TPMS: система датчиков давления в шинах - описание работы

Сообщение

Система контроля давления в шинах (TPMS)

В данном учебном пособии рассматриваются общие характеристики системы TPMS, электронное управление и диагностика. Для получения более подробной информации или технических спецификаций обратитесь к соответствующему руководству по ремонту и руководству по поиску неисправностей в электрических цепях.

: Как работает датчик давления в шина; kak-ustroeny-datchiki-davleniya-v-shinah.jpg (75.56 КБ) 280 просмотров

Содержание

Система контроля давления в шинах (TPMS)

Обзор системы

Компоненты и функции

Приемник (TPMS ECM)

Порог предупреждения о давлении

Датчик WE (Wheel Electronic)

Функция инициализации - автоматическое обучение

Рекомендуемая процедура обслуживания:

Меры предосторожности при замены шины

Монтаж шины

Демонтаж и установка датчика

Сообщение

Обзор системы

: TPMS - Система контроля давления в шинах Обзор системы; Screenshot_2.jpg (66.5 КБ) 146 просмотров

Система контроля давления в шинах (TPMS) была внедрена в автомобили в качестве усовершенствованного средства безопасности после введения соответствующего регламента NHTSA FMVSS 138. Необходимость разработки надежной системы мониторинга давления возникла из-за частых аварий, вызванных недостаточным давлением в шинах. Система предназначена для постоянного контроля фактического давления и своевременного предупреждения водителя во время движения.

В качестве дополнительной функции безопасности, Hyundai YF оснащается системой TPMS, которая активирует сигнальную лампу на приборной панели при значительном падении давления в одной или нескольких шинах. При срабатывании данного индикатора рекомендуется как можно скорее остановиться и проверить давление в шинах, доведя его до рекомендуемого значения. Эксплуатация автомобиля с недостаточно накачанными шинами приводит к их перегреву и может вызвать повреждение. Кроме того, низкое давление снижает топливную эффективность, сокращает срок службы протектора и ухудшает управляемость и тормозные характеристики автомобиля.

Важно понимать, что TPMS не заменяет регулярный контроль давления в шинах. Обязанность поддерживать правильное давление лежит на водителе, даже если уровень снижения давления еще не достиг порога срабатывания системы.

Автомобиль также оборудован отдельным индикатором неисправности TPMS, который отображается символом "TPMS" на приборной панели. Его активация свидетельствует о возможных проблемах в работе системы, которые могут препятствовать корректному обнаружению или отображению низкого давления в шинах. Неисправности TPMS могут возникать по различным причинам, включая установку нештатных шин или дисков, несовместимых с системой.

После замены шин или дисков обязательно проверяйте индикатор неисправности TPMS, чтобы убедиться в корректной работе системы с новыми компонентами.
Индикатор неисправности TPMS может загораться, если автомобиль движется вблизи линий электропередач или радиопередатчиков, таких как полицейские участки, государственные и общественные учреждения, радиостанции, военные объекты, аэропорты или передающие вышки и т. д. Это может нарушать нормальную работу системы контроля давления в шинах (TPMS).

Индикатор неисправности TPMS также может загораться, если в автомобиле используются некоторые электронные устройства, например ноутбуки. Это может мешать корректной работе системы TPMS.

Зимой или в холодную погоду индикатор низкого давления в шинах может загореться, даже если давление было отрегулировано до рекомендуемого значения в теплую погоду. Это не означает, что TPMS неисправна, так как понижение температуры приводит к пропорциональному снижению давления в шинах.

При переезде из теплого региона в холодный или наоборот, а также при значительных перепадах температуры окружающей среды, следует проверить давление в шинах и привести его в соответствие с рекомендуемым значением.

Сообщение

Компоненты и функции

: TPMS - Система контроля давления в шинах Компоненты и функции; Screenshot_3.jpg (101.43 КБ) 143 просмотра

Четыре колесных датчика, установленных внутри шин, измеряют параметры, связанные с давлением. Данные передаются по радиоканалу (например, в США: 315 МГц) на бортовой блок управления (ЭБУ), где анализируются. Затем ЭБУ отправляет сообщения на приборную панель через CAN-шину, информируя водителя о состоянии системы.

