国内外汽车胎压监测系统标准和法规对比

2022-10-29李会民王晓波

客车技术与研究 2022年5期

李会民，王晓波，黎浩，赵莹

(1.交通运输部公路科学研究院，北京 100088；2.中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司，北京 102100)

汽车胎压监测系统(简称TPMS)作为保证轮胎安全的重要部件，近年来逐步受到各方面的的重视。根据轮胎气压监测原理的不同，目前TPMS主要分为两种类型:一种是基于车轮转速的TPMS，或称间接式 TPMS；另一种是直接基于胎内压力传感器的TPMS，或称直接式TPMS。现阶段，由于直接式TPMS的独立硬件处理系统响应速度更快，灵敏度更高，实时处理程度更强，并且有多种报警模式，更加受到国内汽车生产企业的青睐。因此我国汽车市场几乎所有车型均采用直接式TPMS。

本文通过对国内外已发布的TPMS标准和法规的技术指标进行对比分析，为我国TPMS标准的制修订提供参考，以促进我国汽车安全水平的提升。

1 国外TPMS标准法规情况

1.1 美国法规 FMVSS 138

美国是世界上最早强制实施TPMS法规的国家，其NHTSA于2005年4月制定完成FMVSS 138《轮胎气压监测系统》。要求其国内销售的所有最大设计总质量不超过4 536 kg的四轮乘用车、多功能乘用车(MPV)、货车和客车，但不包括同一车轴上布置双胎的车辆，自2005年10月5日起应逐步开始安装TPMS；并要求至2007年9月，所有法规要求内的车辆均应全部安装TPMS。

受当时科技水平的约束，FMVSS 138法规中只对最基本的欠压报警功能提出了要求，未对过压报警功能提出要求。因为要兼顾间接式TPMS，该法规欠压的报警响应时间要求设定为系统点亮轮胎低压报警信号装置的时间不应超过20 min，否则判定为不合格。

该法规存在的问题是，没有要求系统对车辆各个轮胎的气压值进行显示，也没有要求轮胎欠压后对具体位置的识别和在静止时对车辆各轮胎气压进行监测，并且因为兼顾间接式TPMS，所规定的欠压报警响应时间(20 min)过长。欠压报警响应时间作为TPMS一个重要的指标，如果某一辆车在行驶过程中有轮胎气已漏光(极端情况)，TPMS 需要通过 20 min才能完成对驾驶员的告知，这在行驶中是非常危险的事情。

FMVSS 138法规受限于当时的技术水平，所有的指标要求都相对较低，并不能有效地防止事故的发生。但是作为世界上第一个强制性TPMS法规，在TPMS的发展史上有着举足轻重的地位。该法规目前仍然有效。

1.2 美国 SAE J2657

美国SAE于2004年12月制定并发布了SAE J2657:2004《轻型车辆轮胎气压监测系统》，并于2019年12月更新。该标准未作强制性实施要求，其适用于轻型货车和乘用车轮胎以及无内胎轮胎中安装的 TPMS，并对 TPMS 整体性能和胎压传感器性能进行了要求，规定了相关的试验方法。通过标准的技术要求，可以看出该标准主要是针对直接式TPMS制定的。

该标准与 FMVSS 138 相比，对 TPMS 的功能性要求基本相同，仅针对欠压报警响应时间进行了加严，缩短至10 min之内，试验方法与FMVSS 138基本相同，但对TPMS故障报警并未作出要求。同时，对测量的精度以及产品的使用寿命都没要求，但相比FMVSS 138 增加了对胎压传感器的环境和性能的详细要求。

1.3 ISO 21750:2006

ISO 21750:2006《道路车辆用于提高车辆安全性的轮胎压力监测系统》于2006 年正式发布，目前仍然有效。该标准规定了3个版本的TPMS要求，即 TLAS(轮胎缺气提醒系统)、TPAS(胎压提醒系统)、TPWS(胎压警告系统)。

其中TLAS是针对间接式TPMS，标准要求当车速大于25 km/h 时，其监测的欠压报警响应时间应不大于10 min，监测的故障报警响应时间应不大于10 min。

TPAS和TPWS是针对直接式TPMS，标准要求当车速大于25 km/h 时，其监测的欠压报警响应时间应不大于 3 min，监测故障报警响应时间应不大于 10 min。

该标准对胎压小于375 kPa装备无内胎轮胎的四轮车辆使用的 TPMS系统及其部件(主要是胎压模块)进行了全面的性能要求，并给出了较为详细的试验方法。

该标准与FMVSS 138、SAE J2657相比，其针对的车型范围更广，要求也更为全面。标准中的欠压报警技术指标也有一定的提升，能够较好地提升车辆的安全性。

1.4 联合国法规UN R64

2010年8月，联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP29)发布了UN R64《关于装有临时备用总成、低压安全轮胎及/或低压安全系统和/或胎压监测系统车辆核准的统一规定》。该法规适用于N类汽车或最大质量不高于3 500 kg的M类汽车(两者的所有车轴均装备单胎)。

