國內(nèi)外汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)對比

李會民，王曉波，黎 浩，趙 瑩

(1.交通運輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088；2.中機科(北京)車輛檢測工程研究院有限公司，北京 102100)

汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱TPMS)作為保證輪胎安全的重要部件，近年來逐步受到各方面的的重視。根據(jù)輪胎氣壓監(jiān)測原理的不同，目前TPMS主要分為兩種類型:一種是基于車輪轉(zhuǎn)速的TPMS，或稱間接式 TPMS；另一種是直接基于胎內(nèi)壓力傳感器的TPMS，或稱直接式TPMS?，F(xiàn)階段，由于直接式TPMS的獨立硬件處理系統(tǒng)響應(yīng)速度更快，靈敏度更高，實時處理程度更強，并且有多種報警模式，更加受到國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)的青睞。因此我國汽車市場幾乎所有車型均采用直接式TPMS。

本文通過對國內(nèi)外已發(fā)布的TPMS標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對比分析，為我國TPMS標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供參考，以促進(jìn)我國汽車安全水平的提升。

1 國外TPMS標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)情況

1.1 美國法規(guī) FMVSS 138

美國是世界上最早強制實施TPMS法規(guī)的國家，其NHTSA于2005年4月制定完成FMVSS 138《輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)》。要求其國內(nèi)銷售的所有最大設(shè)計總質(zhì)量不超過4 536 kg的四輪乘用車、多功能乘用車(MPV)、貨車和客車，但不包括同一車軸上布置雙胎的車輛，自2005年10月5日起應(yīng)逐步開始安裝TPMS；并要求至2007年9月，所有法規(guī)要求內(nèi)的車輛均應(yīng)全部安裝TPMS。

受當(dāng)時科技水平的約束，F(xiàn)MVSS 138法規(guī)中只對最基本的欠壓報警功能提出了要求，未對過壓報警功能提出要求。因為要兼顧間接式TPMS，該法規(guī)欠壓的報警響應(yīng)時間要求設(shè)定為系統(tǒng)點亮輪胎低壓報警信號裝置的時間不應(yīng)超過20 min，否則判定為不合格。

該法規(guī)存在的問題是，沒有要求系統(tǒng)對車輛各個輪胎的氣壓值進(jìn)行顯示，也沒有要求輪胎欠壓后對具體位置的識別和在靜止時對車輛各輪胎氣壓進(jìn)行監(jiān)測，并且因為兼顧間接式TPMS，所規(guī)定的欠壓報警響應(yīng)時間(20 min)過長。欠壓報警響應(yīng)時間作為TPMS一個重要的指標(biāo)，如果某一輛車在行駛過程中有輪胎氣已漏光(極端情況)，TPMS 需要通過 20 min才能完成對駕駛員的告知，這在行駛中是非常危險的事情。

FMVSS 138法規(guī)受限于當(dāng)時的技術(shù)水平，所有的指標(biāo)要求都相對較低，并不能有效地防止事故的發(fā)生。但是作為世界上第一個強制性TPMS法規(guī)，在TPMS的發(fā)展史上有著舉足輕重的地位。該法規(guī)目前仍然有效。

1.2 美國 SAE J2657

美國SAE于2004年12月制定并發(fā)布了SAE J2657:2004《輕型車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)》，并于2019年12月更新。該標(biāo)準(zhǔn)未作強制性實施要求，其適用于輕型貨車和乘用車輪胎以及無內(nèi)胎輪胎中安裝的 TPMS，并對 TPMS 整體性能和胎壓傳感器性能進(jìn)行了要求，規(guī)定了相關(guān)的試驗方法。通過標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，可以看出該標(biāo)準(zhǔn)主要是針對直接式TPMS制定的。

該標(biāo)準(zhǔn)與 FMVSS 138 相比，對 TPMS 的功能性要求基本相同，僅針對欠壓報警響應(yīng)時間進(jìn)行了加嚴(yán)，縮短至10 min之內(nèi)，試驗方法與FMVSS 138基本相同，但對TPMS故障報警并未作出要求。同時，對測量的精度以及產(chǎn)品的使用壽命都沒要求，但相比FMVSS 138 增加了對胎壓傳感器的環(huán)境和性能的詳細(xì)要求。

