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胎压监测系统
全球解决方案
目录
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摘要
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轮胎是舒适、安全和节油驾驶的基础–前提是充气适度。这看似简单,但没
有胎压监测系统(TPMS),驾驶员只能想当然地估测,通常无法获得合适 2
的胎压。我们来看一下世界各地政府的规定。基本上每个地区都采用经实
践验证的技术高效地监测胎压,提醒驾驶员可能出现的隐患,出台了相应 4
的法规,要求汽车制造商在许多类别的车辆中配备TPMS。
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引言
基于TS所需的压力传感、微控制器(MCU)、射频(RF)和接口技术,飞思卡尔半导体积极参与胎压监测已逾
15年。2007年,飞思卡尔已不仅仅能继续提供分离的组件,还将其技术整合到单一封装解决方案中。最近,飞思卡
尔的技术又取得了新的进展,可以提供一个更新的单一封装解决方案利用微机电系统(MEMS)和MCU技术的
进步,扩展该集成解决方案的性能。本文介绍了胎压监测系统的要求和实施该系统的变化,以及系统级封装解决
方案的最新技术,还讨论了在不久的将来可能出现的技术进步。
足气驾驶
胎压合适不只是涉及使轮胎气压达到制造商推荐的范围。有些情况还可能会给驾驶员带来麻烦。
首先,制造商推荐的气压是一种“冷”气压。在车辆停驶一个多小时后测量胎压,所测胎压由轮胎的承载能力决
定,而且在驾驶时胎压会有所上升。当轮胎因驾驶而变热时,不应该下调胎压测量结果来估计冷胎压,即使在驾驶
时大多数轮胎胎压每平方英寸通常都会增加大约3-5psi(20kPa-35kPa)。
胎压计通常测量外部环境压力和轮胎内部压力之间的差异(称为表压)。然而,胎压受海拔高度变化的影响。例
如,在高海拔地区(如亚利桑那州弗拉格斯塔夫)冷胎压合适的汽车驾驶到较低海拔地区(如亚利桑那州凤凰城)
时, 会气压不足,大约少3psi(20kPa)。同样,在凤凰城冷胎压合适的轮胎驾驶到弗拉格斯塔夫时气压会过高,
大约高 3 p s i(2 0 P a)。
季节性的温度变化也是影响胎压是否合适的因素。即使不考虑轮胎因长时间未工作而气压损失(参见《安全考虑
因素》),在夏天(比如90°F度时,约3℃)设置冷气压,也将比在气温为0°F(约-1℃)的冬天早晨设置减少大
16%。
没有TPMS,那些不检查轮胎的驾驶员经常或在某些情况下有可能使用气压不正常的轮胎,因而有驾驶危险。
历史回顾
据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)估计,没有TPMS时,
故,其535人死亡。这两个问题可能都是胎压不合适造成的。由于安全原因,美国政府颁布了《运输设备召回、
改进、责任认定和文档记录法案》(E)。作为E法案的一部分,联邦机动车辆安全标准(VS S 13 8)
要求所有总重量等级达1万磅或小批量制造的汽车、卡车和公共汽车自2008年后都必须安装TPMS。
世界其他地区也认识到了胎压不正常所带来的安全问题。在法国,Sécurit é Routière估计交通死亡事故中有9%
是由于胎压不足引起的。德国DEKRA估计与轮胎相关的问题占所有交通伤亡事故的比例大约为41%,并指出,没
有TPMS,道路上75%的车辆至少有一条轮胎亏气达3psi(20Pa)或以上。
气压合适的轮胎除了可以提高安全性以外,还可以提高车辆的燃油经济性。因此,许多地区都已要求或将要求安
装TPMS。表1给出了不同地区的要求和实施时间。
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表1. 各地区的TPMS法规要求
地区要求
2005制订的法规:FMVSS1388制要求200510月1日
起新车均需安装TPMS
2012年制订的法规:E61-2009强制要求2012年11月起
批准的新车型、2014年11月起所有新车均需装有TPMS
2013年制订的法规:2013年1月起,所有新型乘用车以及
2015年1月起现有车型均需安装TPMS
推荐规范
正在起草强制标准
2012年11公布了标准,2013年11开始实施
2015年开始生效,取代国家相关法律
从欧洲进口车辆需要获得欧洲整车型批文。因此,2014年
11起将要求所有新汽车安装TPMS。
法规的颁布驱动着TPMS的显著增长。市场调研公司Frostndullivan预测,到2014年1北美将近38%的车辆将
安装TPMS。该公司预计,到2018年欧洲安装TPMS的在用汽车数量将增加到3670万辆。
实施TPMS的规定使胎压成为汽车压力测试(包括歧管绝对
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