大型客車的無源TPMS(輪胎壓力和溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng))產(chǎn)品
前言:TPMS是英文輪胎壓力和溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的縮寫簡(jiǎn)稱,是汽車六大電子安全系統(tǒng)中比較重要的一個(gè)系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)外還沒有更好的在大型客車和卡車上使用的先例,究其原因除了上述兩種車型的車體結(jié)構(gòu)和輪胎結(jié)構(gòu)較轎車復(fù)雜外,各研發(fā)機(jī)構(gòu)在一些關(guān)鍵核心的技術(shù)上沒有突破是造成該產(chǎn)品沒能產(chǎn)業(yè)化的主要原因。
一、技術(shù)現(xiàn)狀及比較分析
1. 本文所講的TPMS是直接式(即直接檢測(cè)出車輛各個(gè)輪胎的即時(shí)氣壓值和溫度值)。適用所有使用子午線(真空)輪胎的車型。
1.1. TPMS廠商 目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)汽車TPMS的廠家將近七百家,但形成規(guī)模的基本是國(guó)外廠家,如美國(guó)李爾、西門子VDO、英國(guó)施奈德、德國(guó)貝魯。國(guó)內(nèi)廠家雖然有很多早在2001年就開始研發(fā)該產(chǎn)品,但至今無廠家能進(jìn)入整車廠或批量出貨。究其原因:主要是技不如人,研發(fā)水平太低。
1.2. TPMS歷史 TPMS的概念形成于上世紀(jì)七十年代,當(dāng)歐美日在上時(shí)間八十年代基本把子午線輪胎普及后,曾有多家汽車廠和輪胎廠上馬過該產(chǎn)品,但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件,元器件等因素紛紛失敗。進(jìn)入九十年代間接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)入汽車配套體系,但由于其自身的缺陷,除在通用系列使用外,大多數(shù)成車廠都未采用該方案。
1.3TPMS技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)
1.3.1 RF(射頻)設(shè)計(jì)要求信號(hào)接收靈敏度高,抗干擾、發(fā)射功率要足夠低,符合各國(guó)法規(guī),以避免對(duì)人體的電磁傷害。
1.3.2 電池的壽命 目前大多數(shù)TPMS都采用有源方案,據(jù)筆者發(fā)現(xiàn)還沒有哪一種電池的壽命能夠支持TPMS長(zhǎng)達(dá)3年以上。
1.3.3 檢測(cè)的密度和發(fā)射和密度無法完整監(jiān)測(cè)車輛整個(gè)行駛過程,有時(shí)間黑洞。
1.3.4通信信道的可靠性和穩(wěn)定性,對(duì)輪胎壓力和溫度的不正常不能漏報(bào)和誤報(bào)。
1.3.5 壓力和溫度的測(cè)量值要準(zhǔn)確,不能測(cè)出的值和實(shí)際誤差很大。
1.4 產(chǎn)品對(duì)比(部分)
漢邦公司 | 國(guó)外公司 | 國(guó)內(nèi)公司 | |
無源技術(shù) | 已運(yùn)用于商用 | 理論研發(fā)階段 | 無 |
環(huán)保角度 | 無廢電池污染 | 廢電池污染 | 廢電池污染 |
溫度 | ±0.1℃ | ±4℃ | ±4℃ |
氣壓 | ±1.5Kpa | ±10Kpa | ±10Kpa |
檢測(cè)時(shí)間 | 每秒檢測(cè)1-150次 | 20分鐘 | 檢測(cè)頻率低(20分鐘一次) |
二、大型客車為什么需要安裝TPMS
輪胎應(yīng)是整個(gè)汽車結(jié)構(gòu)中最重要的部分,試想,在車輛行駛過程中,如果輪胎出現(xiàn)嚴(yán)重異常,那么汽車上任何安全系統(tǒng)基本都是不起太大作用,據(jù)統(tǒng)計(jì):在德國(guó),41%的造成傷害的交通事故是與輪胎問題有關(guān)。特別是對(duì)大型客車和卡車來說。由于其自身重量大,體積大,占用行駛道路面積大,一旦在行駛中出現(xiàn)輪胎故障,駕駛員很難控制車輛的方向和制動(dòng),其危害遠(yuǎn)較乘用車大得多。因此,在大型客車特別是用于營(yíng)運(yùn)的高速路客車和城市公交車安裝TPMS其作用尤為突出。TPMS是對(duì)生命的最基本尊重,同時(shí)也是對(duì)運(yùn)營(yíng)商利益的保護(hù)。
三、安裝什么樣的TPMS,如何安裝?
