TPMS 匹配設備學習成功率提升的應用研究

蘇有民

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東青島 266555）

0 引言

TPMS（Tire Pressure Monitoring System，汽車輪胎壓力監視系統）分為直接式胎壓監測和間接式胎壓監測2 種形式，目前主流配置均為直接式胎壓監測。直接式TPMS 簡稱PSB（Pressure-Sensor Based TPMS），利用安裝在每個輪胎（一般和輪胎氣嘴整合在一起）里的傳感器來直接測量輪胎的氣壓、溫度，編碼后采用RF 無線射頻的方式發送到中央接收器模塊RFA，RFA 采集到這些數據信息并過濾雜波后，通過CAN 總線發送給車身控制器，然后在儀表板上顯示各輪胎壓力、溫度數據。當胎壓不足、胎壓過高、溫度過高或漏氣時，系統會自動報警，這種胎壓監測直觀精確，可以很好地保障行車安全，缺點是成本較高。

1 胎壓監測匹配設備原理結構

主機廠生產現場一般具備2 種胎壓監測匹配設備，即在線式胎壓監測設備（例如ATEQ 的VT520 控制器、天線板、工控機、寫入設備為主體搭建的設備系統）和返修式胎壓監測設備（例如ATEQ 的VT65 手持式胎壓匹配設備）。生產線一般使用在線式設備，分為讀工位設備（讀取車體4 個輪胎ID 值并與VIN 進行數據庫綁定）和寫工位設備（將與對應VIN 的ID 數據寫入車輛控制器）。如圖1 為胎壓監測設備讀工位原理圖，圖2為胎壓監測設備寫工位原理圖。

圖1 胎壓監測設備讀工位原理

圖2 胎壓監測設備寫工位原理

（1）胎壓監測設備讀工位工作流程：人工判斷該車是否需要進行TPMS 測試，若需要測試則掃描該車的VIN 條碼，若不需要測試則不掃描。綠燈閃爍時可以掃描該臺車的條碼，綠燈不閃爍不允許掃描。人員不能進入圍欄內掃描條碼，否則會誤觸發防錯傳感器造成測試失敗（必須保證掃描時不能觸發防錯傳感器）。如果掃描成功則綠燈會常亮同時黃燈亮起，說明已經掃描成功。如果誤掃描，需按下復位按鈕后再繼續掃描正確的條碼。系統會自動測試各個輪胎的ID 值，測試完成后自動上傳至寫工位。整個過程不需要人工操作，上傳成功后系統亮綠燈，說明測試成功并已成功上傳；如果測試失敗或者上傳失敗，系統亮紅燈，同時蜂鳴器報警提示操作員測試失敗。

（2）胎壓監測設備寫工位工作流程：人工判斷該車是否需要進行TPMS 測試，若需要測試則掃描該車的VIN 條碼，若不需要測試則不掃描。掃描成功后若該車數據已成功上傳至本工位系統，會提示“請插入插頭”，同時蜂鳴器報警提示操作員；若該車不需要做測試或者該車的數據未成功上傳至本工位，系統會報警并提示“系統不存在該車數據”，此時應先復位本系統然后再用帶OBD 功能的VT65 手動測量后并寫入。插入插頭后蜂鳴器停止報警，同時系統開始將數據寫入汽車的ECU（Electronic Control Unit，電子控制單元），并從ECU 讀回進行比較，若數據一致則寫入成功，此時蜂鳴器會提示，同時系統提示操作員“請拔掉插頭”。

2 學習成功率低原因分析

原總裝A 線帶胎壓監測車型只有CN120S 鋁圈輪胎和CN150M 鋁圈輪胎車型，均為鋁圈車型，天線板發射功率設定在23%左右，胎壓匹配設備學習成功率較高。后續A 線開始混線生產CN120S 鋁圈輪胎車型、CN150M 鋁圈輪胎車型、CN150M 鐵圈輪胎車型、CN100V 鐵圈輪胎車型，新增加的鐵圈胎壓車型傳感器ID 值讀取成功率不到10%。經檢查發現鋁圈和鐵圈輪胎對電磁波屏蔽作用相差很大，激發鋁圈車型內的傳感器需要設備設置為23%左右的發射功率，激發鐵圈車型內的傳感器需要設備設置為35%以上的發射功率。現場設備無法區分過線生產車輛的車型，只能設置為1 種發射功率，發射功率設為23%時，鋁圈車型正常讀取，鐵圈內傳感器ID 無法讀出；發射功率設為35%時，鐵圈車型正常讀取，鋁圈車型的4 個輪胎內傳感器的ID 值會重號報錯。

3 解決方案

解決混線生產時不同車型需要激發不同的發射功率問題，首先要解決車型區分問題，讓胎壓監測設備能夠識別來車的具體車型，以便調用相應的參數程序。原設備使用條碼槍讀取車體VIN 條形碼，并將4 個輪胎的ID 值與VIN 碼綁定寫入數據庫，無法通過VIN 碼區分車型。為解決車型區分問題，在車體生產看板卡上增加生產防錯碼，生產防錯碼中包含車體VIN 及車型配置信息，設備使用條碼槍讀取車體生產防錯碼后，能夠根據防錯碼對應位區分車體配置信息，從而明確輪轂類型，實現不同車型激發不同發射功率的前置條件。

解決混線生產時不同車型需要激發不同的發射功率問題，其次要使設備具備根據不同車型輸入調用不同參數設置進行傳感器ID 讀取的功能。查看說明書，胎壓檢測設備天線板控制器VT520 可支持16 組參數設置，每組參數可分別定義不同的發射功率、激發頻率、通信模式，具備多功率設置的硬件條件。PLC 至左右天線板控制器重新布4 芯線，使天線板控制器具備接收16種參數設置的硬件接線條件。修改胎壓設備控制軟件及電控程序，掃描車身隨車卡的生產防錯碼，識別特征位區分車型，各胎壓車型的鋁圈輪胎、鐵圈輪胎調用不同的發射功率進行ID 讀取。

4 結束語

胎壓監測匹配設備進行適應性改造后，員工掃描隨車卡的防錯碼、胎壓設備識別條碼特征位區分車型，調用不同的胎壓程序讀取4 個輪胎的傳感器ID 值，鋁圈、鐵圈車型的傳感器ID 值讀取成功率由60%左右提升至99.8%（數據來源于胎壓設備數據庫），胎壓車型一次讀取寫入成功率提高，解決了不同輪轂材料對電磁波反射和吸收能力不同導致混線生產的TPMS 匹配設備學習成功率較低的問題，滿足多車型混線生產需要。