1.3 ISO 21750:2006

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)》于2006 年正式發(fā)布，目前仍然有效。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了3個版本的TPMS要求，即 TLAS(輪胎缺氣提醒系統(tǒng))、TPAS(胎壓提醒系統(tǒng))、TPWS(胎壓警告系統(tǒng))。

其中TLAS是針對間接式TPMS，標(biāo)準(zhǔn)要求當(dāng)車速大于25 km/h 時，其監(jiān)測的欠壓報警響應(yīng)時間應(yīng)不大于10 min，監(jiān)測的故障報警響應(yīng)時間應(yīng)不大于10 min。

TPAS和TPWS是針對直接式TPMS，標(biāo)準(zhǔn)要求當(dāng)車速大于25 km/h 時，其監(jiān)測的欠壓報警響應(yīng)時間應(yīng)不大于 3 min，監(jiān)測故障報警響應(yīng)時間應(yīng)不大于 10 min。

該標(biāo)準(zhǔn)對胎壓小于375 kPa裝備無內(nèi)胎輪胎的四輪車輛使用的 TPMS系統(tǒng)及其部件(主要是胎壓模塊)進(jìn)行了全面的性能要求，并給出了較為詳細(xì)的試驗方法。

該標(biāo)準(zhǔn)與FMVSS 138、SAE J2657相比，其針對的車型范圍更廣，要求也更為全面。標(biāo)準(zhǔn)中的欠壓報警技術(shù)指標(biāo)也有一定的提升，能夠較好地提升車輛的安全性。

1.4 聯(lián)合國法規(guī)UN R64

2010年8月，聯(lián)合國世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇(UN/WP29)發(fā)布了UN R64《關(guān)于裝有臨時備用總成、低壓安全輪胎及/或低壓安全系統(tǒng)和/或胎壓監(jiān)測系統(tǒng)車輛核準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定》。該法規(guī)適用于N類汽車或最大質(zhì)量不高于3 500 kg的M類汽車(兩者的所有車軸均裝備單胎)。

該法規(guī)相比于FMVSS 138、SAE J2657和ISO 21750:2006，其適用范圍有所擴大，影響力更大，其中所要求的欠壓報警閾值以車輛暖胎壓P為基準(zhǔn)。車輛暖胎壓P是試驗車輛以80 km/h的平均速度(車速應(yīng)覆蓋40～120 km/h的范圍)沿正反兩個方向各行駛至少10 min,然后在5 min內(nèi)測得的輪胎胎壓。該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求更為全面，是現(xiàn)階段海外TPMS認(rèn)證試驗的強制性要求。

2 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)情況

2.1 GB/T 26149—2010

2009年我國制定完成GB/T 26149—2010《基于胎壓監(jiān)測模塊的汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)》，并于2010年發(fā)布。由于當(dāng)時我國市場上直接式和間接式TPMS并存，且鑒于國內(nèi)部分直接式TPMS產(chǎn)品性能指標(biāo)較為領(lǐng)先，該標(biāo)準(zhǔn)基于直接式TPMS制定，其適用范圍為安裝在M和N類車輛上的基于胎壓監(jiān)測模塊的TPMS。為了更好地引導(dǎo)TPMS技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，該標(biāo)準(zhǔn)中提出的TPMS技術(shù)指標(biāo)均高于國外相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 GB 26149—2017

綜合考慮GB/T 26149—2010 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實施情況、國內(nèi)外TPMS技術(shù)和市場的發(fā)展情況、國際上針對TPMS開展的立法活動以及全國人大代表對TPMS的提案等多個因素，我國在組織開展TPMS推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)實施效果評估后，啟動了對乘用汽車TPMS強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的研究和起草工作。

