GBXXXX-2009汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)

1、 GBXXXX口20XX車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)編制說明一、任務來源根據(jù)我國標準化管理的原則，任何個人和機構都可以提出制訂標準的要求。今年人大會議期間，收到了人大代表關于制訂TPMS強制性國家標準的提案。提案交到了工信部、公安部、國標委處理，引起了有關政府部門的重視。另一方面，美國已強制實施了這方面的法規(guī)，歐洲也將實施，我國何時強制必然提另一方面，美國已強制實施了這方面的法規(guī)，歐洲也將實施，我國何時強制必然提,會加快輪胎的磨損，容易造成胎冠部位爆裂，同時因與地面摩擦力減小，還會影響制動性能；輪胎氣壓過低或漏氣，與地面的摩擦力成倍增加，也會加速輪胎的磨損，同時增加油耗；于輪胎胎側是輪胎的薄弱部位，氣

2、壓過低時，會不斷受到擠壓和拉伸，易造成疲勞失效，發(fā)生爆胎。所以對輪胎氣壓進行實時監(jiān)控是保證輪胎安全的重要手段。輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS)的新技術，它運用汽車電子技術、傳感器技術、無線通訊技術等，在汽車行駛時實時監(jiān),會加快輪胎的磨損，容易造成胎冠部位爆裂，同時因與地面摩擦力減小，還會影響制動性能；輪胎氣壓過低或漏氣，與地面的摩擦力成倍增加，也會加速輪胎的磨損，同時增加油耗；于輪胎胎側是輪胎的薄弱部位，氣壓過低時，會不斷受到擠壓和拉伸，易造成疲勞失效，發(fā)生爆胎。所以對輪胎氣壓進行實時監(jiān)控是保證輪胎安全的重要手段。輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS)的新技術，它運用汽車電子技術、傳感器技術、無線通訊技術等，在

3、汽車行駛時實時監(jiān)上了議程。為此，汽車行業(yè)在制訂了推薦性國家標準的基礎上，著手強制標準的制定工作。二、目的和必要性輪胎氣壓是影響汽車行駛性能和安全性能的重要指標，輪胎氣壓太高TPMSTPMS測所有輪胎的氣壓，對輪胎氣壓過低、氣壓過高、漏氣狀態(tài)進行報警。綜上所述，對于提高汽車的安全性及經濟性有較大貢獻。三、國外標準法規(guī)現(xiàn)狀美國是世界上第一個也是目前惟一制定并強制實施TPMS法規(guī)的國家。美國公路交通NTHTSA）制定了FMVSS138法規(guī)，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最大設計總質量不超過4536kg的美國聯(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

4、，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品。目前，在美國TPMS已國際標準化組織ISO)也于2006年3月制定了有關輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的國際標準ISO21750：2006。美國汽車工程師學會SAEJ2657標準。也在2004年SAEJ2657標準。目前可參考的國際汽車法規(guī)及標準項目如下：FMVSS138輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)；SAEJ2657：2004輕型車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)；ISO21750：2006道路車輛用于提高車輛安全性的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)。以上一個技術法規(guī)和二個標準從不同側面對TPMS系統(tǒng)給出了要求，值得我們在制定TPMS國家標準時參考

5、和借鑒。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FMVSS138法規(guī)的細化。負責制定UN/WP29)”UN/WP29)”下屬的制動和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這項工作，并于2007年11月和2008年2月召開非正式工作組會議，探討制定有關TPMS的ECE法規(guī)可行性，從幾次會議的結果來看，此項工作工作組會議，探討制定有關的難度比預想的要大得多，進展速度并不快。各國及各標準化組織對于制定TPMS標準的目的和出發(fā)點不盡相同，所以體現(xiàn)在標準上也有較大的差異，并各有