ЭБУ со встроенным приемником и антенной получает данные от датчиков, декодирует их и проверяет качество передачи с помощью контрольной суммы и согласованности между пакетами. Существует вероятность приема данных от датчиков других автомобилей. Для обработки только своих данных применяется фильтр, отключаемый в режиме автообучения (для регистрации новых датчиков).

Данные проверяются на достоверность и обрабатываются алгоритмом предупреждений. При выходе давления за допустимые пределы или обнаружении неисправности ЭБУ активирует соответствующие индикаторы на панели приборов через CAN-шину.

Компонент	Расположение	Функции
Приемник (1 шт.)	Рядом с FAB	- Прием RF-сигналов от датчиков - Анализ RF-сигналов и работа системы предупреждений - Управление инициаторами[/th]
Датчик давления (4 шт.)	Внутри вентиля	- Измерение давления, температуры, ускорения - Передача RF-сигналов на приемник (433 МГц) - Прием LF-сигналов от инициаторов
Дисплей	Панель приборов / LCD на двери	- Лампа TPMS: при неисправности приемника, LFI или датчика давления - Лампа TREAD: при падении давления в одной или нескольких шинах ниже допустимого уровня

Сообщение

Приемник (TPMS ECM)

: TPMS - Система контроля давления в шинах Приемник (TPMS ECM); Screenshot_4.jpg (55.83 КБ) 142 просмотра

Приемник TPMS имеет три режима работы, как описано в следующей таблице.

№	Режим	Состояние системы	Статус лампы	Примечания
1	Virgin Mode	Не активна	Мигает TPMS W/L	- ID датчиков не зарегистрированы - Режим для сервисных запчастей
2	Test Mode	Нормальная работа	TPMS W/L горит	- Тест системы TPMS (EOL)
3	Normal Mode	Нормальная работа	-	- ID датчиков зарегистрированы - Штатный рабочий режим

TPMS полностью функционирует в диапазоне напряжений от 9В до 16В.
Границы напряжения 9В и 16В контролируются, когда ЭБУ находится в рабочем режиме. TPMS не работает в полном объеме при обнаружении пониженного напряжения (менее 9В) или повышенного напряжения (более 16В). Водитель может быть предупрежден о недопустимом уровне напряжения с помощью индикатора MIL. Чтобы избежать частого включения и выключения индикатора MIL, заданы следующие гистерезисы:
Пониженное напряжение: напряжение <9В в течение 5 секунд.
Повышенное напряжение: напряжение >16В в течение 5 секунд.
TPMS возобновляет нормальную работу, когда напряжение превышает 9,5В в течение 5 секунд или становится ниже 15,5В в течение 5 секунд.
Приемник имеет 20-контактный разъем.
Ниже приведены типы нормального режима. Через 19 минут после выключения зажигания он переходит в режим парковки.

: TPMS - Система контроля давления в шинах Приемник (TPMS ECM) - алгоритм работы; Screenshot_5.jpg (45.86 КБ) 140 просмотров

Если давление в шинах ниже порогового значения в режиме "Parking_Supervision" приемника, сигнальная лампа загорается при следующем включении зажигания на основе информации, полученной в режиме Parking_Supervision.

Сообщение

Порог предупреждения о давлении

: TPMS - Система контроля давления в шинах Порог предупреждения о давлении; Screenshot_6.jpg (27.95 КБ) 139 просмотров

Датчики WE передают информацию о давлении на приемник во время движения автомобиля (при скорости > 25 км/ч = ускорение > 5g).
В режиме парковки данные о давлении передаются каждые 13 часов без необходимости движения.
Быстрая потеря давления: падение давления > 20 кПа/мин.
Функция обнаружения быстрой потери давления активна во время движения, но отключается на стоянке, чтобы избежать ложных предупреждений при ручном стравливании воздуха из шин (хотя RF-передача продолжается).
Примечание:
Приемник TPMS должен получать информацию о скорости автомобиля для:

переключения режимов датчиков

пакетной RF-передачи

выполнения функций "Автообучения" и "Автопозиционирования" и т.д.

Сигнал скорости автомобиля передается на приемник TPMS через CAN-шину.

