世界各國汽車TPMS標準法規(guī)現(xiàn)狀

世界各國汽車TPMS標準法規(guī)現(xiàn)狀

國外標準法規(guī)現(xiàn)狀

　　美國是世界上第一個也是目前唯一一個制定并強制實施TPMS法規(guī)的國家。美國公路交通安全管理局(NTHTSA)制定了FMVSS 138法規(guī)，要求2007年9月以后，所有在美國銷售的最大設(shè)計總質(zhì)量不超過4536kg的四輪乘用車和商用車都必須安裝輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)。在美國聯(lián)邦立法和市場商機的推動下，各大汽車電子企業(yè)投入了極大的研發(fā)熱情，同時還有許多知名芯片制造企業(yè)紛紛加盟，不斷推出體積更小、重量更輕、性能更可靠、壽命更長的新一代產(chǎn)品。目前，在美國TPMS裝備已經(jīng)非常普及。

　　國際標準化組織(ISO)于2006年3月制定了有關(guān)輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的國際標準ISO 21750：2006。美國汽車工程師學會也在2004年12月制定了關(guān)于輕型車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的SAE J 2657標準。目前可參考的國際汽車法規(guī)及標準項目有：FMVSS 138 輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)；SAE J 2657：2004 輕型車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)；ISO 21750：2006 道路車輛 用于提高車輛安全性的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)。

　　此外，日本的汽車標準化組織(JASO)也制定了一項TPMS實車測試方法的技術(shù)文件，其技術(shù)內(nèi)容基本是對美國FMVSS 138法規(guī)的細化。負責制定歐洲和全球汽車技術(shù)法規(guī)的“世界車輛技術(shù)法規(guī)協(xié)調(diào)論壇(UN/WP29)”下屬的制動和行走機構(gòu)工作組(GRRF)，在 2007年9月召開的第62次會議上決定成立一個TPMS非正式工作組，由德國擔任主席國來推動該法規(guī)的制定工作，并于2007年11月、2008年2月和9月召開非正式工作組會議，探討制定有關(guān)TPMS的ECE法規(guī)的可行性，從幾次會議的內(nèi)容來看，此項工作的難度比預想的要大得多，進展速度并不快。

　　各標準優(yōu)缺點

　　美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS 138。該法規(guī)為強制執(zhí)行的安全標準，在性能要求上只規(guī)定了最基本的功能要求，即當輪胎氣壓低于規(guī)定氣壓值時，TPMS應(yīng)在20min內(nèi)發(fā)出欠壓視覺報警信號。FMVSS 138法規(guī)規(guī)定了視覺報警信號的有關(guān)要求，還規(guī)定了試驗條件、試驗程序及詳細的實施過渡期。美國FMVSS 138法規(guī)對TPMS 系統(tǒng)性能的具體要求為：

　　a)TPMS系統(tǒng)必須在汽車點火的時候開始運行并在輪胎氣壓降低25%的時候發(fā)出警報。

　　b)TPMS系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候必須向駕駛員發(fā)出警報。

　　c)TPMS警報燈必須保持開啟狀態(tài)直到輪胎充氣到正常的氣壓或系統(tǒng)故障排除為止。

　　d)汽車點火時必須對儀表盤上的警報燈進行一次自檢。

　　e)車主手冊必須寫明更換輪胎有可能不匹配的警告。

　　f)汽車制造商必須逐步增加裝配TPMS的比例，2007年9月后在美國銷售的最大設(shè)計總質(zhì)量不超過4536kg的四輪乘用車和商用車的裝配率要求達到100%。

　　g)規(guī)定了TPMS在車速50~100km/h時進行氣壓監(jiān)測。

　　美國法規(guī)在制定時因受當時技術(shù)水平的制約，只規(guī)定了最基本的欠壓報警功能，并且兼顧了間接式(即通過輪速傳感器間接計算輪胎低氣壓的方式)TPMS 系統(tǒng)。但由于間接式TPMS系統(tǒng)自身的缺陷，如車輛靜止時不能監(jiān)測、判斷是否低氣壓的周期過長(約20min)、容易誤報警、某些特殊狀態(tài)不能監(jiān)測出低氣壓，且不能顯示氣壓值等，所以滿足該法規(guī)的產(chǎn)品并不一定是安全可靠的產(chǎn)品，而且在具體應(yīng)用過程中，用戶對于一些產(chǎn)品頻繁的誤報警產(chǎn)生抱怨。