6、優(yōu)缺點。美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS138簡介美國FMVSS138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，TPMS應在20min內發(fā)出口壓視覺報警信號，規(guī)定了視覺報警信號的有關要求，還規(guī)定了試驗條件、試驗程序及詳細的實施過渡期。美國FMVSS138法規(guī)對TPMS系統(tǒng)性能的具體要求為：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。TPMS系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候必須向駕駛員發(fā)出警報。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。汽車點火時必須對儀表盤上的警報燈進行一次自檢。車主手冊必須寫明更換輪胎有可能不匹配的警告。TPMS

7、的比例，2007年9月后在美國銷售的最大設計4536kg的四輪乘用車和商用車的裝配率要求達到100%。g）實車測試速度為50100km/h。因受當時技術水平的制約，該法規(guī)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)。因受當時技術水平的制約，該法規(guī)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)。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)的產品并不一定安全可靠。系統(tǒng)自身

8、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)的產品并不一定安全可靠。SAEJ2657：2004標準簡介該標準規(guī)定了裝置于無內胎輪胎內的輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS)該標準規(guī)定了裝置于無內胎輪胎內的輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS)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、要求。主要對胎壓監(jiān)測傳感器模塊的耐溫性、熱循環(huán)、熱

9、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(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24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，沒有限定產品使用壽命，欠壓報警的響應時間過長氣壓進行監(jiān)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過長（10（10min之內），功能上基本與FMVSS138類似。ISOISO21750：2006標準簡介該標準適用于無內胎輪胎使

10、用的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，要求監(jiān)測所有使用的輪胎，并為駕該標準適用于無內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25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km/h后對系統(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。給出了定性要求。TPAS)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(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)。指測量輪胎充氣壓力和內部溫度或與壓力相對應的參數(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

11、采取措施的系統(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。要采取糾正措施時發(fā)出警告。TLAS)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：使用壽命:在配套車型上至少使用6年或者行駛10萬km。測量精度:絕對壓力測量值最小精度應滿足：在070溫度范圍內為滿量程的2%，最大不超過10kPa；在其他條件下為滿量程的5%，最大不超過25kPa；對安裝在車輪內部的胎壓監(jiān)測

12、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FMVSS138和SAEJ2657適用的范圍廣，但不要求車輛靜止時TPMS工作，25km/h時，在3min內欠壓報警，10min內故障報警。以上一個技術法規(guī)和兩個標準從不同側面對TPMS提出了要求，值得在制定我國國家標準時參考和借鑒。但要制定全方位考核系統(tǒng)安全性和可靠性的標準，在性能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)6年以上的使用壽命等，這些是TPMS系統(tǒng)設計中的難點和關鍵技術，也是制定標準的難點所在。四、推薦性國家標準制訂過程我國TPMS產品的研究和發(fā)展晚于美國和歐洲

13、等國家。從2002年開始，期的TPMS產品，普遍以國外產品代理或者仿制開發(fā)形式出現(xiàn)，規(guī)模小、技術含量較低。2003年，TPMS的研發(fā)計劃，國內TPMS研發(fā)開始進入同整車廠合作的階段。,TPMS產品在性能上達到了國際先,TPMS產業(yè)發(fā)展進入了擁有自主知識產權的自主研發(fā)階段。制定一部技術指標先進、性能要求合理、試TPMS國家標準，TPMS產業(yè)的健康發(fā)展起到促進作用，一方面消費者會享受到高性能和高品質的產品，杜絕過時的技術和低水平的產品充斥市場，另一方面先進的標準也將引導制造商提升研發(fā)能力，而不是在低水平的產品上進行價格競爭。TPMS國家標準時充分考慮國內外技術發(fā)展水平和產業(yè)現(xiàn)狀，位中國汽車技術研究

