胎壓監測系統提高行車安全

在行車安全上，輪胎扮演了相當關鍵的角色。人們也在積極尋求通過感測器來確保輪胎的安全性— — 胎壓監測系統（Tire Pressure Monitoring System, TPMS）便應運而生。TPMS的主要功能是監控汽車輪胎壓力的異常情況并及時通知駕車人，安裝胎壓監測系統可以有效地避免由于輪胎壓力過低引起的交通事故。

輪胎氣壓有間接式與直接式兩種檢測方式。間接式是統計車上4個輪胎的運轉數，計算輪胎運轉所產生的氣壓變化而達到胎壓監測的目的，而直接式檢測的方法是，利用壓力感測器來直接量測輪胎氣壓。

間接式T PM S通過汽車ABS的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉速差別，以達到監視胎壓的目的。方向盤轉動會造成輪胎角度的偏轉，使輪胎的內環與外環轉動的距離出現差異。要克服這一誤差，必須利用高頻率的校正。與直接式檢測相比，雖然間接式檢測的系統較為簡單，但卻需要相當復雜與高性能的運算能力。間接式TPMS的缺點是無法對兩個以上輪胎同時缺氣的狀況和速度超過100公里/小時的情況進行判斷。

直接式T P M S，它利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，并通過無線電頻率調制發射到安裝在駕駛臺的接收系統上。接收系統隨時顯示各輪胎氣壓和溫度，駕駛者可以直觀地了解各個輪胎的氣壓狀況，當輪胎氣壓太低、滲漏、太高或溫度太高時，系統就會自動報警。直接式TPMS 從功能和性能上均優于間接式TPMS。

直接式TPMS的RF頻率依照地區不同而有差異，例如北美315MHz，歐洲433.92MHz，韓國448MHz等，此外已有建議將標準為868MHz。為了避免接受無線電管制，發射功率不能超過10dBm。模式有ASK（振幅變換調變）、FSK （頻率變換調變），FSK抗干擾較好。因此，對RF芯片選用的要求主要在三個方面：發射功率大、外型尺寸小及性能/價格比高。

發射模組元件選用上，在劇烈振動、溫差變化、不便檢修的條件下，元件要有很好的可靠性和穩定性，能工作在-40℃到+125℃溫度范圍，電池需保證在具離心力的環境中能正常工作。一般的鋰電池在- 40℃低溫時喪失電能，在+100℃高溫時會自動放電，甚至在具離心力的環境下有斷電的現象。此外電源管理是十分重要的，一個電池往往要提供5-7年的工作壽命，做好電源管理和如何省電是關鍵所在。

發射模塊在安裝上有四種方式，氣嘴式和鋼帶式屬安裝在輪胎內部的形式，帽蓋式和延長管式屬于安裝在輪胎外部的形式，安裝在輪胎內部具有穩固及不易破壞的優點，相對的在安裝上較不便利。安裝在輪胎外部的形式具有安裝便利的優點，在穩固、失竊、外力破壞等方面便需要注意。無論采用哪種安裝方式，安裝完發射模塊都必須對輪胎重新做平衡校正。

直接式T P M S 接收器主要由RF接收IC、MCU、按鍵、顯示器組成。由于接收系統是工作在汽車車廂內，環境溫度為常溫且變化不大，電源可以使用汽車的12V或24V電源，因此元件選用只要是工業級即可，省電的要求也不高。

輪胎氣壓與輪胎壽命有著非常重要的關系。數據顯示，輪胎氣壓超過標準氣壓25%，輪胎壽命約降低15-20%；輪胎氣壓低于標準氣壓25%，輪胎壽命約降低30%。在車輛行駛間保持標準的輪胎氣壓和能夠及時發現漏氣是防止爆胎的關鍵。從這一點上來說，TPMS毫無疑問是理想工具之一。

目前，全球各機構正在就是否有必要強制所有新轎車和卡車安裝電子胎壓檢測系統問題，探討其可行性與合理性以及具體實施方法。

美國法規規定，自2007年9月，所有載重量小于4.5t的新車都必須安裝胎壓監控系統。歐洲目前正在討論這項措施，按照歐盟委員會的意見，從2012年起，所有新車都必須配備TPMS。

在中國，有很多公司正在進行TPMS的研發，但目前還都沒有真正進入OEM批量生產，而且目標市場大多集中在售后。在前裝方面，TPMS系統僅在幾款中高檔車型上有原廠裝配，如一汽大眾生產的奧迪、邁騰等。目前，包括上海大眾、上海汽車、上海通用、奇瑞等在內的多家整車廠商都已經開始或者計劃配備TPMS系統。中國大陸TPMS的前裝和后裝市場已經啟動，預計前裝市場將比后裝市場取得更快的發展速度。 (end)