基于MPXY8020传感器的TPMS系统设计分析

体积重量要求

TPMS发射模块要装入轮胎内,则体积不能过大,太大会给轮胎安装、拆卸造成很大的问题;其次,发射模块的重量要很轻,否则会对轮胎的动平衡产生影响。因此在TPMS的设计中,对发射模块的体积和重量都作了严格的限制,达到了体积小、重量轻的设计要求。

使用寿命要求

TPMS的使用寿命一般要达到8～10年,这对仅靠一只500mAh的电池(电池容量过大会增加发射模块的体积和重量)维持工作的发射机的设计确实是不小的难题。除了硬件电路的设计功耗要极小以外,TPMS发射机的固件设计相当重要,在保证系统可靠性要求的前提下,发射机的传感器测量次数、RF数据发射次数都要作严格控制。因此,设计者往往要在系统可靠性及寿命要求的矛盾中作优化。

在基于8020传感器的TPMS设计中,考虑到发射机以3s中断唤醒MCU的方式进行工作,其发射模块大多时间都在省电状态,因此对省电状态的功耗设计达到0.6uA以下,另外在电池极端寿命的实验下基于对发射机发射次数的统计,理论计算该TPMS系统的寿命高达10年以上。

结语

直接式TPMS系统在产品化设计中面临诸多难点。作为汽车安全产品,应更多关注其系统的失效分析。随着TPMS技术的不断发展,新的TPMS技术方案集成度越来越高,特别是将传感器、MCU、发射电路集成于一体后,不但发射模块的体积更小、重量更轻,其性能、功能等都有很大的提高,如增加了LF、LVD、加速度测试等功能,甚至通过CAN总线使TPMS系统与整车电子系统相连,从而实现信息共享。