14、中心于2007年4月21日在上海舉辦了“輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS),TPMS系統(tǒng)集成商、芯片供應商等相關單位的160余名代表,TPMS標準提出了建議。2007年7月31日召開了“TPMS標準研究工作組成立及第一次工作會議”，由中國汽車技術研究中心牽頭，組成了包括整車企業(yè)、檢測科研機構、TPMS系統(tǒng)制造企業(yè)、傳感器和芯片制造企業(yè)等共車技術研究中心牽頭，組成了包括整車企業(yè)、檢測科研機構、TPMS系統(tǒng)制造企業(yè)、傳感器和芯片制造企業(yè)等共18家單位參加的標準起草工作組，并開始了標準制定工作。標準起草工作組成員有：中國汽車技術研究中心、公安部交通安全產品質量監(jiān)督檢測中心、長沙汽車電器研究所、天津汽車檢測

15、中心、上海大眾汽車有限公司、上海泰好電子科技有限公司、上海保隆汽車科技股份有限公司、蘇州駛安特汽車電子有限公司、上海航盛實業(yè)有限公司、河南雪城科技股份有限公司、慈溪市福爾達實業(yè)有限公司、重慶漢邦網絡技術有限公司、車王電子（寧波）有限公司、豐田汽車技術中心（中國）有限公司、英飛凌科技（中國）有限公司、通用電氣傳感儀器儀表（上海）有限公司、西門子威迪歐汽車電子（長春）有限公司上海分公司、飛思卡爾半導體（中國）有限公司。標準工作組于2007年9月27日、2008年1月21日、2008年3月25日先后召開了3次標準討論會，經過工作組專家對標準文本的多次討論與修改，2008年5月形成了標準征求意見稿。本

16、標準的編寫規(guī)則執(zhí)行了GB/T1.12000。五、本標準的起草“汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)”推薦性國家標準草案公布后，引起了國內外的強烈反響。對標準提出了一些看法。美國已于2007年9月強制實施了TPMS法規(guī)。據(jù)悉歐洲也將于2012年強制實施TPMS法規(guī)。,TPMS法規(guī)就提上了日程。中國汽車工業(yè)協(xié)會對我國的推薦性國家標準與各方多次討論后，認為考慮到立項的周期、標WTO通,實施TPMS標準的最早時間也要到2012年。,現(xiàn)在起草強制性國家標準既不存在與推薦性國家標準相抵觸，也不存在過早的問題。實際上，美國和世界各國并沒有因為有了強制性法規(guī)就不能制訂推薦性國家標準，也不存在必須先有推薦性國家標準，才能制訂強

17、制性法規(guī)。兩者不是矛盾和相互替代的關系，而是補充的關系。關于強制實施的標準本標準是在推薦性國家標準的基礎上制訂的，充分繼承了推薦性國家標準的成果。強制實施的標準要遵循以下幾個原則：是最起碼的、最低的要求。以功能為基本要求，不涉及技術路線和工作原理。c)與基本要求相關性不夠直接的產品性能和試驗方法，由推薦性國家標準做出更詳細的規(guī)定。d)要充分考慮實施的可行性和成本。e)必須明確實施的步驟。本標準在制訂中充分尊重了以上各原則。強制性國家標準與推薦性國家標準的差異1、適用范圍：兩個標準在適用范圍上有差異。2、強制性國家標準遵循了必須且只規(guī)定最基本最低要求的原則。這些要求都是以駕駛員能得到最清晰、最準

18、確，必須得到的信息為原則。例如：當自檢完成指示燈熄滅后，駕駛員就能明確知道系統(tǒng)已進入正常工作狀態(tài)。在行駛時只要報警指示燈不亮，則系統(tǒng)也可以不顯示每個輪胎的胎壓數(shù)值。從生產技術的角度推薦性國家標準規(guī)定了比本標準更多的要求。標準則是從用戶安全的角度考慮問題。另一方面，正是由于有了推薦性國家標準，強制性國家標準就可以省略這些內容。只要強制性國家標準和推薦性國家標準沒有矛盾就不會產生標準本身和實施的問題。關于適用范圍圍內?？紤]到M類車的產量占1M類車產量的75%，因此重點應放在M類車方面。1對于M、2M、N類車輛，考慮到以下因素：3a)單軸上大多采用雙胎，一個輪胎漏氣帶來的危險性較小。b)雙連軸出現(xiàn)一

