Dds система контроля давления в шинах

Системы контроля за давлением в шинах — как они устроены

Польза от подобных систем очевидна. Пониженное давление даже в одном из колес ухудшает управляемость (фактор безопасности, ради чего все и затеяно), повышает расход топлива и, само собой, ускоряет износ протектора. Ранние системы умели предупреждать водителя о том, что с давлением что-то не так. Современные могут указать, в каком колесе снижено давление и насколько оно отличается от нормы.

Системы контроля давления обычно именуют аббревиатурами TPMS (англ. tire pressure monitoring system), RDKS или RDK (нем. Reifendruckkontrollsystem, смысл идентичный). У некоторых фирм есть собственные обозначения для таких систем.

В массовом производстве развиваются два направления. Первое обозначают как direct (прямое), второе — indirect (косвенное).

Устройство прямой системы

В системах с прямым измерением показания снимают комбинированные датчики, установленные на вентили всех колес (внутри или снаружи). Они фиксируют давление и передают данные по радиосвязи в управляющий блок. В Европе для колесных датчиков выделен частотный диапазон 433 МГц.

Это наиболее точный вариант TPMS, реагирующий на разницу в 0,1 бар и даже меньше. В серийном исполнении может отображать «онлайн» сведения обо всех четырех колесах одновременно, иногда еще и температуру, что, возможно, избыточно.

Недостатки «прямой» системы: она дороже, чем «косвенная», и немного усложняет шиномонтаж — особенно когда датчики стоят внутри колеса. Некоторые системы после перемены расположения колес (например, при перекидке колес спереди назад для равномерного износа шин) требуют заново прописать их в память управляющего блока. Иногда эту операцию можно произвести только у официального дилера. А сами датчики зависимы от индивидуальных элементов электропитания (срок службы батареек обычно 5–7 лет).

1, 2, 7, 8 — датчики давления в шинах; 3 — световой индикатор давления в шинах; 4 — звуковой сигнализатор; 5 — панель приборов; 6 — монитор; 9 — блок управления контроля давления в шинах; 10 — диагностический интерфейс шин данных.

Устройство косвенной системы

По сути, это программное расширение АБС в сочетании с базовыми «умениями» ESP/ESC и прочей бортовой электроникой. Задействованы штатные датчики вращения колеса. Электроника отслеживает изменения (у спущенного колеса частота вращения растет) и по ним диагностирует отклонения от нормативного давления.

Высокой точности этим способом не добиться, но ее и не требуется. Система сигнализирует о потере давления в одном из колес с индикацией его позиции. Либо в нескольких, но без подробных уточнений. Значимым отклонением считается 0,3 бар, опасным — 0,5 бар.

В некоторых ситуациях «косвенные» системы трактуют как снижение давления иные процессы: при буксовании на скользких покрытиях, неравномерном размещении груза, активном маневрировании, на крутых подъемах и спусках.

Проблема отчасти решается запрограммированной задержкой оповещения о спущенном колесе (обычно около минуты). Если за это время скорость вращения колеса придет в норму, оповещение отменяется.

Чтобы система не сигналила попусту, например при сильно изменившейся загрузке автомобиля, водитель может перезапустить систему, задав электронике новые «нормы» давления (адаптация). То же — при сезонной замене шин и работах с ходовой частью.

1 — сигнал нагрузки/крутящего момента двигателя; 2 — блок управления двигателем; 3 — выключатель стоп-сигналов; 4, 5, 8, 10 — датчики частоты вращения колес; 6 — сигнал стояночного тормоза; 7 — блок управления ABS; 9 — клавиша индикатора давления в шинах; 11 — монитор; 12 — диагностический интерфейс шин данных; 13 — панель приборов; 14 — звуковой сигнализатор; 15 — световой индикатор давления в шинах; 16 — датчик поперечного и продольного ускорения; 17 — датчик ускорения вокруг вертикальной оси.

Цена вопроса

«Прямые» устройства для самостоятельной установки (комплект из датчиков, управляющего блока, монитора, проводов) продают за 3500–5000 рублей. При заводском монтаже стоимость TPMS такого типа намного ниже, а «косвенные» системы отличаются от штатного варианта только программным обеспечением. То есть переход России на обязательное оснащение всех новых машин сильно по кошельку не ударит. Выгода, помимо умозрительного повышения безопасности: перед дальними поездками не надо бегать по периметру с манометром. Да и жизнь дороже.

