輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)國際相關(guān)法規(guī)
最先強制執(zhí)行胎壓監(jiān)測系統(tǒng)法規(guī)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(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)ISO 21750:2006。美國汽車工程師學(xué)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(biāo)準(zhǔn)。目前可參考的國際汽車法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(xì)化。負(fù)責(zé)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(dān)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(yù)想的要大得多,進(jìn)展速度并不快。
各標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn),在性能要求上只規(guī)定了最基本的功能要求,即當(dāng)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(xì)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(jìn)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(dá)到100%。
g)規(guī)定了TPMS在車速50~100km/h時進(jìn)行氣壓監(jiān)測。
美國法規(guī)在制定時因受當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行監(jiān)測。
該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)及部件規(guī)定了全面的性能要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車速超過25km/h后系統(tǒng)應(yīng)對輪胎氣壓進(jìn)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(dá)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(dāng)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?xì)鈮河忻黠@變化要求采取措施的系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)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(xì)的人機界面要求。
該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)的難點所在。
摘自輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿
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