新的GB 26149—2017在原GB/T 26149—2010的基礎(chǔ)上，有以下幾點變化：一是標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的變化，由原來的推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)升級為強制性國家標(biāo)準(zhǔn)；二是適用范圍的變化，GB/T 26149—2010的適用范圍是安裝在M和N類車輛上的基于胎壓監(jiān)測模塊的TPMS，而GB 26149—2017將適用范圍縮小至M類車輛，同時增加了對TPMS的分類；三是功能和性能要求的變化，GB/T 26149—2010是基于配置低頻觸發(fā)激活胎壓傳感器的直接式TPMS的功能和指標(biāo)要求，而GB 26149—2017適用于各類TPMS且對欠壓報警、故障報警和開機檢查等信號裝置的核心功能和相關(guān)功能的性能進(jìn)行了規(guī)定；四是試驗方法的變化，與老標(biāo)準(zhǔn)相比較，GB 26149—2017中增加了車輛在規(guī)定車速下行駛的動態(tài)實驗要求；五是GB 26149—2017增加了M類車輛強制安裝TPMS的要求。

2.3 JT/T系列標(biāo)準(zhǔn)

為了提高營運車輛的行車安全性，交通運輸部于2016年發(fā)布了JT/T 1094—2016《營運客車安全技術(shù)條件》。該標(biāo)準(zhǔn)要求營運客車安裝單胎的輪胎必須安裝TPMS系統(tǒng)，并能通過儀表臺向駕駛員顯示相關(guān)信息，但未對TPMS的性能與技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)定。

2019年交通運輸部發(fā)布了JT/T 1178.2—2019《營運貨車安全技術(shù)條件 第2部分：牽引車輛與掛車》。該標(biāo)準(zhǔn)要求最高車速≥90 km/h的牽引車輛中使用單胎的車輪應(yīng)安裝TPMS，并在標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性附錄要求中給出了輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗方法。JT/T 1178.2針對營運車輛的使用特點增加了高溫報警閾值與高溫報警時間的要求。

2022年交通運輸部發(fā)布了JT/T 1429—2022《營運車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗方法》，其適用范圍是M、M、N類營運車輛輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法及技術(shù)指標(biāo)與JT/T 1178.2基本相同。兩項標(biāo)準(zhǔn)均是針對胎壓監(jiān)測模塊的TPMS，且技術(shù)指標(biāo)主要是根據(jù)直接式TPMS確定的。

3 主要指標(biāo)及其試驗方法對比

綜合不同的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，TPMS的主要技術(shù)指標(biāo)見表1。FMVSS 138、SAE J2657、GB 26149—2017、JT/T 1178.2和JT/T 1429中的“欠壓報警時間”的試驗方法均給出了靜態(tài)試驗法(即車輛靜止?fàn)顟B(tài)下，調(diào)整輪胎氣壓到報警閾值，系統(tǒng)通電后，報警所需要的時間)和動態(tài)試驗法(即在車輛按照規(guī)定車速行駛一段時間后，調(diào)整輪胎氣壓到報警閾值，記錄報警所需時間)；其中FMVSS 138、SAE J2657和GB 26149—2017規(guī)定選兩種方法中的任意一種即可，而JT/T 1178.2和JT/T 1429規(guī)定靜態(tài)與動態(tài)兩種方法均應(yīng)滿足要求。GB/T 26149—2010和UN R64中的“欠壓報警時間”的試驗方法均為靜態(tài)試驗。ISO 21750中“欠壓報警時間”的試驗方法為動態(tài)試驗?！斑^壓報警時間”“高溫報警時間”和“故障報警時間”等技術(shù)指標(biāo)，法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)有要求的，其測試方法基本相同。

表1 國內(nèi)外TPMS標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)對比

從表1中的技術(shù)指標(biāo)可以看出，我國JT/T 1178.2—2019對TPMS的要求較高和最全面。在欠壓報警方面，除ISO 21750、UN R64和SAE J2657以外，其他法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)都要求欠壓報警閾值均以輪胎推薦壓力P的75%為基準(zhǔn)或在該基準(zhǔn)上給一個向下偏差，而UN R64要求車輛靜止?fàn)顟B(tài)下的欠壓報警閥值為車輛暖胎氣壓P的80%。

4 結(jié)束語

本文通過對國內(nèi)外車輛TPMS法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，對進(jìn)一步完善我國車輛TPMS的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)我國TPMS產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展能夠起到一定的參考作用。