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汽车轮胎气压监测系统开发现状与展望 一、 概述 在汽车的高速行驶中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的， 也是突发性交通事故发生的重要原因。 据统计，在国内的高速公路上， 由爆胎引发的交通事故占事故总数的 70%。在美国，这一比例更高达 80%。爆胎造成的经济损失巨大，怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个 重要课题，研究表明，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气 是防止爆胎的关键。于是汽车轮胎气压监测系统TPMS (TirePressureMonitoringSystenj) 应运而生。 2000年11月1日，美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输 法的提案，要求2003年11月以后的新车把轮胎气压监测系统作为标 准配置。而最新的中华人民共和国国家标准 机动车运行安全技术条件” (征求意见稿2003年11月24日)中的安全防护装置条款中有一条： 军长大于6m的长途客车和旅游客车、最大设计总质量大于 12000kg 的载货汽车和载货牵引车应安装轮胎压力报警装置”，有关部分机动车 应安装轮胎压力报警装置的要求，白本标准发布之日起第25个月开始 对新注册车实施。”可见我国政府也开始重视汽车轮胎气压监测设备的 发展和应用。 二、 轮胎气压监测系统的组成及工作原理 目前，TPMS主要分为两种类型，一种是 Wheel-SpeedBasedTPMS间 接式 TPM0。另一种是 Pressure-SensorBasedTPM鱼接式 TPM0。2001 年7月，美国运输部和国家高速公路安全管理局联合对现有的两种 TPMS系统进行了评价，评价报告认为 PSBTPMSA功能和性能上均优 于WSBTPMS从而使研制直接式 TPMS成为流行趋势。 （一） 间接式TPMS 间接式TPMS是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较车轮之间的转 速差别，以达到监视胎压的目的。以上海通用别克轿车安装的轮胎气 压监测系统（TIMS）为例。该系统由以下几个部件组成： ①4个车轮 转速传感器；②车身控制模块（BCM）;③复位开关；④轮胎压力过低 （LOWTIRE报警灯；⑤数据诊断接头（DLQ;⑥线束和连接器。 当汽车行驶时，轮胎气压监视系统接收 4个车轮转速传感器的车轮转 速信号，进行综合分析。当某一个轮胎的气压太高或不足时，轮胎的 直径就会变大或变小，车轮的转速也相应产生变化。监视系统将车轮 转速的变化情况同预先储存的标准值比较，就可得出轮胎气压太高或 不足，从而点亮LOWTIRE艮警灯。该类型系统的主要缺点是无法对两 个以上的轮胎同时缺气的状况和速度超过 100公里/小时的情况进行判 断。 （二） 直接式TPMS 直接式TPMS技术又分为主动式（Active）和被动式（Passive两种。 主要区别是主动式TPMS中的轮胎模块需要电池提供能量，而被动式无 须电池。 1 .主动式TPMS 主动式TPMS是利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压 力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶 台的监视器上。监视器随时显示各轮胎气压，驾驶者可以直观地了解 各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会白动报 警。以加拿大Smartire轮胎智能监测系统为例。系统主要由传感发射 器、接收器和显示器组成。 主动式技术的优点是，它是一成熟的技术，开发出来的模块可适用于 各厂牌的轮胎，但主动式 TPMS传感器/发射器需要电池提供动力，因 此不可避免的带来一些弊端，如电池的寿命有限；当气温严重降低时， 电池的容量就会受到影响而减少；这使得它的可靠性不够稳定。此外， 电池的化学物质也会导致环境问题，同时由于电池的存在很难降低发 射器的重量。 被动式TPMS 被动式TPMS也叫无电池TPMS用一个中央收发器(centraltransceiver) 代替了一般直接式TPMS中的中央接收器。这个收发器不但要接收信号 而且要发射信号，安装在轮胎中的转发器(transponder)(代替了发射 器)接收来白中央收发器的信号，同时使用这个信号的能量来发射一 个反馈信号到中央收发器上。这就使得安装在轮胎内部的气压监测器 发送数据不需要电池，从而解决了上述因电池所带来的问题。虽然此 技术不用电池供电，但是它需要将转发器 (Transponder)B合至轮胎中， 这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。因此，无电池 TPMS短期内还难以流行。 三、轮胎气压监测系统开发研究现状分析 迄今，国外已有许多车型装配了 TPM§这些车型有：奥迪系列：A8、 A6Allroad、A8Nachfolger （D3）、RS6BentleyMidSizeBentley（MSB）;宝 马系列：7系列、5系列、3系列、X5、Series7 （新）、Series5 （新）、 X