　　SAE J 2657：2004標準。該標準規(guī)定了裝置于無內(nèi)胎輪胎內(nèi)的輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)的試驗方法及性能要求。主要對胎壓監(jiān)測傳感器模塊的耐溫性、熱循環(huán)、熱沖擊、耐極限溫度、耐潮濕、結(jié)霜、耐壓、快速漏氣、耐海拔高度、耐臟污、耐鹽霧腐蝕、抗跌落、耐機械沖擊、電磁兼容性等規(guī)定了具體試驗方法，在性能上對報警信號的顯示方式、系統(tǒng)的工作條件、最基本性能給出了具體要求。該標準規(guī)定系統(tǒng)在車速24km/h到最大車速之間應(yīng)對輪胎氣壓進行監(jiān)測。

　　該標準對測量精度沒有要求，沒有限定產(chǎn)品使用壽命，欠壓報警的響應(yīng)時間也較長(10min之內(nèi))，功能上基本與FMVSS 138類似。

　　ISO 21750：2006標準。該標準適用于無內(nèi)胎輪胎使用的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，要求監(jiān)測所有使用的輪胎，并為駕駛員提供信息。標準對系統(tǒng)及部件規(guī)定了全面的性能要求。該標準規(guī)定了車速超過25km/h后系統(tǒng)應(yīng)對輪胎氣壓進行監(jiān)測。對系統(tǒng)劃分了以下幾個層次，且對每種系統(tǒng)的性能給出了定性要求：

　　胎壓報警系統(tǒng)(TPAS)。指測量輪胎充氣壓力和內(nèi)部溫度或與壓力相對應(yīng)的參數(shù)，并發(fā)出信息提醒駕駛員輪胎的充氣壓力限值已達到需要采取措施的系統(tǒng)。

　　胎壓警告系統(tǒng)(TPWS)。能夠給駕駛員提供有用信息，至少包括每個輪胎實際的壓力狀態(tài)。用途是當輪胎需要采取糾正措施時發(fā)出警告。

　　輪胎漏氣報警系統(tǒng)(TLAS)。檢測出使用中的某個輪胎氣壓與其它輪胎氣壓和相對自身初始氣壓有明顯變化要求采取措施的系統(tǒng)。

　　標準對輪胎模塊規(guī)定了部分性能限值為：

　　a)使用壽命：在配套車型上至少使用6年或者行駛10萬km。

　　b)測量精度：絕對壓力測量值最小精度應(yīng)滿足：在0℃~70℃溫度范圍內(nèi)為滿量程的±2%，最大不超過±10kPa；在其它條件下為滿量程的±5%，最大不超過±25kPa；對安裝在車輪內(nèi)部的胎壓監(jiān)測模塊還規(guī)定了耐環(huán)境性能及具體試驗方法。對顯示模塊規(guī)定了詳細的人機界面要求。

　　該標準比FMVSS 138和SAE J 2657適用的范圍廣，但不要求車輛靜止時TPMS工作，只要求車輛速度大于25km/h時，在3min內(nèi)欠壓報警，10min內(nèi)故障報警。

　　以上三個標準從不同側(cè)面對TPMS提出了要求，但對于一個在安全性和可靠性兩方面要求極高的電子產(chǎn)品，這些標準和法規(guī)在要求上還有一些欠缺。比如，如何體現(xiàn)和保證系統(tǒng)信號傳輸?shù)目煽啃浴⒎€(wěn)定性，如何體現(xiàn)和保證系統(tǒng)能達到6年以上的使用壽命等，如何避免誤報警和漏報警等等，這些是TPMS系統(tǒng)設(shè)計中的難點和關(guān)鍵技術(shù)，也是制定標準的難點所在。

　　我國即將出臺的TPMS標準

　　我國TPMS產(chǎn)品的研究和發(fā)展晚于美國、歐洲等國家。從2002 年開始，國內(nèi)出現(xiàn)了早期的TPMS產(chǎn)品，普遍以國外產(chǎn)品代理或者仿制開發(fā)形式出現(xiàn)，規(guī)模小、技術(shù)含量較低。2003年初，上海大眾開始了TPMS的研發(fā)計劃，國內(nèi)TPMS研發(fā)才進入同整車廠合作的階段。經(jīng)過一段時間的自主研發(fā)和創(chuàng)新，一批我國自行研發(fā)的TPMS產(chǎn)品在性能和成本上達到了能與國際同行媲美的水平?？梢哉f，我國TPMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的自主研發(fā)階段。

