TPMS 匹配设备学习成功率提升的应用研究

苏有民

（上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司，山东青岛 266555）

0 引言

TPMS（Tire Pressure Monitoring System，汽车轮胎压力监视系统）分为直接式胎压监测和间接式胎压监测2 种形式，目前主流配置均为直接式胎压监测。直接式TPMS 简称PSB（Pressure-Sensor Based TPMS），利用安装在每个轮胎（一般和轮胎气嘴整合在一起）里的传感器来直接测量轮胎的气压、温度，编码后采用RF 无线射频的方式发送到中央接收器模块RFA，RFA 采集到这些数据信息并过滤杂波后，通过CAN 总线发送给车身控制器，然后在仪表板上显示各轮胎压力、温度数据。当胎压不足、胎压过高、温度过高或漏气时，系统会自动报警，这种胎压监测直观精确，可以很好地保障行车安全，缺点是成本较高。

1 胎压监测匹配设备原理结构

主机厂生产现场一般具备2 种胎压监测匹配设备，即在线式胎压监测设备（例如ATEQ 的VT520 控制器、天线板、工控机、写入设备为主体搭建的设备系统）和返修式胎压监测设备（例如ATEQ 的VT65 手持式胎压匹配设备）。生产线一般使用在线式设备，分为读工位设备（读取车体4 个轮胎ID 值并与VIN 进行数据库绑定）和写工位设备（将与对应VIN 的ID 数据写入车辆控制器）。如图1 为胎压监测设备读工位原理图，图2为胎压监测设备写工位原理图。

图1 胎压监测设备读工位原理

图2 胎压监测设备写工位原理

（1）胎压监测设备读工位工作流程：人工判断该车是否需要进行TPMS 测试，若需要测试则扫描该车的VIN 条码，若不需要测试则不扫描。绿灯闪烁时可以扫描该台车的条码，绿灯不闪烁不允许扫描。人员不能进入围栏内扫描条码，否则会误触发防错传感器造成测试失败（必须保证扫描时不能触发防错传感器）。如果扫描成功则绿灯会常亮同时黄灯亮起，说明已经扫描成功。如果误扫描，需按下复位按钮后再继续扫描正确的条码。系统会自动测试各个轮胎的ID 值，测试完成后自动上传至写工位。整个过程不需要人工操作，上传成功后系统亮绿灯，说明测试成功并已成功上传；如果测试失败或者上传失败，系统亮红灯，同时蜂鸣器报警提示操作员测试失败。

（2）胎压监测设备写工位工作流程：人工判断该车是否需要进行TPMS 测试，若需要测试则扫描该车的VIN 条码，若不需要测试则不扫描。扫描成功后若该车数据已成功上传至本工位系统，会提示“请插入插头”，同时蜂鸣器报警提示操作员；若该车不需要做测试或者该车的数据未成功上传至本工位，系统会报警并提示“系统不存在该车数据”，此时应先复位本系统然后再用带OBD 功能的VT65 手动测量后并写入。插入插头后蜂鸣器停止报警，同时系统开始将数据写入汽车的ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元），并从ECU 读回进行比较，若数据一致则写入成功，此时蜂鸣器会提示，同时系统提示操作员“请拔掉插头”。

2 学习成功率低原因分析

原总装A 线带胎压监测车型只有CN120S 铝圈轮胎和CN150M 铝圈轮胎车型，均为铝圈车型，天线板发射功率设定在23%左右，胎压匹配设备学习成功率较高。后续A 线开始混线生产CN120S 铝圈轮胎车型、CN150M 铝圈轮胎车型、CN150M 铁圈轮胎车型、CN100V 铁圈轮胎车型，新增加的铁圈胎压车型传感器ID 值读取成功率不到10%。经检查发现铝圈和铁圈轮胎对电磁波屏蔽作用相差很大，激发铝圈车型内的传感器需要设备设置为23%左右的发射功率，激发铁圈车型内的传感器需要设备设置为35%以上的发射功率。现场设备无法区分过线生产车辆的车型，只能设置为1 种发射功率，发射功率设为23%时，铝圈车型正常读取，铁圈内传感器ID 无法读出；发射功率设为35%时，铁圈车型正常读取，铝圈车型的4 个轮胎内传感器的ID 值会重号报错。

3 解决方案

解决混线生产时不同车型需要激发不同的发射功率问题，首先要解决车型区分问题，让胎压监测设备能够识别来车的具体车型，以便调用相应的参数程序。原设备使用条码枪读取车体VIN 条形码，并将4 个轮胎的ID 值与VIN 码绑定写入数据库，无法通过VIN 码区分车型。为解决车型区分问题，在车体生产看板卡上增加生产防错码，生产防错码中包含车体VIN 及车型配置信息，设备使用条码枪读取车体生产防错码后，能够根据防错码对应位区分车体配置信息，从而明确轮毂类型，实现不同车型激发不同发射功率的前置条件。

解决混线生产时不同车型需要激发不同的发射功率问题，其次要使设备具备根据不同车型输入调用不同参数设置进行传感器ID 读取的功能。查看说明书，胎压检测设备天线板控制器VT520 可支持16 组参数设置，每组参数可分别定义不同的发射功率、激发频率、通信模式，具备多功率设置的硬件条件。PLC 至左右天线板控制器重新布4 芯线，使天线板控制器具备接收16种参数设置的硬件接线条件。修改胎压设备控制软件及电控程序，扫描车身随车卡的生产防错码，识别特征位区分车型，各胎压车型的铝圈轮胎、铁圈轮胎调用不同的发射功率进行ID 读取。

4 结束语

胎压监测匹配设备进行适应性改造后，员工扫描随车卡的防错码、胎压设备识别条码特征位区分车型，调用不同的胎压程序读取4 个轮胎的传感器ID 值，铝圈、铁圈车型的传感器ID 值读取成功率由60%左右提升至99.8%（数据来源于胎压设备数据库），胎压车型一次读取写入成功率提高，解决了不同轮毂材料对电磁波反射和吸收能力不同导致混线生产的TPMS 匹配设备学习成功率较低的问题，满足多车型混线生产需要。