汽車胎壓監(jiān)測(cè)傳感器研究
基于以上考慮,選用氣門(mén)嘴作為發(fā)射模塊的天線,這種天線具有加工容易、成本低、易于一體化設(shè)計(jì)、易于匹配等優(yōu)點(diǎn)。
氣門(mén)嘴天線是國(guó)內(nèi)外目前汽車輪胎監(jiān)測(cè)傳感器常用的天線形式,它屬于電小天線的范疇,電小天線的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)和匹配電路的設(shè)置。因?yàn)殡娦√炀€的輻射電阻一般比較小(幾Ω),導(dǎo)致電小天線的輻射效率一般比較低,而且輻射阻抗中的往往存在虛部,這種儲(chǔ)能因素將導(dǎo)致輻射效率進(jìn)一步降低。虛部可以通過(guò)匹配電路予以解決,但實(shí)部電阻需要與發(fā)射芯片的射頻輸出引腳的阻抗進(jìn)行匹配,這也是發(fā)射電小天線的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本方案采用的天線加載方式,通過(guò)內(nèi)部匹配黃銅片進(jìn)行加載,其類似于倒F天線加載方式,如圖5所示。經(jīng)過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)和路試,表明我們的設(shè)計(jì)思路和匹配方法是有效的。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162273.htm
4 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)具有的軟件功能:周期性測(cè)量輪胎壓力、溫度值,可變周期性發(fā)射輪胎壓力、溫度值,BCM低頻射頻數(shù)據(jù)接收處理,氣壓高報(bào)警功能,氣壓低報(bào)警功能,溫度高報(bào)警功能,快漏氣報(bào)警功能,電池電壓低報(bào)警功能,傳感器無(wú)信號(hào)報(bào)警功能。系統(tǒng)要求具備10年長(zhǎng)壽命特性,系統(tǒng)要達(dá)到如此長(zhǎng)的使用年限,一般狀態(tài)下系統(tǒng)都處于休眠狀態(tài),靜態(tài)電流只有O.6μA,系統(tǒng)休眠狀態(tài)可通過(guò)低頻LF中斷或定時(shí)器中斷來(lái)喚醒。系統(tǒng)軟件框架流程如圖6所示。
SP300V2.1-E106-0內(nèi)部ROM自帶底層庫(kù)函數(shù)(Library Function),用戶可以直接調(diào)用庫(kù)函數(shù)。
由于安裝在車上每個(gè)輪胎內(nèi)部的輪胎壓力傳感器會(huì)存在同時(shí)高頻數(shù)據(jù)發(fā)射可能性,在此期間數(shù)據(jù)之間會(huì)產(chǎn)生射頻干擾,從而導(dǎo)致BCM控制器射頻接收端無(wú)法收到正確的數(shù)據(jù),即數(shù)據(jù)沖突。數(shù)據(jù)沖突由于是隨機(jī)產(chǎn)生的,因而無(wú)法避免,但是必須在產(chǎn)生沖突后再次產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突的
概率盡量低,避免造成連續(xù)的數(shù)據(jù)沖突。目前系統(tǒng)采取在每個(gè)發(fā)射高頻數(shù)據(jù)幀之間增加一段隨機(jī)延時(shí),隨機(jī)延時(shí)的時(shí)間為數(shù)據(jù)幀時(shí)間長(zhǎng)度的質(zhì)數(shù)倍,系統(tǒng)選擇了3倍、5倍、7倍、11倍和13倍。這樣,如果前面有模塊發(fā)生了數(shù)據(jù)沖突,則只有當(dāng)發(fā)送沖突的模塊的隨機(jī)延時(shí)時(shí)間相同時(shí)才會(huì)再次產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突,此概率為4%。
5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
輪胎壓力傳感器安裝在汽車輪胎內(nèi)部,由氣門(mén)嘴、殼體和防塵帽組成。汽車行駛速度最高可達(dá)250 km/h,而且輪胎內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜且異常惡劣,長(zhǎng)期處于高壓、高濕、溫度交變、油污、顛簸振動(dòng)等環(huán)境中,溫度高低變化容易使殼體脆化并使機(jī)械強(qiáng)度降低,高濕情況下也會(huì)使殼體發(fā)生膨脹、強(qiáng)度降低并產(chǎn)生腐蝕等化學(xué)反應(yīng),輪胎行駛在各種路面上,顛簸振動(dòng)頻率幅度都各不相同,這些情況都可能導(dǎo)致零部件松脫。這就要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮如下幾點(diǎn):系統(tǒng)總重量要求輕(小于40 g)、耐速旋轉(zhuǎn)加速度性能高、結(jié)構(gòu)斷裂強(qiáng)度高、密封性高(IP6防護(hù)等級(jí))、結(jié)構(gòu)和氣門(mén)嘴材料選擇耐高低溫和耐腐蝕材料、氣門(mén)嘴與輪輞接合處有防松動(dòng)設(shè)計(jì)。
6 結(jié)論
無(wú)論是臺(tái)架試驗(yàn)還是各種情況的道路測(cè)試,輪胎壓力傳感器均保持高可靠性,系統(tǒng)低頻收發(fā)準(zhǔn)確率和高頻收發(fā)準(zhǔn)確率達(dá)到98%。當(dāng)輪胎出現(xiàn)異常危險(xiǎn)情況時(shí),汽車儀表盤(pán)顯示相關(guān)報(bào)警信息,實(shí)時(shí)提醒駕駛者,將因輪胎氣壓?jiǎn)栴}造成的事故消滅在萌芽之中,增強(qiáng)了汽車行駛的安全性。
評(píng)論