Система контроля давления в шинах (TPMS, Tires Pressure Monitoring System) предназначена для предупреждения об опасном изменении давления в шинах. Данная система предлагается в качестве опции при покупке автомобиля. Систему также можно приобрести и установить отдельно. Система TPMS устанавливается на автомобили с 2000 года. В настоящее время наличие системы контроля давления в шинах является обязательным в ряде европейских и азиатских стран, а также в США.
Различают два вида систем контроля давления в шинах: косвенного и прямого измерения давления. Наиболее простой с точки зрения конструкции является система косвенного измерения давления, представляющая собой программное расширение блока управления системы ABS. Принцип работы данной системы основан на том, что спущенное колесо имеет меньший радиус и соответственно проходит за один оборот меньшее расстояние, чем исправное колесо.
Датчики частоты вращения колес системы ABS определяют отрезок пути, проходимый каждой шиной за один оборот. Сигналы датчиков сравниваются в блоке ABS с контрольными параметрами. При расхождении значений, загорается индикатор (контрольная лампа) на панели приборов и подается звуковой сигнал.
В системе предусмотрена адаптация к изменению параметров давления воздуха в шинах в случае их замены или проведения сервисных работ на ходовой части – т.н. калибровка системы. При движении в новом качестве система оценивает и запоминает параметры шин. Процесс калибровки постепенно переходит в контроль новых параметров давления в шинах.
Преимуществами системы косвенного измерения давления в шинах является отсутствие дополнительных конструктивных элементов и связанная с этим низкая цена. Вместе с тем система имеет существенные ограничения в эксплуатации, в том числе не определяет давление перед началом движения, имеет низкую точность и высокий порог (30%) определяемого отклонения давления.
Система прямого измерения давления предполагает измерение давления в каждом колесе с помощью соответствующего датчика. Система включает датчики давления в шинах, приемную антенну (антенны), блок управления и дисплей.
Датчик давления в шинах представляет собой сложное устройство, объединяющее датчик давления, датчик температуры, электронный компоненты измерения и управления, аккумулятор и передающую антенну.
Датчик устанавливается на каждое колесо вместо штатного вентиля. Информация от датчика передается импульсами с периодичностью, как правило, одна минута. Аккумулятор поддерживает работоспособность датчика в течение 7-10 лет. После разрядки аккумулятора старый датчик заменяется на новый.
Приемная антенна осуществляет прием сигналов от датчиков давления и передачу их в блок управления. В качестве приемной антенны может использоваться антенна центрального замка автомобиля. На некоторых автомобилях устанавливается расширенная версия системы контроля давления, в которой для каждого датчика применяется индивидуальная антенна. Это позволяет контролировать давление в конкретном колесе и выводить его значение на информационный дисплей. Антенна устанавливается в колесной арке кузова автомобиля.
Блок управления принимает информацию от датчиков и сравнивает полученные данные с контрольными параметрами давления. В случае падения давления загорается индикатор (контрольная лампа) на панели приборов, подается звуковой сигнал. Данные сигналы указывают, что в какой-то шине давление снизилось ниже допустимого уровня. При этом водитель должен остановить транспортное средство, проверить давление в каждой шине и определить спущенную шину.
В расширенной версии системы контроля давления в шинах помимо сигналов выводится текстовая и графическая информация на дисплей. При наличии бортового компьютера для отображения информации о давлении в шинах используется дисплей компьютера. Представляемая информация позволяет выявить шину, в которой снизилось давление, а также оценить фактическое давление в ней.
Система контроля давления в шинах прямого измерения позволяет оценивать незначительное, сильное, а также внезапное изменение давления. В системе предусмотрена адаптация к изменению параметров в случае их замены шины или датчика давления. В большинстве современных систем адаптация производится автоматически при движении автомобиля с определенной скоростью в течение определенного времени. Ряд конструкций систем TPMS после замены шин (датчиков) предполагают перепрограммирование с помощью специального сканера.
Современный автомобиль представляет собой целый комплекс взаимосвязанных между собой систем. Колеса – это та часть машины, от состояния которой зависит безопасность как водителя, так и пассажиров. Поэтому специалисты рекомендуют регулярно производить проверку давления в шинах. Для упрощения данной процедуры существует система TPMS. Что собой являет данная система контроля давления в шинах и как она работает? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.
Что это?
Данная система выполняет функцию предотвращения езды автомобиля с низким уровнем подкачки. Предлагается она в качестве опции. На некоторых автомобилях (в частности премиум-сегмента) она идет уже в «базе».
Конструкция
Работает такое оборудование за счет датчика, который устанавливается на диск, внутрь покрышки. Система включает в себя несколько компонентов:
- блок управления;
- ЖК-дисплей;
- приемную антенну;
- датчик давления в шинах.
