介绍

  TPMS，即Tire Pressure Monitoring System，胎压监测系统，是指安装在汽车轮胎上用于实时监测轮胎气压的辅助系统。通过在每个车轮上安装包含高灵敏度的传感器芯片的发射器，在行车或静止状态下，实时监测轮胎的压力、温度等数据，并通过无线射频方式发射到控制器，当轮胎出现漏气或者低气压时进行报警，以确保行车安全并降低油耗和对车辆的损坏。
  高气压的危害：胎面中心快速磨损，轮胎寿命降低；车辆抓地力降低；增加悬挂系统磨损；降低车辆的舒适性 。低气压的危害：胎肩、胎侧快速磨损，轮胎寿命降低；增加滚动阻力，汽车油耗增加；车辆操纵稳定性降低；高速行驶时容易产生爆胎。

爆炸图

主流芯片参数对比图

分类

间接式

  通过汽车ABS 系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这就会导致车速发生变化，这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告。间接式胎压监测系统优势是成本较低，主要缺点是：误报率高，不能显示各轮胎的准确的瞬时气压值，同一车轴或同一侧车轮或所有轮胎气压同时下降时不能报警。

直接式

  利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。

应用

  胎压监测传感器都有一个无线信号发射模块，全部都要进行IP地址匹配，故在整车下线、出厂前，全部都要进行胎压ID学习——每个传感器有其对应的ID，需要通过漏气学习完成其与BCM的匹配。 胎压监测系统报警分三种情况：
    一、高低压报警：不同类型的轮胎推荐的标准气压是不一样的，可以根据你车辆搭载的轮胎类型和国标《GB/T 2978-2024 轿车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》对比后得知。假设车辆的推荐胎压为P_rec，低压报警的气压为（0.75×P_rec - 7）kPa。报警时间的定义可参考国标《GB 26149-2017 乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》。高压报警则需要结合产品本身的设计来考量。
    二、轮胎漏气报警（快漏）：当轮胎漏气达到0.3Bar/60s时；当出现这种情况的时候，赶紧停车看看是不是轮胎被扎了，如果没有被扎，就加点气再接着跑。
    三、高温报警：当轮胎温度高于75℃；当出现这种情况的时候，你就只能停车休息一下了，千万不要给轮胎强制降温，可能会导致爆胎！
    四、电池电压低报警：当电池电量低于工作电压时，也会触发报警功能。BOM的爆炸图上存在电池，既然存在电池，就有电池电量不足的情况发生，当电池电量不足时，需要前往专业的维修站进行更换电池。

工作原理

整体框图

  轮胎内发射模块：
    1. 轮胎压力温度传感器
    2. MCU
    3. RF发射模块
  驾驶室内中央控制模块
    1. RF接收模块
    2. MCU
    3. 显示模块

  接收模块外接车载电源，接收天线负责接收无线信号，RF接收电路将高频信号解码后送给中央处理器。中央处理器从数据包中分析发射模块的ID号、压力温度数据及其他数据信息。如果ID号和码模块中的ID信息相匹配，则对其进行处理并送显示。如果不是本车轮胎的数据则丢弃， 不予处理。

LF唤醒子系统

  将LF唤醒技术运用到发射块中，汽车开动后，驾驶室内的中央控制模块上电，发射低频信号，轮胎发射模块里的LF天线接收到低频信号后产生感应电压,转换为唤醒信号，唤醒MCU开始工作，这样起到节省电池的效果。

工作模式

休眠模式

  车辆长时间静止，具体时间根据传感器的设计性能和OEM的具体要求综合制定。传感器进入低功耗休眠状态，仅保留微弱唤醒信号接收能力。此模式下可以延长电池寿命，减少无线信号干扰。

唤醒模式

  车辆启动、轮胎转速超过阈值或手动激活 TPMS 系统时，传感器被唤醒并开始采集数据。唤醒后先进行自检，再进入正常数据传输模式。

实时监测模式

  车辆行驶过程中或胎压异常时（如漏气、低压）。传感器以较高频率发送数据，确保实时反馈胎压变化，部分车型会通过仪表盘或中控屏显示实时胎压值。

工作频率

场景	频率	说明
车辆静止时	1次/h 至 1次/12h	部分车型为节省电量，静止时每数小时发送一次数据，部分高端车型可设置为“休眠+定时唤醒”
车辆低速行驶 （＜20km/h）	1次/min 至 1次/5min	低速时频率较低，兼顾检测需求和功耗平衡
车辆高速行驶 （≥20km/h）	1次/s 至 1次/10s	高速行驶时，轮胎负载较大，温度升高，需要更高频率检测，确保及时发现胎压异常
胎压异常时	2次/s 至 5次/s	当胎压低于阈值或漏气速率过快时，传感器自动提高发送频率，以快速触发报警

  按照不同企业和地区的要求，胎压传感器的频率是存在比较大的差异。ISO 11452-11 要求胎压传感器在车辆启动后1分钟内完成初始化，并且在行驶中数据更新频率不低于1次/10s；在车企上面，欧美车型在高速行驶时更新频率可达1次/s，异常时提升至2次/s；日韩车型常规行驶时频率约1次/5s，静止时1次/h。通过 “休眠 - 唤醒 - 高频监测” 的动态调节，在保证监测精度的同时，将传感器功耗控制在合理范围。