????? TPMS的作用僅僅限于信息預警，頻繁的信息預警容易導致被忽視或棄用。

　　目前國內(nèi)TPMS產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)逐步增多，但產(chǎn)品品種、型式、技術(shù)水平和質(zhì)量參差不齊。行業(yè)迫切需要制定TPMS國家標準，來規(guī)范和引導TPMS產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展?？紤]該產(chǎn)品是一種較新的技術(shù)，先從鼓勵先進技術(shù)的應(yīng)用為目的，制定為推薦性國家標準，待技術(shù)和產(chǎn)品進一步成熟后，可考慮研究制定一項TPMS強制性國家標準的可行性，以提高車輛的安全性。

　　2007年7月31日由中國汽車技術(shù)研究中心牽頭，組成了包括整車企業(yè)、檢測科研機構(gòu)、TPMS系統(tǒng)制造企業(yè)、傳感器和芯片制造企業(yè)等共十余家單位參加的標準起草工作組召開了“TPMS標準研究工作組成立及第一次工作會議”，并開始了標準制定工作。到2008年5月形成了標準征求意見稿，當年12月形成了標準送審稿。

　　我國《汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)》標準重點內(nèi)容包括：

　　　　適用范圍：適用于各類汽車及輪胎形式，包括乘用車和商用車(M類和N類)，以及有內(nèi)胎和無內(nèi)胎輪胎，且其它類型車輛使用的TPMS也可參照執(zhí)行(如兩輪摩托車和工程機械)。

　　要求具備更短的欠壓報警時間：規(guī)定TPMS應(yīng)在6s內(nèi)發(fā)出欠壓報警信號。比FMVSS138規(guī)定的20min，SAE J2657：2004規(guī)定的10min，ISO21750：2006規(guī)定的3min大大縮短，體現(xiàn)出了更好的安全性。

　　要求具備靜止時的欠壓報警：在實際使用中，車輛在一夜(或一段長時間)的停放過程中輪胎可能已經(jīng)處于嚴重缺氣或無氣狀態(tài)，這時就應(yīng)該在車輛未移動前就報警，這時哪怕是只滾動數(shù)圈，輪胎也會受到極大的損傷，如果等到汽車開到24km/h以上或10min以上再報警，則缺氣輪胎早已受到嚴重的損壞，并存在極大的安全隱患。

　　要求具備欠壓或漏氣輪胎指示功能。要求指明欠壓或漏氣輪胎的位置。在其它國外標準中均未規(guī)定該功能。只報警而不能指出是哪個輪胎出現(xiàn)問題的TPMS是有缺憾的，也不容易為用戶所接受。

　　要求具備快速漏氣報警。監(jiān)測到輪胎氣壓以大于30kPa/min的速率降低時(并非爆胎)，應(yīng)在1min內(nèi)報警，并指明漏氣輪胎位置。

　　系統(tǒng)應(yīng)能顯示當前各輪胎氣壓值。輪胎氣壓的正常值和欠壓報警值之間有25%的差值(普通轎車為50~70kPa)，這時雖然沒有報警，但是油耗和輪胎的磨損已增加。本標準規(guī)定TPMS應(yīng)能實時查詢每個輪胎的氣壓信息。這樣如果駕駛者能隨時查詢到各輪胎的氣壓信息，則能及時補氣和采取維護手段，起到降低油耗、延長輪胎壽命、消除安全隱患的作用。

　　規(guī)定了信號接受性能及試驗方法。要求被測車輪靜止處于不同位置時(在被測車輪360℃圓周上每隔10℃測試一次)，應(yīng)能穩(wěn)定接收胎壓監(jiān)測模塊發(fā)出的信號。

　　從保護電磁環(huán)境以及減少相互之間干擾的角度，本標準規(guī)定了系統(tǒng)無線通訊發(fā)射特性，其中對于低頻和高頻信號的發(fā)射強度和頻次都作了明確的要求。

　　電磁兼容性要求。規(guī)定了電磁干擾性能、電磁抗擾性能、電瞬態(tài)傳導抗擾性、抗靜電放電性能等要求。

　　胎壓監(jiān)測模塊的使用壽命。至少使用6年或者行駛10萬km的要求。

　　該標準雖然是推薦性國家標準，但與國外的TPMS標準對比，在安全性和可靠性等多方面均有具體而詳細的規(guī)定，而且技術(shù)指標也更高。目前，《汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)》標準已經(jīng)由全國汽車標準化委員會通過復審，上報到國家質(zhì)檢總局，今年年內(nèi)將出臺并實施。

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