胎压监测系统

胎压监测系统（TPMS）是一个电子设计用于监控系统空气压力的内侧的充气轮胎上的各种类型的车辆。胎压监测系统通过仪表，象形图显示或简单的低压警告灯向车辆驾驶员报告实时轮胎压力信息。胎压监测系统可以分为两种不同的类型-直接（dTPMS）和间接（iTPMS）。TPMS均由OEM提供（工厂）级别以及售后解决方案。胎压监测系统的目标是通过尽早识别轮胎的危险状态、避免交通事故、燃油经济性差和轮胎充气不足导致的轮胎磨损增加。

间接胎压监测系统不使用物理压力传感器，而是使用基于软件的系统测量气压，该系统通过评估和组合现有的传感器信号（例如轮速、加速计、传动系数据等）来估计和xxx轮胎压力，而无需在车轮中安装物理压力传感器。xxx代iTPMS系统基于以下原理：充气不足的轮胎直径比正确充气的轮胎略小（因此角速度更高）。这些差异可通过ABS / ESC系统的车轮速度传感器进行测量。第二代间接胎压监测系统还可以使用单个车轮的频谱分析来检测多达四个轮胎的同时充气不足，这可以通过软件使用先进的信号处理技术来实现。

间接胎压监测系统无法测量或显示xxx压力值；它们本质上是相对的，一旦检查轮胎并正确调节所有压力，驾驶员必须将其重置。重置通常通过物理按钮或车载计算机的菜单完成。与dTPMS相比，iTPMS对不同轮胎的影响以及路面，行驶速度或风格等外部影响更为敏感。重置程序，随后是通常20到60分钟的自动学习阶段，在该阶段iTPMS在完全激活之前学习并存储参考参数，从而抵消了许多但不是全部。由于iTPMS不涉及任何其他硬件、备件、电子/有毒废物或服务（除了常规重置外），因此它们被认为易于操作且对客户友好。

自接胎压监测系统的工厂安装在2014年11月成为欧盟所有新型乘用车的强制安装以来，各种iTPMS已根据联合国法规R64获得型式认可。大众集团的大多数车型就是这种例子，本田、沃尔沃、欧宝、福特、马自达、PSA、菲亚特和雷诺等众多车型也是如此。iTPMS在欧盟迅速获得市场份额，并有望在不久的将来成为主导的TPMS技术。

间接胎压监测系统由于其性质而被认为不那么准确-鉴于简单的环境温度变化可能导致压力变化与合法检测阈值相同，但是许多汽车制造商和客户都非常重视易用性。

Direct TPMS使用硬件传感器直接测量轮胎压力。在每个车轮中，通常是在气门内部，都有一个电池驱动的压力传感器，该传感器将压力信息传输到中央控制单元，该中央控制单元将其报告给车辆的车载计算机。一些设备还可以测量和警告轮胎温度。这些系统可以识别每个轮胎的充气不足情况。尽管系统在传输选项方面有所不同，但是无论车辆是行驶还是停泊，许多胎压监测系统产品（OEM和售后市场）都可以显示实时的单个胎压。有许多不同的解决方案，但是所有这些解决方案都必须面对暴露于敌对环境的问题。大多数电池由电池供电，这限制了电池的使用寿命。一些传感器使用无线电源系统与RFID标签读取中使用的类似，解决了电池寿命有限的问题。这也将数据传输频率提高到40 Hz，并减轻了传感器的重量，这在赛车运动应用中很重要。如果传感器和某些售后系统一样都安装在车轮外侧，则它们会受到机械损坏，腐蚀性液体以及盗窃的伤害。当安装在轮辋内侧时，它们不再易于更换电池，RF链接必须克服轮胎的衰减效应，从而增加能量需求。

直接TPMS传感器包含以下主要功能，这些功能仅需要几个外部组件（例如电池、外壳、PCB）即可将传感器模块安装到轮胎内的气门杆上：

• 压力传感器;
• 模数转换器
• 微控制器;
• 系统控制器；
• 振荡器
• 射频发射机
• 低频接收器，以及
• 稳压器（电池管理）。

最初安装的大多数dTPMS传感器都安装在轮辋内侧，并且电池不可更换。电池电量耗尽意味着必须卸下轮胎才能更换轮胎，因此需要较长的电池寿命。为了节省能源并延长电池寿命，许多dTPMS传感器在停车时都不会传输信息（这消除了备用轮胎监控），或者应用了更昂贵的双向通讯方式来唤醒传感器。为了使OEM自动dTPMS单元正常工作，它们需要识别传感器位置，并且必须忽略来自其他车辆的信号。