Сообщение

Датчик WE (Wheel Electronic)

: TPMS - Система контроля давления в шинах Датчик WE (Wheel Electronic); Screenshot_7.jpg (107.36 КБ) 138 просмотров

Датчик давления в шинах называется «датчик WE» (WE: Wheel Electronic). Каждый датчик имеет уникальный идентификатор во внутренней памяти, а источником питания является встроенная 3-вольтовая литиевая батарея (не подлежит замене). Срок службы батареи обычно составляет 10 лет. (Нужно ли менять батарею через 10 лет?) Датчик передает информацию о давлении воздуха, температуре воздуха, центробежном ускорении и напряжении батареи. Алюминиевый корпус клапана выполняет функцию антенны.

Основная причина измерения температуры — установка DTC, когда температура превышает 115 градусов Цельсия, чтобы защитить датчик. Однако это не компенсирует значение давления в зависимости от температуры. (Только для Siemens) Ниже указано название детали для сборки датчика WE.

№	Компонент
1	Датчик
2	Уплотнительная шайба
3	Уплотнитель
4	Гайка
5	Золотник клапана
6	Колпачок
№	Элемент
A	Клапан
B	Пластиковая перемычка
C	Отверстие для накачки
D	Антенна
E	Впускное отверстие для давления воздуха

Технические характеристики:

Диапазон температур: от -40 до 105°C.

Максимальное рабочее давление: 1 МПа (10 бар).

Температура хранения перед установкой (минимум 12 часов): +25 ± 10°C.

Наполняющий газ: воздух или азот.

Максимальная скорость автомобиля: 350 км/ч (215 миль/ч).

Момент затяжки гайки: 8 Н·м ± 0,5 Н·м.

Сообщение

Функция инициализации - автоматическое обучение

: TPMS - Система контроля давления в шинах Функция инициализации - автоматическое обучение; Screenshot_8.jpg (86.24 КБ) 137 просмотров

Функция инициализации определяет, какие идентификаторы датчиков WE принадлежат данному автомобилю. Соответствующий набор идентификаторов сохраняется в памяти ЭБУ и используется для определения, поступил ли RF-сигнал от датчика, установленного на этом автомобиле. Только сигналы с известными (инициализированными) идентификаторами учитываются в алгоритме предупреждений.

Функция инициализации состоит из двух независимых частей: автоматического обучения (Auto Learning) и автоматического позиционирования (Auto Location).

Автоматическое обучение запускается каждый раз, когда автомобиль находился на стоянке достаточно долго для возможной замены колес (19 минут), а затем возобновляет движение со скоростью, обеспечивающей передачу сигналов от датчиков WE.

Автоматическое обучение анализирует все полученные идентификаторы датчиков и на основе статистической обработки определяет, какие из них принадлежат установленным на автомобиле датчикам. Если обнаруживаются новые (неизвестные) идентификаторы, их повторяемость отслеживается системой.

Для исключения сигналов от датчиков соседних автомобилей, движущихся с другой скоростью, автоматическое обучение сравнивает ускорение, зафиксированное датчиком, со скоростью автомобиля.

Идентификатор датчика WE считается подтвержденным для данного автомобиля после приема 7 RF-сигналов во время движения со скоростью выше 25 км/ч.

Сколько времени занимает автоматическое обучение? Обычно около 2 минут.

Сообщение

Рекомендуемая процедура обслуживания:

1. Замена приемника TPMS:

: TPMS - Система контроля давления в шинах Замена приемника TPMS; Screenshot_9.jpg (99.79 КБ) 136 просмотров

При замене приемника TPMS рекомендуется с помощью возбудителя TPMS или диагностического сканера зарегистрировать модель автомобиля, VIN и идентификаторы датчиков.
Запасной приемник TPMS поставляется в "virgin" режиме, поэтому сигнальная лампа будет мигать до регистрации ID датчиков.
После успешной регистрации режим приемника изменится с "virgin" на "normal", и сигнальная лампа погаснет после отключения возбудителя TPMS или сканера от диагностического разъема автомобиля.

2. Замена датчика WE:

: TPMS - Система контроля давления в шинах Замена датчика WE; Screenshot_10.jpg (88.6 КБ) 136 просмотров

При замене датчика WE рекомендуется с помощью возбудителя TPMS зарегистрировать его идентификатор.
Запасной датчик WE поставляется в "test" режиме.
Через 4 минуты движения со скоростью 20 км/ч и выше режим датчика автоматически изменится с "test" на "parking".
Примечание:
Для системы TPMS Siemens возможна регистрация ID датчиков без возбудителя - просто во время движения автомобиля (функции Auto Learning и Auto Location).
Однако использование возбудителя сокращает время ремонта и обеспечивает более надежную гарантию работы системы (рекомендация производителя).