3.1選擇安裝TPMS首先要選擇直接式TPMS,別是無源TPMS。無源的概念就是對(duì)安裝在輪胎內(nèi)部的壓力和溫度傳感器整套射頻(RF)電路不用電池供電而用其它方式長(zhǎng)期不間斷供電。
3.2無源技術(shù)的種類
SAM(聲表面濾波)技術(shù)、壓電技術(shù)、納米發(fā)電機(jī)、外部傳能以太技術(shù)。使用無源技術(shù)可以有效地提高TPMS的可靠性。目前國(guó)內(nèi)外只有重慶漢邦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司成功研制出無源TPMS,并能大規(guī)模安裝。
3.3曾經(jīng)有國(guó)外的TPMS廠家去蘇州金龍、鄭州宇通等一些客車廠試裝過,效果都不理想。
主要表現(xiàn)為
①測(cè)量不準(zhǔn),測(cè)量值和實(shí)際值相差太大。
②不能測(cè)量溫度值這一輪胎重要指標(biāo)。
③由于其安裝方式是將壓力和溫度傳感器安裝在氣門嘴上,由于機(jī)械部分不能緊密配合,非常容易造成慢泄氣。
我們?cè)谥貞c和長(zhǎng)途客運(yùn)汽車駕駛員組織座談會(huì)不下十幾次,詳細(xì)了解了大型客運(yùn)汽車駕駛員在行駛過程中最擔(dān)心輪胎出現(xiàn)何種情況。
駕駛員告訴我們:最擔(dān)心真空胎慢泄氣,當(dāng)輪胎氣壓低于某個(gè)值時(shí),輪胎和輪輞會(huì)瞬間分離,造成類似爆胎的后果。特別是前輪輪胎發(fā)生此現(xiàn)象后,其方向很難控制,很容易在彎道地區(qū)沖出路面。
而安裝在氣門嘴上的方式又很難杜絕慢泄氣現(xiàn)象,于是本來一個(gè)為了汽車行駛安全的產(chǎn)品成了汽車安全的殺手。國(guó)家汽車標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)TPMS標(biāo)準(zhǔn)工作組將于2007年7月31日在天津召開第一次工作會(huì),我們作為標(biāo)準(zhǔn)起草工作組成員,已把我們?cè)诳蛙嚿习惭bTPMS的意見上傳給全國(guó)汽標(biāo)委。
功能 | 國(guó)內(nèi)外其他客車TPMS | 重慶漢邦客車TPMS |
采用技術(shù) | 有源 | 無源 |
安裝方式 | 安裝在氣門嘴上 | 安裝在輪胎里 |
壓力報(bào)警 | 低于標(biāo)準(zhǔn)氣壓70% 才報(bào)警 | 低于標(biāo)準(zhǔn)氣壓90%報(bào)警 |
溫度報(bào)警 | 無 | 有 |
溫度精度 | --- | ±0.1℃ |
故障響應(yīng)時(shí)間 | 20 分鐘 | 1 秒 |
溫度工作范圍 | -40℃~85℃ | -40℃~85℃ |
壓力精度 | ±10kPa | ±1.5kPa |
使用壽命 | 6~7年 | 15年 |
在客車TPMS技術(shù)上我們采用了很多新技術(shù),可以這么說:在客車TPMS的使用上我們擁有多項(xiàng)專利在技術(shù)上處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。
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