Принцип работы («Тусон Хендай» не исключение) состоит в восприятии блоком сигналов, исходящих от каждого датчика. Последний элемент представляет собой сложное устройство, которое включает:
- датчик температуры;
- датчик давления воздуха;
- электронные механизмы управления и измерения;
- аккумулятор;
- антенну, которая передает полученный сигнал дальше на блок управления.
Как работает датчик давления в шинах? Принцип действия и место установки
Зачастую он монтируется на место штатного вентиля. Информация о давлении в колесе передается на блок каждые 60 секунд. А что касается батареек, которые там расположены, то об этом производитель давно позаботился. Аккумулятор поддерживает работоспособность колесного датчика на протяжении 7-10 лет. Однако менять его не приходится – по истечении данного срока на место устанавливается новая деталь. Поэтому если приобретать датчики, то только не б/у – даже продавец не сможет сказать, сколько они отъездили до снятия и пролежали на полке.
Дорогие системы
В более дорогих системах контроль осуществлять гораздо проще. Если в авто установлено 4 индивидуальных антенны, на отдельную панель выведется сигнал, какая именно из покрышек в данный момент спускает. Принцип работы датчика давления в шинах основывается на получении и передаче информации через антенну на блок бортового компьютера. Также водителю доступна информация об уровне накачки в каждом из колес в режиме реального времени.
Разновидности
Первый тип – наиболее примитивные. Они являют собой специальные колпачки с цветовым индикатором. Устанавливаются вместо обычных на вентиль подкачки колеса. Принцип работы датчика давления в шинах очень простой. Если давление колеса ниже 2 атмосфер, цвет колпачка меняется на желтый. Если ниже 1 атмосферы – красный. Зеленым он будет гореть тогда, когда уровень давления составит 2 и более атмосфер, то есть будет нормальным. Если сделать краткий обзор датчика давления в шинах, его неисправности рассмотреть, можно отметить несколько факторов. Среди положительных – низкая стоимость и простота установки: не нужно монтировать антенны, приобретать дополнительно блок управления. Среди минусов отметим низкую информативность. Ведь определить, спущено колесо или нет, можно только вручную, поставив автомобиль на стоянку. Во время движения эта вещь просто бесполезна. Но все же посмотреть на цвета колпачков намного проще, чем крутить их и измерять давление тестером на каждом колесе.
Радиодатчики
Это более прогрессивный вид изделий. Они устанавливаются на диски при помощи хомутов или сразу вместо штатного вентиля. Кроме этих датчиков, необходимо приобрести набор электронных элементов. Это антенна, блок управления и дисплей. Данный вариант обходится значительно дороже первого. Но и о надежности не стоит забывать. Система будет работать всегда, и даже находясь в автомобиле на скорости 100 километров в час, вы с точностью до 0.01 Атм будете знать текущее давление в том или ином колесе. Но если забудете, система вас автоматически предупредит, что колесо начало спускать. Как известно, определить пробой на ходу (особенно если это заднее, не ведущее колесо) достаточно сложно, тем более на резине с низким профилем.
Наткнулся я на бескрайних просторах интернета на очень полезную статейку, о том, как всё таки работает система контроля давления в шинах. И решил поделиться со всеми.
Данная система предназначена для оповещения водителя о пониженном давлении в шинах. Если во время движения определяется падение давления в одном из колес, на комбинации приборов зажигается соответствующий индикатор, указывающий на необходимость немедленной регулировки давления.
1. Принцип действия.
Система контроля давления в шинах (TPMS — Tyre Pressure Monitoring System), применяемая на Toyot’ах, относится к схемам "непрямого" действия и функционирует в составе ABS, которая способна воспринимать постоянную разницу в частоте вращения колес (спущенное колесо имеет меньший радиус качения и поэтому вращается чуть быстрее).
Но подобная TPMS не может просто сравнивать скорость одного отдельно взятого колеса с остальными, поскольку автомобиль движется по абсолютной прямой не слишком часто, в любых же поворотах внешние колеса всегда будут проходить больший путь, чем внутренние, а передние — больший, чем задние. Поэтому традиционная система контроля суммирует скорости каждых двух расположенных по диагонали колес, вычисляет разницу между этими суммами и делит ее на среднюю скорость всех четырех колес. Если полученное соотношение отличается от установленного, то система диагностирует изменение давления, но при этом не может идентифицировать конкретную шину.
Недостатками данной схемы являются:
— невозможность определить резкое падение давления;
— невозможность определить одновременно падение давления даже в двух колесах, расположенных на одной стороне или одной оси, не говоря уже о всех четырех колесах;
— зависимость работоспособности системы от степени пробуксовки колес, состояния резины и загрузки автомобиля;
— срабатывание при падении давления не меньше, чем на 25-30%;
— необходимость длительной калибровки (предварительной настройки).