Сообщение

Меры предосторожности при замены шины

: TPMS - Система контроля давления в шинах Меры предосторожности при замены шины; Screenshot_11.jpg (286.77 КБ) 135 просмотров

При всех операциях с шиной датчик должен быть правильно защищен. Запрещается откручивать гайку и прилагать усилие к датчику при монтаже на диск - это может повредить датчик.

Процедура замены шины:

Шаг 1: Снять первую боковину шины. Инструмент не должен приближаться к вентилю (не ближе 30 см).

Шаг 2: Снять вторую боковину шины. Инструмент не должен приближаться к вентилю (не ближе 30 см).

Шаг 3: Демонтаж первой боковины: Расположить башмак инструмента на расстоянии 5-15 см от датчика и использовать монтажную лопатку, как показано на рисунке.

Шаг 4: С помощью монтажной лопатки вывести борт шины и завести на башмак станка. Лопатка и шина не должны контактировать с датчиком. Затем убрать лопатку.

Шаг 5: Вращение диска позволяет полностью снять первую боковину шины.

Шаг 6: Приподнять шину для введения монтажной лопатки и снятия второй боковины, соблюдая те же требования, что и для первой боковины.

: TPMS - Система контроля давления в шинах Меры предосторожности при замены шины 2; Screenshot_12.jpg (290.39 КБ) 135 просмотров

Шаг 7: Используя монтажную лопатку, выведите внешний борт шины и заведите его на башмак станка. Лопатка и шина не должны контактировать с датчиком. Затем уберите лопатку.

Шаг 8: Полностью снимите вторую боковину шины.

Монтаж шины

Перед началом монтажа убедитесь, что датчик правильно установлен и затянут на диске.
Смазочные материалы или другие вещества не должны частично или полностью закрывать впускное отверстие датчика для измерения давления.
Монтажные инструменты ни в коем случае не должны сталкиваться с датчиком.
Шина может контактировать с датчиком только после полного заведения на диск и прохождения точки максимального натяжения.

Шаг 1: Подготовьте шину и закрепите диск как обычно.

Шаг 2: Установите шину на диск так, чтобы точка пересечения борта с диском находилась на расстоянии 15-20 см от вентиля.

Шаг 3: Заведите шину на башмак, сохраняя расстояние 20 см между точкой пересечения и вентилем. Стрелка указывает направление вращения диска.

Шаг 4: Вращайте диск для полного заведения первой боковины шины.

Примечание: Стандартные башмаки могут проходить над датчиком, не повреждая его.

Сообщение

Монтаж шины

: TPMS - Система контроля давления в шинах Монтаж шины; Screenshot_13.jpg (146.25 КБ) 135 просмотров

Шаг 5: Установите вторую боковину шины так, чтобы точка пересечения борта с диском находилась примерно в 20 см от вентиля. Изогнутая стрелка указывает направление вращения диска.

Шаг 6: Вращайте диск для полного заведения второй боковины шины.

Примечание: Стандартные башмаки могут проходить над датчиком, не повреждая его.

Сообщение

Демонтаж и установка датчика

: TPMS - Система контроля давления в шинах Демонтаж и установка датчика; Screenshot_14.jpg (235.71 КБ) 50 просмотров

Демонтаж датчика

Шаг 1: Придерживая датчик, открутите гайку.

Шаг 2: Снимите датчик.

Установка датчика

Шаг 1: Вставьте вентиль в отверстие, не меняя угол его наклона (сохраните заводское положение). Лазерная маркировка должна быть видна оператору.

Шаг 2: После полной установки вентиля прижмите датчик к диску и вручную закрутите гайку до соприкосновения с диском (без усилия).

Шаг 3: Удерживая датчик прижатым к диску, слегка надавите на колпачок к центру диска, чтобы адаптировать угол вентиля/датчика к профилю диска. Необходимо обеспечить плотный контакт корпуса датчика с закраиной диска.

Шаг 4: Фиксируя датчик и вентиль в правильном положении, затяните гайку динамометрическим ключом с моментом 8 Н·м±0,5 Н·м. Следите за правильной посадкой головки ключа на гайке.