19、個輪胎漏氣帶來的危險性較小。c)M、M、N類車輛軸距較23M類車大。1d)圍內?？紤]到M類車的產量占1M類車產量的75%，因此重點應放在M類車方面。1對于M、2M、N類車輛，考慮到以下因素：3a)單軸上大多采用雙胎，一個輪胎漏氣帶來的危險性較小。b)雙連軸出現(xiàn)一個輪胎漏氣帶來的危險性較小。c)M、M、N類車輛軸距較23M類車大。1d)M、M類車最高車速比23M類車低，1N類車的車速更低。e)我國目前還未全部采用無內胎的子午線單胎，還有不少車輛使用有內胎的斜交胎。而強制性國家M類車的范M、2M類車是運輸人員的車輛，3盡管有上述因素，仍將其納入標準的范圍。N類車主要為運貨的車輛，駕駛員的使用水平較

20、好，車輛管理、保養(yǎng)、維修有一定保障。因此，強制性國家標準未將N類車納入管理范圍。標準的實施除了要考慮選擇哪些車輛實施，哪些不實施帶來的安全性問題外，還必須考慮生產成本和用戶的購車成本，同時還必須考慮引起的社會成本。為此本標準將適用范圍確定在較為合理、可行，適合國情的尺度上。關于基本功能胎壓報警顯示功能是針對有效提醒駕駛人員而設定的。每一次車輛在行駛前，使駕駛員了解各輪胎的胎壓狀況完全必要，如果輪胎壓力正常會給駕駛員一種安全感。這種心理預示對提高駕駛的安全特別重要。如果壓力較低，甚至欠壓，駕駛員可以盡快采取措施，恢復胎壓，這對保證行駛安全、提高輪胎壽命、防止胎壓過低引起的輪胎漏氣、降低油耗都起著

21、重要作用。我們認為這項功能的重要性甚至不亞于胎壓過低和胎壓過高的報警功能。按照人機工學的原理，對駕駛員進入車內打開電源，做好各種準備工作到起步前所：90%的駕駛員在6s內起步。本標準規(guī)定了系統(tǒng)應在6s內顯示各輪胎的壓力值。實際上在6s顯示胎壓值對部分動作快的駕駛員仍顯得時間過長。6s是可以接受的，不致引起駕駛員的抱怨心理，人們也能通過一段時間的使用后習慣于這個等待過程。,能實現(xiàn)4s一個測試循環(huán)的產品，6s內實現(xiàn)功能要求。這將大大提高系統(tǒng)的響應速度，為實時提供報警創(chuàng)造了條件。也為駕駛員處理輪胎故障留出了充裕的時間。對于顯示胎壓，我們認為在起步前顯示胎壓是絕對必要的。但在行駛過程，只要胎壓處于正常

22、范圍，沒有必要始終顯示胎壓。當駕駛員在行駛時需要了解胎壓，系統(tǒng)可實現(xiàn)這個功能就足夠了。關于胎壓過高報警輪胎壓力超出輪胎及車輛制造廠對使用工況推薦的壓力值，可能會永遠改變輪胎性能直至造成輪胎壓力急劇降低。在我國，客運車輛在節(jié)假日會有超員，存在將輪胎充氣加大的情況。因此本標準把超壓報警列入了基本功能。這項要求對發(fā)達國家可能必要性不那么強。但作為一個能適用于全球的法規(guī)，就必須考慮各國的需要，對發(fā)展中國家，普遍存在超載現(xiàn)象的現(xiàn)實狀況下，這個功能是不可缺少的。關于快速漏氣功能快速漏氣的輪胎故障模式種類不多，最常見的有以下兩種。一是，輪胎扎入帶螺旋槽的一類釘子，在這種情況下，駕駛員不一定能聽到漏氣的聲音，

