世界各國汽車TPMS標準法規現狀

國外標準法規現狀

　　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法規的國家。美國公路交通安全管理局(NTHTSA)制定了FMVSS 138法規，要求2007年9月以后，所有在美國銷售的最大設計總質量不超過4536kg的四輪乘用車和商用車都必須安裝輪胎氣壓監測系統。在美國聯邦立法和市場商機的推動下，各大汽車電子企業投入了極大的研發熱情，同時還有許多知名芯片制造企業紛紛加盟，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品。目前，在美國TPMS裝備已經非常普及。

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

　　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文件，其技術內容基本是對美國FMVSS 138法規的細化。負責制定歐洲和全球汽車技術法規的“世界車輛技術法規協調論壇(UN/WP29)”下屬的制動和行走機構工作組(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TPMS的ECE法規的可行性，從幾次會議的內容來看，此項工作的難度比預想的要大得多，進展速度并不快。

　　各標準優缺點

　　美國聯邦法規FMVSS 138。該法規為強制執行的安全標準，在性能要求上只規定了最基本的功能要求，即當輪胎氣壓低于規定氣壓值時，TPMS應在20min內發出欠壓視覺報警信號。FMVSS 138法規規定了視覺報警信號的有關要求，還規定了試驗條件、試驗程序及詳細的實施過渡期。美國FMVSS 138法規對TPMS 系統性能的具體要求為：

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

　　b)TPMS系統出現故障的時候必須向駕駛員發出警報。

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

　　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計總質量不超過4536kg的四輪乘用車和商用車的裝配率要求達到100%。

　　g)規定了TPMS在車速50~100km/h時進行氣壓監測。

　　美國法規在制定時因受當時技術水平的制約，只規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。但由于間接式TPMS系統自身的缺陷，如車輛靜止時不能監測、判斷是否低氣壓的周期過長(約20min)、容易誤報警、某些特殊狀態不能監測出低氣壓，且不能顯示氣壓值等，所以滿足該法規的產品并不一定是安全可靠的產品，而且在具體應用過程中，用戶對于一些產品頻繁的誤報警產生抱怨。

　　SAE J 2657：2004標準。該標準規定了裝置于無內胎輪胎內的輪胎氣壓監測系統(TPMS)的試驗方法及性能要求。主要對胎壓監測傳感器模塊的耐溫性、熱循環、熱沖擊、耐極限溫度、耐潮濕、結霜、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、電磁兼容性等規定了具體試驗方法，在性能上對報警信號的顯示方式、系統的工作條件、最基本性能給出了具體要求。該標準規定系統在車速24km/h到最大車速之間應對輪胎氣壓進行監測。

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

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

　　胎壓報警系統(TPAS)。指測量輪胎充氣壓力和內部溫度或與壓力相對應的參數，并發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。

　　胎壓警告系統(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。用途是當輪胎需要采取糾正措施時發出警告。

　　輪胎漏氣報警系統(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。

　　標準對輪胎模塊規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滿足：在0℃~70℃溫度范圍內為滿量程的±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；對安裝在車輪內部的胎壓監測模塊還規定了耐環境性能及具體試驗方法。對顯示模塊規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內欠壓報警，10min內故障報警。

　　以上三個標準從不同側面對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品，這些標準和法規在要求上還有一些欠缺。比如，如何體現和保證系統信號傳輸的可靠性、穩定性，如何體現和保證系統能達到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系統設計中的難點和關鍵技術，也是制定標準的難點所在。

　　我國即將出臺的TPMS標準

　　我國TPMS產品的研究和發展晚于美國、歐洲等國家。從2002 年開始，國內出現了早期的TPMS產品，普遍以國外產品代理或者仿制開發形式出現，規模小、技術含量較低。2003年初，上海大眾開始了TPMS的研發計劃，國內TPMS研發才進入同整車廠合作的階段。經過一段時間的自主研發和創新，一批我國自行研發的TPMS產品在性能和成本上達到了能與國際同行媲美的水平。可以說，我國TPMS產業發展進入了擁有自主知識產權的自主研發階段。

????? 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TPMS產品生產企業逐步增多，但產品品種、型式、技術水平和質量參差不齊。行業迫切需要制定TPMS國家標準，來規范和引導TPMS產業的良性發展。考慮該產品是一種較新的技術，先從鼓勵先進技術的應用為目的，制定為推薦性國家標準，待技術和產品進一步成熟后，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日由中國汽車技術研究中心牽頭，組成了包括整車企業、檢測科研機構、TPMS系統制造企業、傳感器和芯片制造企業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《汽車輪胎氣壓監測系統(TPMS)》標準重點內容包括：

　　　　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)，以及有內胎和無內胎輪胎，且其它類型車輛使用的TPMS也可參照執行(如兩輪摩托車和工程機械)。

　　要求具備更短的欠壓報警時間：規定TPMS應在6s內發出欠壓報警信號。比FMVSS138規定的20min，SAE J2657：2004規定的10min，ISO21750：2006規定的3min大大縮短，體現出了更好的安全性。

　　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處于嚴重缺氣或無氣狀態，這時就應該在車輛未移動前就報警，這時哪怕是只滾動數圈，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定該功能。只報警而不能指出是哪個輪胎出現問題的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。監測到輪胎氣壓以大于30kPa/min的速率降低時(并非爆胎)，應在1min內報警，并指明漏氣輪胎位置。

　　系統應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。本標準規定TPMS應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)，應能穩定接收胎壓監測模塊發出的信號。

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

　　電磁兼容性要求。規定了電磁干擾性能、電磁抗擾性能、電瞬態傳導抗擾性、抗靜電放電性能等要求。

　　胎壓監測模塊的使用壽命。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定，而且技術指標也更高。目前，《汽車輪胎氣壓監測系統(TPMS)》標準已經由全國汽車標準化委員會通過復審，上報到國家質檢總局，今年年內將出臺并實施。

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