售后市场dTPMS装置不仅在车辆行驶或停车时进行传输，而且还为用户提供一些高级监控选项，包括数据记录、远程监控选项等。它们适用于从摩托车到重型设备的所有类型的车辆，并且一次可以xxx多达64个轮胎，这对于商用车辆而言非常重要。许多售后dTPMS单元不需要专门的工具即可编程或重置，从而使它们的使用更加简单。

与阀杆集成在一起的xxx代胎压监测系统传感器遭受了腐蚀。由于异种金属的电腐蚀，金属阀盖可能会卡在阀杆上，而拆除它可能会损坏阀杆，从而损坏传感器。类似的命运可能落在阀杆内的售后黄铜阀芯上，该阀芯可能是由粗心的技术人员安装的，从而取代了原来的专用镍涂层芯。（它们可以通过黄铜的黄色区分。）气门卡住会使轮胎漏气的修复复杂化，可能需要更换整个传感器。

售后市场的轮胎密封胶与采用轮胎内部安装的传感器的dTPMS的兼容性存在争议。一些密封剂制造商断言其产品确实兼容，但其他人警告说，“密封剂可能会以某种方式使传感器暂时无法使用，直到传感器被正确清洁，检查和重新安装后才与传感器接触。轮胎护理专家”。其他人也报告了这种怀疑。使用此类密封胶可能会使TPMS传感器的保修无效。

充气轮胎的动态特性与其充气压力紧密相关。诸如制动距离和横向稳定性之类的关键因素要求根据车辆制造商的规定调整和保持充气压力。过度的充气不足甚至会由于过热以及随后轮胎本身的突然破坏而导致热和机械过载。另外，充气不足会严重影响燃油效率和轮胎磨损。轮胎不仅会被刺破而泄漏空气，还会自然地泄漏空气，并且即使在一年中，即使是典型的，正确安装的新型新轮胎也可能损失20至60 kPa（3至9 psi）的压力，大约是其泄漏量的10％甚至更多。初始压力。

胎压监测系统的主要优点总结如下：

• 节省燃油：根据GITI，车辆上每个轮胎的充气不足率每降低10％，燃油经济性就会降低1％。
• 延长轮胎寿命：充气轮胎是造成轮胎故障的xxx大原因，并且会导致轮胎解体、发热、帘布层分离和胎侧/胎体损坏。此外，一组双胎上的压力差为每平方英寸10磅（69 kPa； 0.69 bar），实际上将低压轮胎每公里拖曳2.5米（每英里13英尺）。此外，即使在压力不足的情况下短暂运行轮胎，也会损坏胎体并阻止翻新。重要的是要注意，并非所有突然的轮胎故障都是由充气不足引起的。例如，由于撞到尖锐的路缘或坑洼而导致的结构损坏，甚至在损坏事件发生后的某个时间，也可能导致轮胎突然失效。任何TPMS都无法主动检测到这些。
• 改善的安全性：轮胎充气不足会导致胎面分离和轮胎故障，每年导致40,000起事故，33,000人受伤和650多人死亡。此外，适当充气的轮胎增加了稳定性、操纵和制动效率，并为驾驶员、车辆、负载和道路上的其他物体提供了更大的安全性。

进一步的统计信息包括：

法国道路安全组织SécuritéRoutière估计，涉及死亡的所有道路交通事故中有9％归因于轮胎充气不足，德国产品安全组织DEKRA估计，有41％的人身伤害事故与轮胎问题。

欧盟报告说，平均充气不足40 kPa会导致燃油消耗增加2％，轮胎寿命减少25％。欧盟得出结论认为，当今的轮胎充气不足造成了超过2000万公升的不必要燃烧的燃料，向大气中排放了超过200万吨的CO ₂，并且造成了全球2亿个轮胎的过早浪费。

2018年，关于TPMS和轮胎充气压力的实地研究在联合国欧洲经委会刹车与行走装置工作组（GRRF）主页上发布。它涵盖了三个带有dTPMS、iTPMS和不带TPMS的欧盟国家中1,470种随机选择的车辆。主要发现是TPMS配件可靠地防止了严重和危险的通货膨胀，因此对交通安全，燃油消耗和排放产生了预期的效果。该研究还表明，dTPMS和iTPMS的有效性没有区别，并且TPMS重置功能不存在安全风险。

由于每个轮胎都传输xxx的标识符，因此可以使用沿道路上的现有传感器轻松跟踪车辆。可以通过加密来自传感器的无线电通信来解决此问题，但是NHTSA并未规定此类隐私条款。