直接式TPMS使用安裝在車輪邊緣的壓力傳感器,每條輪胎的實時氣壓測量數據可以傳輸到車輛設備集群,以立即告知駕駛員。直接式TPMS還使用附加組件,如微控制器(MCU)和射頻設備來擴展系統功能。理想的TPMS解決方案應包括:

1. 測量輪胎內部壓力和溫度的傳感器；

2. 監測車輪速度和/或檢測旋轉方向的傳感器；

3. 進行定期測量的帶時基的控制器；

4. 確定當前提供數據的是哪條輪胎的方法；

5. 向車輛底盤的數據輸出；

6. 用于診斷和喚醒的命令輸入；

7. 電源。

飛思卡爾MPXY8300 TPMS 是同類產品中第一款將壓力傳感器、8位MCU、RF收發器和雙軸(XZ)加速器全部集成到一個封裝的產品。通過把一些必要功能融入一個封裝,那些在車輪上安裝了TPMS模塊的客戶就不必應付多個封裝和更大型印制電路板卡,或者因為額外的外部組件而增加成本,從而在使用不同輪緣尺寸的大量模塊中采用同一個解決方案。

MPXY8300 TPMS通過向駕駛員發出胎壓異常的車胎警告為駕駛員提供幫助。同時,它也能讓生產商從中受益,因為無論什么樣的生產方式或什么樣的型號,它都能很輕松地與汽車的整體設計融入一體,不需要任何附加組件。MPXY8300 TPMS具有如下功能:

1. 精確的壓力測量—低功率表面微機械加工的電容性壓力傳感器的壓力單元(P-cell)能夠測量100-800千帕(kPa)的壓力范圍。TPMS還為卡車輪胎(100-1400 kPa)提供高壓范圍壓力單元,并為低成本應用提供可選的低精度校準。飛思卡爾電容性表面微機電系統(MEMS)壓力感應技術比壓阻式批量MEMS在功率使用方面更具有優勢。飛思卡爾電容性表面微機電系統提供微安(μA)電流(3V, 30 KHz),壓阻式大規模MEMS則提供600-10000μA,前者每讀數0.9 nAs(nano-amp-second)最低電荷,后者是60-1000 nAs。

2. 完全集成—完全集成的MPXY8300 TPMS模塊為每條獨立的輪胎(包括備胎)提供獨立的壓力測量。每個模塊集成一個基于315/434 MHz PLL的RF收發器,即使車胎旋轉或更換后仍能保持連續通信。集成的運動傳感器可以進行編程,以傳輸特定速度(輪胎旋轉)的測量數據,包括沒有旋轉的輪胎數據。

3. 延長電池使用時間—有些法規要求TPMS解決方案的電池使用壽命為10年。MPXY8300結合一系列低功率技術,使用最少的電池資源確保長時間的穩定運行。驅動低功率喚醒定時器和定期復位驅動器的低頻率震動以及TPMS的特定功率管理技術確保電池使用時間延長,實現更便利、更經濟的運行。

MPXY8300是第一款采用加速度傳感器的TPMS。這對實現系統根據特定的驅動條件和速度進行至關重要。傳感器具有X軸敏感度,可以增加或減少10個重力(G),同時還具有0-60g 的Z軸敏感度(帶可調節的偏移)。開發人員可以選擇使用具有X軸和Y軸重力單元或Z軸重力單元的MPXY8300 TPMS,或者不帶重力單元的系統。

MPXY8300 TPMS符合FMVSS 138指導原則,能夠與現有的遠程無鍵輸入(RKE)系統集成,有助于全球范圍內的汽車制造商及供應商更方便地在新型轎車和卡車中部署TPMS。

多合一封裝內的胎壓監控系統(TPMS)塊狀示意圖。  

作者:Craig Buchner

汽車微控制器業務產品經理

Eric Caron

MEMS傳感器產品經理

飛思卡爾半導體公司