该法规相比于FMVSS 138、SAE J2657和ISO 21750:2006，其适用范围有所扩大，影响力更大，其中所要求的欠压报警阈值以车辆暖胎压P为基准。车辆暖胎压P是试验车辆以80 km/h的平均速度(车速应覆盖40～120 km/h的范围)沿正反两个方向各行驶至少10 min,然后在5 min内测得的轮胎胎压。该标准技术要求更为全面，是现阶段海外TPMS认证试验的强制性要求。

2 国内标准情况

2.1 GB/T 26149—2010

2009年我国制定完成GB/T 26149—2010《基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统》，并于2010年发布。由于当时我国市场上直接式和间接式TPMS并存，且鉴于国内部分直接式TPMS产品性能指标较为领先，该标准基于直接式TPMS制定，其适用范围为安装在M和N类车辆上的基于胎压监测模块的TPMS。为了更好地引导TPMS技术发展和应用，该标准中提出的TPMS技术指标均高于国外相关法规和标准。

2.2 GB 26149—2017

综合考虑GB/T 26149—2010 标准发布实施情况、国内外TPMS技术和市场的发展情况、国际上针对TPMS开展的立法活动以及全国人大代表对TPMS的提案等多个因素，我国在组织开展TPMS推荐性国家标准实施效果评估后，启动了对乘用汽车TPMS强制性国家标准的研究和起草工作。

新的GB 26149—2017在原GB/T 26149—2010的基础上，有以下几点变化：一是标准性质的变化，由原来的推荐性国家标准升级为强制性国家标准；二是适用范围的变化，GB/T 26149—2010的适用范围是安装在M和N类车辆上的基于胎压监测模块的TPMS，而GB 26149—2017将适用范围缩小至M类车辆，同时增加了对TPMS的分类；三是功能和性能要求的变化，GB/T 26149—2010是基于配置低频触发激活胎压传感器的直接式TPMS的功能和指标要求，而GB 26149—2017适用于各类TPMS且对欠压报警、故障报警和开机检查等信号装置的核心功能和相关功能的性能进行了规定；四是试验方法的变化，与老标准相比较，GB 26149—2017中增加了车辆在规定车速下行驶的动态实验要求；五是GB 26149—2017增加了M类车辆强制安装TPMS的要求。

2.3 JT/T系列标准

为了提高营运车辆的行车安全性，交通运输部于2016年发布了JT/T 1094—2016《营运客车安全技术条件》。该标准要求营运客车安装单胎的轮胎必须安装TPMS系统，并能通过仪表台向驾驶员显示相关信息，但未对TPMS的性能与技术指标进行规定。

2019年交通运输部发布了JT/T 1178.2—2019《营运货车安全技术条件第2部分：牵引车辆与挂车》。该标准要求最高车速≥90 km/h的牵引车辆中使用单胎的车轮应安装TPMS，并在标准的规范性附录要求中给出了轮胎气压监测系统技术要求和试验方法。JT/T 1178.2针对营运车辆的使用特点增加了高温报警阈值与高温报警时间的要求。

2022年交通运输部发布了JT/T 1429—2022《营运车辆轮胎气压监测系统技术要求和试验方法》，其适用范围是M、M、N类营运车辆轮胎气压监测系统。该标准的试验方法及技术指标与JT/T 1178.2基本相同。两项标准均是针对胎压监测模块的TPMS，且技术指标主要是根据直接式TPMS确定的。

3 主要指标及其试验方法对比

综合不同的法规、标准，TPMS的主要技术指标见表1。FMVSS 138、SAE J2657、GB 26149—2017、JT/T 1178.2和JT/T 1429中的“欠压报警时间”的试验方法均给出了静态试验法(即车辆静止状态下，调整轮胎气压到报警阈值，系统通电后，报警所需要的时间)和动态试验法(即在车辆按照规定车速行驶一段时间后，调整轮胎气压到报警阈值，记录报警所需时间)；其中FMVSS 138、SAE J2657和GB 26149—2017规定选两种方法中的任意一种即可，而JT/T 1178.2和JT/T 1429规定静态与动态两种方法均应满足要求。GB/T 26149—2010和UN R64中的“欠压报警时间”的试验方法均为静态试验。ISO 21750中“欠压报警时间”的试验方法为动态试验。“过压报警时间”“高温报警时间”和“故障报警时间”等技术指标，法规、标准有要求的，其测试方法基本相同。

表1 国内外TPMS标准主要技术指标对比

从表1中的技术指标可以看出，我国JT/T 1178.2—2019对TPMS的要求较高和最全面。在欠压报警方面，除ISO 21750、UN R64和SAE J2657以外，其他法规、标准都要求欠压报警阈值均以轮胎推荐压力P的75%为基准或在该基准上给一个向下偏差，而UN R64要求车辆静止状态下的欠压报警阀值为车辆暖胎气压P的80%。