В этой связи Toyota использовала параллельно и второй способ контроля давления при помощи ABS. Дело в том, что шина и колесный диск фактически представляют собой колебательный контур, характеристики которого напрямую зависят от упругости шины, а значит и давления в ней (имеются в виду круговые колебания шины в направлении вращения). Частоту этих колебаний оказалось возможным выделять из сигнала колесного датчика скорости, а по ее изменению судить о падении давления.
Тем не менее, TPMS отличается заметной инерционностью — чтобы обнаружить подспущенное колесо, требуется проехать немалое расстояние (порой до 20-30 км), значительный путь придется пройти и после нормализации давления, чтобы индикатор погас.
2. Индикатор.
Существует как минимум два варианта индикаторов на комбинации приборов — ISO K11 и K10. Более известен из них, разумеется, первый — "подкова со стрелками". Кстати сказать, в западном мире с этими индикаторами похожая проблема — "что это за лампочка?" — согласно опросам, большинство тамошних водителей не понимают их смысла.
Исправный индикатор должен загораться при включении зажигания и гаснуть через 3 секунды. Если система зафиксировала падение давления в шине, то для того, чтобы индикатор погас, после нормализации давления необходимо проехать некоторое расстояние со скоростью не менее 30 км/ч. Запитывается индикатор напрямую от вывода блока управления ABS.
Заложенные в систему принципы допускают возможность ее неправильного срабатывания (индикатор не горит при низком давлении в шинах или, наоборот, горит при нормальном) в следующих условиях:
— используются шины не рекомендованного типоразмера,
— на разные колеса установлена резина разного размера или моделей,
— колеса имеют различное сцепление с дорогой,
— используется запасное колесо-"докатка",
— используются колеса с цепями противоскольжения,
— давление в шинах значительно превышает номинальное,
— давление в шине резко снизилось вследствие прокола,
— не произведена предварительная настройка системы,
— автомобиль движется по неровной или по обледенелой дороге,
— автомобиль движется со скоростью ниже 30 км/ч,
— при коротких поездках (продолжительностью до 5 минут).
Если индикатор продолжает гореть при нормальном давлении и в отсутствии указанных условий, это может указывать на неисправность самой TPMS.
3. Предварительная настройка.
Настройка должна производиться после выполнения любых работ, связанных с заменой колес и шин (дисков), в противном случае система не сможет нормально функционировать. Порядок настройки приведен ниже (предварительно давление во всех четырех колесах должно быть правильно отрегулировано).
Тип 1 — модели без установочной кнопки и с разъемом DLC1 (ранний вариант)
1) Включите зажигание.
2) Перемкните выводы "TS" и "E1" диагностического разъема DLC1 под капотом.
3) Через 30 секунд нажмите педаль тормоза и удерживайте ее, пока индикатор системы не мигнет 3 раза с интервалом в 2 секунды.
Тип 2 — модели c установочной кнопкой и с разъемом DLC1 (переходный вариант)
Примечание. Установочные кнопки имеют несколько вариантов дизайна — с пиктограммой, с надписью или вообще безо всего, но отличаются характерной формой и расположением — в нижней части панели приборов со стороны водителя.
1) Включите зажигание (автомобиль должен быть неподвижен).
2) Перемкните выводы "TS" и "E1" диагностического разъема DLC1 под капотом.
3) Нажмите установочную кнопку и удерживайте ее, пока индикатор системы не мигнет 3 раза.
4) После этого, чтобы система сохранила правильные установки, необходимо проехать некоторое расстояние.
Тип 3 — модели c установочной кнопкой и без разъема DLC1 (поздний вариант)
1) Включите зажигание (автомобиль должен быть неподвижен).
2) Нажмите установочную кнопку и удерживайте ее, пока индикатор системы не мигнет 3 раза.
3) После этого, чтобы система сохранила правильные установки, необходимо проехать некоторое расстояние.
Система контроля давления, хотя и действует в составе ABS, но предусматривает и свою собственную небольшую самодиагностику. Коды на тех моделях, где еще применялся разъем DLC1, считываются стандартным для Toyot’ы способом по количеству вспышек индикатора при включенном зажигании и замкнутых выводах "TC" и "E1". Удаление кодов производится аналогично стиранию кодов системы ABS.
21 — Датчик температуры воздуха на впуске (разрыв / короткое замыкание)
31 — Датчик частоты вращения (неисправность)
42 — Выключатель стоп-сигналов (неисправность)
49 — Выключатель стоп-сигналов (разрыв в цепи или короткое замыкание)
Казалось бы, причем здесь датчик температуры и стоп-сигналы? На самом деле, блок управления ABS использует данные о температуре окружающего воздуха для расчета его влияния на давление в шинах, а что касается стоп-сигналов — при нажатии тормоза система прекращает слежение за давлением.
