型都不能具体指示出具体是哪一只轮胎胎压不足；其次如果四只轮胎的胎压同时在下降，那么这种装置也就失效了，而这种情况一般在在冬天气温下降时尤其明显。
此外，当车子行驶过弯路时，外侧轮转动次数会大于内侧轮转动次数，或者轮胎在沙地或冰雪路面打滑，特定轮胎旋转数会特别高。
所以这种计算胎压的监测方法有很多局限性。
2.胎压监测系统主要作用
2.1预防事故发生
胎压监测系统属于主动安全设备的一种，它可以在轮胎出现危险征兆时及时报警，提醒驾驶员采取相应措施，从而避免了严重事故的发生。
2.2延长轮胎使用寿命
有了胎压监测系统，我们就可以随时让轮胎都保持在规定的压力、温度范围内工作，从而减少车胎的损毁，延长轮胎使用寿命。
有资料显示在轮胎气压不足时行驶，当车轮气压比正常值下降10%，轮胎寿命就减少15%
2.3使行车更为经济
当轮胎内的气压过低时，就会增大轮胎与地面的接触面积，从而增大摩擦阻力，当轮胎气压低于标准气压值30%，油耗将上升10%。
2.4可减少悬架系统的磨损
轮胎内气压过足时，就会导致轮胎本身减震效果减低，从而增加车辆减震系统的负担，长期使用对发动机底盘及悬挂系统都将造成很大的伤害；如果轮胎气压不均匀，还容易造成刹车跑偏，从而增加悬挂系统的磨损。
轮胎智能监控系统（TPMS）介绍
“TPMS”是汽车轮胎压力监视系统“TirePressureMonitoringSystem”的英文缩写形式，也就是我们所说的直接式轮胎压力监视系统。
TPMS第一次作为专用词汇是在2001年7月，美国运输部和国家高速公路安全管理局（NHTSA），为响应美国国会对车辆安装TPMS立法的要求，联合对现有的两种轮胎压力监测系统（TPMS）进行了评价，并确认直接式TPMS优越的性能和准确的监测能力。
由此TPMS汽车轮胎智能监测系统作为汽车三大安全系统之一，与汽车安全气囊、防抱死制动系统（ABS）一起被大众认可并受到应有的重视。
由于受到成本控制，目前将TPMS系统做为标准配置的还集中在高端车型上，如：
奥迪A8、宝马7系、5系、X5、奔驰S系列、E系列等。
在国内市场上把TPMS系统做为标配的汽车品牌主要有：
别克君威、君越、克莱斯勒铂锐、新奥迪A6L、荣威550等。
由于受到安装成本和中国消费者对汽车安全的认识还不够成熟的因素的控制，国内大多数汽车厂家还没有把胎压监测系统作为标准配置。
但随着中国汽车市场国际化进程的加快，国内的用车环境正在飞速成熟中，行车安全、道路交通的问题也越来越受到管理机构和驾车人的重视，目前国内已经有相关部门准备对胎压监测系统制定行业标准。
有数据表明，由爆胎引起的车祸在恶性交通事故中所占的比例非常高，而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当为首要原因。
这并不是耸人听闻，即使你不选择带有胎压监测的车型，也要提高对车辆轮胎的重视，避免人和车发生严重的损伤。
当胎压过高时，会减小轮胎与地面的接触面积，而此时轮胎所承受的压力相对提高，轮胎的抓地力会受到影响。
另外，当车辆经过沟坎或颠簸路面时，轮胎内没有足够空间吸收震动，除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外，还会造成对悬挂系统的冲击力度加大，由此也会带来危害。
同时，在高温时爆胎的隐患也会相应的增加
索纳塔胎压监测
。
第八代索纳塔胎压监测
3.胎压监测分类
胎压监测主要分为两种，一种是间接式胎压监测（Wheel-SpeedBasedTPMS，简称WSB），这种系统是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。
ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。
当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这就会导致车速发生变化，这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告避免因轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全。
间接式胎压监测装置
间接式轮胎压力监测系统需要通过汽车的ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。
ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。
当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，车速就会产生变化。
会触发WSB的报警系统，从而提醒车主注意轮胎胎压不足。
因此间接式的TPMS属于被动型TPMS。
间接式胎压监测的优点与缺点
间接式胎压监测装置成本要比直接式低的多，它实际上是利用汽车ABS刹车系统上的速度传感器来比较四只轮胎的转动次数，如果其中一只轮胎胎压较低，这只轮胎的转动次数会和其它轮胎不同，如此采用
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