Нештатные варианты

Многие фирмы выпускают «прямые» комплекты для самостоятельной установки — четыре датчика плюс компактный управляющий блок с монитором. Можно подобрать к любой модели. Некоторые системы умеют выводить данные на экран смартфона — через Bluetooth.

Существует забавный вариант, при котором об отклонении давления изменением цвета индикатора оповещает датчик-колпачок, установленный на ниппель снаружи. Понятно, что на ходу водитель увидеть его сигнал не сможет. Однако это удобнее, чем регулярно проверять давление вручную. Правда, надежность и точность измерения у таких безделушек часто хромают.

Как совместить шиномонтаж с диагностикой, узнайте тут.

Система контроля давления в шинах TPMS

А давайте обсудим возможность установки более продвинутой по сравнению с DDS системы мониторинга давления в шинах. Учитывая низкий профиль и ненизкую стоимость дисков и резины это очень актуально, ибо пока проедешь 8-10 км, пока DDS просигнализирует о спущенном колесе, будет уже поздно.

Согласно каталогов запчастей и Ford ETIS, в европейской комплектации такая система устанавливалась на Focus ST (да и на гражданские варианты) с самого начала; нас же почему-то опять обделили. В рестайлинговом Focus ST эта возможность также присутствует, и на базе именно этой модели и обсудим такую возможность.

Итак, вот много информации описательного характера касательно работы TPMS:

1 Датчик TPMS (cистема контроля давления в шинах) левого переднего колеса
2 Датчик TPMS правого переднего колеса
3 Датчик TPMS левого заднего колеса
4 Датчик TPMS правого заднего колеса
5 Радиочастотные сигналы с датчиков
6 Модуль — BCM (блок управления системами кузова) со встроенным приемником
7 Модуль — IPC (щиток приборов)
8 Модуль — PCM (модуль управления силовым агрегатом)

Функция TPMS
TPMS — это новая функция обеспечения комфорта BCM. Функция проверяет давление в каждой шине и предупреждает водителя в случае значительного падения давления с помощью сигнальной лампы на IPC. В сравнении с предыдущей системой обнаружения утечки воздуха в шинах (DDS, без непосредственного контроля давления в шинах: вычисление возможного падения давления выполняется с помощью сравнения скорости колес) TPMS обладает улучшенной функциональностью. Система содержит 4 отдельных датчика, установленных в каждой из шин, которые контролируют давление в шинах, температуру воздуха в шинах и ускорение. Это позволяет системе не только определять падение давления в 2 или 3 шинах, но также определять равномерное падение давления во всех 4 шинах. TPMS реагирует на падение давления на 20% от заданного давления в прогретой шине. 4 датчика по беспроводной связи периодически передают данные в модуль BCM. В случае падения давления сигнал передается немедленно. При определении падения давления более 20% BCM передает запросы в модуль IPC на включение контрольной лампы и/или отображения сообщения на дисплее IPC.
Сканирующий прибор полезно использовать в диагностике проблем TPMS. Этот инструмент можно использовать для проверки точности данных о давлении в шинах, передаваемых датчиками TPMS. Это выполняется с помощью cравнения данных идентификатора параметра (PID) давления в шинах BCM с фактическим давлением в шинах с помощью цифрового указателя давления в шинах. Калибровать датчики не требуется после вращения шин на автомобиле с одинаковым давлением в передних и задних шинах, но система BCM не может определить перемещение идентификаторов датчиков в другое положение и продолжить использовать информацию об исходном положении каждого датчика.
Сброс TPMS
Необходимо выполнить сброс модуля TPMS после каждой ручной замены шин или изменения давления в шинах (замена колеса или регулировка давления).
Автоматический процесс калибровки TPMS
После каждого сброса необходимо выполнить процедуру автоматической калибровки модуля TPMS. В это время система определяет все параметры, необходимые для точной работы, и давление прогретых шин (зависит от изоляции, температуры поверхности, температуры окружающего воздуха, давления в шинах, ситуации вождения, трения и др.). Процедура выполняется в течение 10 мин. До завершения этой процедуры система работает с использованием параметров по умолчанию.
Предупреждающий сигнал TPMS
Предупреждающий сигнал TPMS и центр сообщений автомобиля иногда отображают сообщения о неисправности, которую невозможно устранить силами клиента. Эти сообщения следует рассматривать как неисправности TPMS, которые должны устраняться специалистами сервисных центров.
Предупреждающий сигнал TPMS светится постоянно
Предупреждающий сигнал TPMS светится постоянно, и на дисплее центра сообщений отображается сообщение LOW TIRE PRESSURE, если давление в любой из шин падает ниже минимально допустимого значения. При выполнении этого условия отрегулируйте давление в шинах в соответствии с рекомендуемым давлением в непрогретой шине, которое указано на этикетке давления в шинах.
Выполните сброс системы.
Мигает предупреждающий сигнал системы контроля давления в шинах (TPMS) Предупреждающий сигнал TPMS мигает в течение 75 секунд, а затем светится постоянно, если ключ в замке зажигания установлен в положение ON и блок TPMS неисправен. Идентификатор параметра (PID) TP_STAT может использоваться для определения причин мигания предупреждающего сигнала TPMS.
• Неисправность датчика давления в шинах. На дисплее центра сообщений отображается сообщение TIRE PRESSURE SENSOR FAULT, если неисправен датчик TPMS.
• Нет связи с BCM. Предупреждающий сигнал TPMS светится, если модуль IPC не получает сигналы с BCM в течение более 5 секунд. На дисплее центра сообщений отображается сообщение TIRE PRESSURE MONITOR FAULT.
• Неисправность системы контроля давления в шинах. На дисплее центра сообщений отображается сообщение TIRE PRESSURE MONITOR FAULT, если неисправен TPMS.

