什么是胎压监测系统？

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作者| 黄百万 在汽车的各类事故中，因为轮胎压力不正常引起的交通事故占有不小的比例，国家相关部门也意识到胎压对于汽车安全的重要性，所以胎压监测系统由原来的推荐性国家标准（GB/T_26149-2010）变为强制性的国家标准（GB_26149-2017）。强标对胎压检测系统的（Tire Pressure Monitoring System，TPMS）适用范围及实施日期有如下的规定：（1）对发动机中置且宽高比小于或等于0.9的乘用车、其新申请型式批准车型自2020年1月1日起开始实施，其已获得型式批准的车型自2021年1月1日起开始实施。（2）对其他M1类车辆，其新申请型式批准车型自2019年1月1日起开始实施，其已获得型式批准的车型自2020年1月1日起开始实施。针对GB_26149-2017的标准，小编总结了两条核心的要求：（1）低压报警：每个车型在进行设计的时候，推荐的胎压值基本都会不一样，在国标中规定，当车辆的轮胎压力值低于（75%×P推荐-7）kPa时，需要触发轮胎压力低报警。当触发低压报警后，要想解除报警，国标的要求是把轮胎气压充到推荐值以上。（2）胎压故障报警：车辆在规定的车速下行驶，如果10min内收不到胎压传感器发送的数据，则需要进行胎压故障报警提示。 01爆胎的原理 车辆产生轮胎爆胎一般会由两种主要的原因造成，轮胎压力过高或者过低导致的轮胎爆胎。很多人会从主观上认为轮胎压力太高，在高速行驶的过程中容易爆胎，这个爆胎是因为压力过高把轮胎给撑开的，但实际上并非如此。轮胎在进行设计的时候，实际可以承受的压力比高压报警时轮胎的压力大的多，400-500kPa的压力轮胎都能承受，何况用户的胎压高压报警一般只在推荐胎压的P推荐×125%左右（一般不超过400kpa），此时把轮胎的气压降一降就行。 所以在高速行驶时，产生爆胎的原因大多是因为轮胎压力低的问题。如果轮胎压力过低，使得轮胎更容易变形，轮胎反复地收缩，使得受力点发热，该处温度升高后橡胶的强度下降，导致轮胎爆胎。原理是轮胎的A区域在最下方时，此时受到的垂直于地面的力最大、A区域收缩的最大；当轮胎转动时，A区域处于轮胎的最上方时，此时基本不会受到压力，轮胎根据自身特性，A区域完全伸展。如此循环往复，就像我们拿一根铁丝绕着某个点反复地折叠展开，多次之后该点会温度升高，然后折断。轮胎原理也一样，经过反复的曲张、导致轮胎发烫，从而破坏轮胎内部的结构，最后出现爆胎故障。 02胎压监测系统原理 胎压传感器是整个系统的核心部分，目前主流的胎压传感器用的基本是433.92MHz的频率发射胎压数据。工作的胎压传感器一般会设为三个大的状态模式，静止模式、快发模式（胎压传感器自动定位功能使用）和运行模式。 静止模式：指的是车辆的加速度小于一定值（3-5g）时，会定期发送胎压相关的信息，一般每个小时发送一次，但是为了节省传感器的电量，很多传感器在静止时是不会发送胎压信息，仅仅是胎压出现快速变化（20-30kPa/min变化速度）时才会发送数据。快发模式：指的是车辆的加速度大于一定值（3-5g）时，第一时间会快速地发送胎压的数据，一般每分钟发送5次左右的胎压数据，这个过程会持续10分钟左右。运行模式：指的是车辆的加速度大于一定值（3-5g）时且过了快发模式后，胎压数据每分钟发送一次。 胎压传感器除了发射胎压数据外，它还可以接收125kHz的低频信号，这个功能主要是为了给车辆在工厂下线时用125KHz的低频触发仪激活每个轮胎的胎压传感器，读取传感器的ID，之后把四个轮胎的胎压传感器ID写入到控制器中，这样控制器可处理每个胎压传感器的数据。 03胎压监测系统功能 （1）胎压、胎温显示：主要实时显示每个轮胎的温度的压力。温度一般单位是℃，压力用bar和kPa的都有，100kPa = 1bar。 （2）高压报警：一般大于P推荐×25% kPa，这个不是法规要求。（3）低压报警：（75%×P推荐-7）kPa，当压力低时避免高速行驶。（4）高温报警：一般在80℃时会触发高温的报警，停车让胎温降一降。（5）快速漏气报警：当轮胎气压达到20-30 kPa/min变化速度时触发。（6）传感器电量低报警：当传感器的电池电量不够时，会触发该报警，此时需要更换传感器。 （7）传感器丢失报警：当车辆在一定的速度行驶时，超过10min没有收到胎压的数据，会报胎压传感器故障，此时应该去售后更换对应的传感器。 04自动定位功能介绍 简单来说自动定位功能主要是用户在车辆维修保养的时候，如果车轮调换了位置或者更换了一个新的胎压传感器，只需要将车辆行驶一段时间，会自动把该轮胎的胎压传感器ID学习到控制器中，从而能正确匹配每个轮胎对应的胎压信息。 胎压传感器集成了自动定位的算法，该算法可以使每次在车辆行驶时，传感器可以在轮胎的某个固定的角度（假设每次都在轮胎的最上方）发送胎压的数据。 每个车轮都有对应的齿数，一般为48或者96齿。打个比方胎压传感器每次都会在轮胎的最上方发射数据，由于每个轮胎在传感器处于最上方时对应的ABS齿数都不同，通过采集每次接收到某个胎压传感器数据时对应的四个轮胎ABS齿数信息，再进行归一化处理，就可知道每个胎压传感器对应的是哪个轮胎。举个例子，当收到ID为11 22 33 44的胎压数据时对应的ABS齿数列表如下： 通过分析表中的数据，可以得出ID为11 22 33 44的胎压传感器是在左前轮上。运用相同的原理，当收到其余三个胎压传感器ID的数据时，得到相应的表格，这就可以定位出某个ID分别在哪个轮胎上。 05写在最后 胎压传感器目前用的基本还都是传统的射频（433.92MHz），随着蓝牙在车上的普及，蓝牙版本的胎压传感器正在小范围的应用，因为应用的车辆不多，所以导致蓝牙版本的胎压传感器价格没有传统的胎压传感器低，当蓝牙胎压传感器的规模上去之后，蓝牙胎压传感器的成本会降低，车上还可以取消433.92MHz的射频接收模块，整车的成本降低，所以笔者看好未来蓝牙胎压传感器的普及。 行车安全最重要，各位车主在开高速之前，一定要检查轮胎是否有裂痕或者损坏，以及检查轮胎的压力，保证胎压处在一个合理的区间。

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