23、但對行車安全危害很大。6s,過口,1min后再報警，這似乎不合邏輯。實際上，在相應速率下，快速漏氣報警時輪胎氣壓距欠壓狀態(tài)還有一定“距離”，以轎車輪胎為例（漏氣速率：30kPa/min）。輪胎氣壓2.5kPa2.2kPa1.9kPa0.3kPa,即再快速漏氣1min才達到欠壓狀態(tài)。實際上，系統(tǒng)的響應時間會隨著漏氣速率的增大而縮短。可見安全性是有保障的。對不同輪胎，由于充氣量不同，規(guī)定了不同的漏氣速率是合理的，只要保證快速漏氣報警時氣壓尚高于欠壓狀態(tài)并有一定的余量即可。這樣做有利于技術上選擇不同量程、不同精度的測試元件，使元件選擇更合理、成本更低。爆胎是另一種快速漏氣。爆胎時輪胎在一秒內氣壓就可

24、迅速降到大氣壓，漏氣的速率至少在10000kPa/min。由于胎壓監(jiān)測裝置的響應時間相對過長，因此來不及對爆胎實行報警。本標準不要求系統(tǒng)具備爆胎這樣的快速漏氣報警功能。關于報警燈標準中規(guī)定在系統(tǒng)自檢、輪胎欠壓、過壓、快速漏氣、系統(tǒng)出現(xiàn)故障時均點亮同一個指示燈，因此為強化對快速漏氣的指示作用，規(guī)定快速漏氣時燈光持續(xù)閃爍點亮。而在其它三種情況：欠壓、過壓、系統(tǒng)故障為持續(xù)點亮。在自檢時，燈光則表示自檢正在進行中。一旦自檢完成，系統(tǒng)工作正常則燈光熄滅。為區(qū)分欠壓、過壓、系統(tǒng)故障，標準規(guī)定用其它信息表示。關于燈光顏色對ISO,為降低成本。當然也可以采用黃色。關于聲響報警在系統(tǒng)具有聲響報警功能時，為了不致

25、長時間報警使駕駛人員感到厭煩，影響駕駛安全，要求聲響報警的最長時間不超過60s。由于此時報警指示燈仍在起作用。因此關閉聲響報警并不會造成危險。關于圖形符號、文字、數(shù)字為了給技術發(fā)展以盡多地空間，標準僅給出了一個圖形，其它的圖形符號、數(shù)字的為了給技術發(fā)展以盡多地空間，標準僅給出了一個圖形，其它的圖形符號、數(shù)字的表達方式則由制造廠定義。這樣做也有利于節(jié)約成本。關于系統(tǒng)故障報警系統(tǒng)產生故障有兩種情況：1、自檢時系統(tǒng)已處于故障狀態(tài)，這樣系統(tǒng)無法進入正常工作狀態(tài)，自檢指示燈一直不熄滅。2、系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)后再出故障，系統(tǒng)會在2、系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)后再出故障，系統(tǒng)會在10min內報警。選擇10min,：一是系統(tǒng)的故障率不高；系統(tǒng)出現(xiàn)故障同時輪胎也出現(xiàn)故障的概率更低。二是輪胎電子模塊應能保證6年或二是輪胎電子模塊應能保證6年或10萬km,10min做一次故障檢測是比較充分的。這里特別說明的是符合本標準的系統(tǒng)仍存在概率很小的漏一次故障檢測是比較充分的。這里特別說明的是符合本標準的系統(tǒng)仍存在概率很小的漏報情況，即在系統(tǒng)故障發(fā)生而系統(tǒng)未報警的則系統(tǒng)不能實現(xiàn)報警報情況，即在系統(tǒng)故障發(fā)生而系統(tǒng)未報警的則系統(tǒng)不能實現(xiàn)報警功能。關于自檢系統(tǒng)自檢時可能出現(xiàn)以下狀態(tài)：a指示燈熄滅，系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。