Как мы видим, обязательным условием для работы данной системы является BCMi с поддержкой указанной функции. Это важно!

Двухсоставной датчик, установленный в вентиль шины, состоит из двух отдельных частей (датчика и штока клапана), которые соединены друг с другом резьбовым соединением. Отдельно можно заменить только шток клапана.
Датчик называется “установленным в вентиль”, потому что он содержит традиционный шток с резиновым клапаном, а не крепление с шестигранной гайкой.
Датчик устанавливается на клапане с помощью винта Torx. Если требуется заменить вентиль, можно снять датчик, а затем установить новый клапан. Комплект вентиля состоит из нового клапана, колпачка и винта Torx.

Датчики TPMS, закрепленные на клапане шины с помощью резьбового соединения

Датчик TPMS, закрепленный на вентиле болтом, представляет собой узел, в котором датчик и шток клапана соединены винтом. Датчик закреплен с помощью шестигранной гайки, для предотвращения утечек используется резиновая втулка.
В резьбовой системе крепления резиновая втулка используется для уплотнения датчика в ободе, также используется дополнительная стопорная гайка. После снятия датчика или замены шины необходимо установить новый монтажный комплект. Монтажный комплект включает новую резиновую втулку, сердечник клапана, колпачок и шестигранную гайку.

Система контроля давления в шинах может на ранней стадии распознавать утечку воздуха из шины и предупреждать об этом водителя. Так как система может только сравнивать параметры шин друг с другом, она не дает сведений об абсолютном давлении воздуха в шинах. Кроме того, невозможен контроль запасной шины. Условием для безупречной работы системы является регулярный контроль давления воздуха и последующая инициализация.
Используемая здесь система контроля давления воздуха в шине зависит от комплектации и является дополнительной функцией электронной системы стабилизации, т.е. она не оснащена собственными датчиками.
Принципы работы
Модуль электронной системы стабилизации определяет потери давления в шинах путем расчетов через датчики скорости вращения колеса антиблокировочной системы. При потере давления в шине уменьшается ее диаметр, за счет чего увеличивается частота вращения колеса.
Если модуль электронной системы стабилизации обнаруживает подобные потери давления, то он через шину CAN (протокол передачи данных) посылает сигнал на щиток приборов, в информационном центре будет показано предупреждение.
Порог предупреждения зависит, в том числе, от размера используемых шин, условий движения и состояния при последней инициализации.
Так как ни абсолютное давление воздуха, ни положение шины не известны, после предупреждения о потере давления следует проверить давление воздуха во всех шинах и заново инициализировать систему.
При необходимости следует выполнить поиск причины потери давления воздуха.

Система контроля давления в шинах TPMS

Итак, вот много информации описательного характера касательно работы TPMS:

Датчики TPMS, закрепленные на клапане шины с помощью резьбового соединения

Источник