行業新聞

        

 

輪胎壓力監測系統(TPMS)國際相關法規

 

最先強制執行胎壓監測系統法規的國家是美國。

美國公路交通安全管理局(NTHTSA)制定了FMVSS 138法規,要求20079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)20063月制定了有關輪胎氣壓監測系統的國際標準ISO 217502006。美國汽車工程師學會也在200412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 26572004 輕型車輛輪胎氣壓監測系統;ISO 217502006 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20079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200711月、20082月和9月召開非正式工作組會議,探討制定有關TPMSECE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,20079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(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 26572004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 217502006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10km。

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 138SAE 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。

                                                      摘自輪胎壓力監測系統標準征求意見稿

 

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