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輪胎氣壓監測系統TPMS

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TPMS為tire pressure monitoring system的縮寫,中文意思為輪胎氣壓監測系統。TPMS分為直接式和間接式兩種。
中文名
輪胎氣壓監測系統TPMS
外文名
tire pressure monitoring system
分    為
直接式和間接式兩種
屬    性
無線智能感應
主要由
兩部分硬件組成

輪胎氣壓監測系統TPMS直接式TPMS

輪胎氣壓監測系統TPMS 輪胎氣壓監測系統TPMS
直接式TPMS為無線智能感應、監視系統,主要由兩部分硬件組成,即安裝於輪胎內的感應器及發射器(感應器和發射器二合一,集成為一個完整的模塊單元)和安裝於駕駛室內的接收器及顯示器(用於後裝市場的TPMS,通常是接收器和顯示器二合一,集成為一個完整的模塊單元)。感應器為電橋式電子感應裝置,精確地實時感應,測量每個輪胎內的氣壓與温度值,發射器將所感應到的氣壓,温度的數據以無線(射頻RF)的方式發射給接收器,顯示器將所接收到的信息顯示出來。這樣,整個系統便對輪胎氣壓,温度的狀況做到了實時全程的監測,當任何一個輪胎的氣壓,温度出現異常狀況時,TPMS即刻向駕駛者以聲、光等形式報警提醒。 [1-2] 
應用主機廠:國內幾乎所有自主品牌、美系、日系、韓系等合資廠均採用此方案。
直接式TPMS包括髮射器、控制器、LCD顯示屏三個部分組成:
發射器:包括芯片(MCU芯片、温度和壓力傳感器芯片、RF射頻發射芯片)、天線、鋰電池,安裝在輪胎氣門嘴上,每個輪胎安裝一個發射器。
控制器:包括芯片(MCU芯片、RF射頻接收芯片)、天線,控制器可與車身控制模塊集成,部分OEM廠商不採購TPMS控制器,因此,部分車需要一個控制器,部分車不需要。LCD顯示屏:前裝TPMS系統可直接用車輛本身顯示屏,不需要額外安裝,後裝TPMS系統需要單獨配置LCD顯示屏。
直接式TPMS根據發射器的安裝位置可以分為內置式TPMS和外置式TPMS,當前內置式為主流,用於前裝市場,而外置式只能用於後裝市場。
內置式TPMS的發射器安裝在氣門嘴裏面,在輪胎內部。外置式TPMS安裝在氣門嘴外,通過防盜螺母安裝。內置式TPMS檢測精度、安全性都比外置式TPMS高,所有OEM廠商都採用內置式TPMS,而外置式TPMS安裝更方便,可自行加裝,隨着乘用車前裝TPMS的推廣,外置式TPMS將逐步淘汰。 [2] 

輪胎氣壓監測系統TPMS間接式TPMS

指非直接測量汽車輪胎壓力而是通過其他一些如輪速、頻率等參數再利用輪胎的力學模型間接計算出輪胎氣壓的一種胎壓監測系統。比如,最常用的方式是直接利用車輛的ABS輪速傳感器檢測各輪速度,通過比對各輪速度差異,發現胎壓異常。
間接式TPMS在不需要額外的裝置,只需要更新軟件即可(輪速傳感器為整車必備部件)。應用主機廠:一汽大眾的奧迪,上海大眾的斯柯達、朗逸、帕薩特等德系車。式只有直接式TPMS能滿足法規要求式,間接式TPMS不能滿足法規要求,將逐步被淘汰。
間接式TPMS的監測能力與汽車負載有關,一般負載越大監測效果越好,同時又受速度影響較大,一般不能超過100km/h,且在輪胎重新安裝或者TPMS復位後的標定比較麻煩,但是隻要通過軟件更新就可以增加TPMS功能,成本很低。直接式TPMS監測精度更高,不論車輛處於行駛狀態還是停止狀態都可以進行檢測、顯示胎壓並報警,需要安裝發射器和控制器。但是基於強制性法規的要求,氣壓偏離正常25%時,系統必須發出報警,只有直接式TPMS才能滿足這一要求。 [2] 

輪胎氣壓監測系統TPMS間接式TPMS弊端

1、監測的精準度不夠,只是一個估測的結果,只有當輪胎氣壓嚴重不足時才能偵測出來。
2、當系統報警輪胎氣壓不足時,無法顯示具體哪個輪胎出現問題,得將四個輪胎逐一檢測才能確定。
3、平時無法顯示輪胎的氣壓值,只有在報警時,才有警示符號的出現。且無法對高壓及高温做到監測。
4、車輛在靜止的狀態下,和在低速行駛時,或在坑凹不平的路面行駛時系統不起作用。
5、當四個輪胎同時氣壓不足時,例如當發生季節温度變化時,系統無法告知。
6、換上備胎時容易引起誤報,因為備胎沒有磨損,直徑比其他輪胎大。
7、換雪地輪胎時,容易引起誤報,因為雪地輪胎比普通輪胎的直徑大。
8、在以較快的速度轉彎時,容易引起誤報,因為外側輪胎的轉速大於內側輪胎。
9、在某些天氣或路面狀況下,輪胎可能打滑,引起幾個輪胎的轉速不同,也容易引起誤報。

輪胎氣壓監測系統TPMS直接式和間接式TPMS對比

直接式和間接式TPMS對比
對比項目
直接式TPMS
間接式TPMS
原理
利用安裝在輪胎上的傳感器直接測量輪胎內的氣壓
通過ABS/ESC系統傳感器來比較輪胎轉速差別,以檢
測胎壓
成本
安裝額外傳感器,成本高
利用已有傳感器,成本低
檢測侷限
全工況都可檢測
靜止、轉彎、多隻輪胎同時氣壓低、速度高於100km/h
不能檢測
實時氣壓、温度
靜止或運行都可顯示
不能
法規適用性
符合美國、歐盟、中國等各個國家、地區的法規要求
不滿足氣壓偏離正常25%的報警要求
應用廠商
國內幾乎所有自主品牌,美系,日韓系等合資廠
一汽大眾的奧迪,上海大眾的斯柯達、朗逸、帕薩特等
德系車

輪胎氣壓監測系統TPMS識別方法

識別汽車安裝的是直接式TPMS還是間接式TPMS,把輪胎扒下來看,如果鋼圈的氣門嘴處裝有感應/發射器模塊,就是直接式TPMS,如果沒有,就是間接式TPMS。

輪胎氣壓監測系統TPMS市場監管

2006年,中國開始啓動TPMS產品應用和技術發展工作。
2009年,制定了推薦性國家標準《基於胎壓監測模塊的汽車輪胎氣壓監測系統》(GB/T26149-2010),主要基於雙向直接式TPMS功能和技術指標,提出了世界上最為嚴格的TPMS功能及性能要求。但對於TPMS前裝推動作用不明顯。
2017年中國市場TPMS滲透率約30%,主要安裝於中高端車型上。
2017年10月14日,國家標準化管理委員會正式批准了強制性國家標準《乘用車輪胎氣壓監測系統的性能要求和試驗方法》(GB26149-2017),要求自2019年1月1日起,中國市場所有新認證乘用車必須安裝TPMS;自2020年1月1日起,所有生產的乘用車開始實施強制安裝要求。 [2] 
參考資料