Сигнал 10 программирование адресных датчиков

Система контроля давления в шинах (TPMS)-это электронная система. Предназначенная для контроля давления воздуха внутри пневматических шин на различных типах транспортных средств.[1] TPMS сообщает информацию о давлении в шинах в режиме реального времени водителю транспортногосредства . Либо через манометр. Пиктограмму дисплея или простой сигнальный фонарь низкого давления. TPMS можно разделить на два различных типа – прямые (dTPMS) и косвенные (iTPMS). TPMS предоставляются как на OEM (заводской) уровень. А также решение для вторичного рынка. Цель TPMS-избежать дорожно-транспортных происшествий. Плохой экономии топлива и повышенного износа шин из-за недостаточно накачанных шин путем раннего распознавания опасного состояния шин.

Эта функциональность впервые появилась в роскошных автомобилях в Европе в 1980-х годах, в то время как массовое внедрение последовало за принятием в США Закона о ПРОТЕКТОРАХ 2000 года после спора о шинах Firestone и Ford Мандаты на использование технологии TPMS в новых автомобилях продолжали распространяться и в 21 веке в России, ЕС, Японии. Южной Корее и многих других азиатских странах. По состоянию на ноябрь 2014 года коэффициент комплектации легковых автомобилей составляет 54%.[2]

Первоначальное принятие

Из-за влияния давления в шинах на безопасность и эффективность транспортных средств мониторинг давления в шинах (TPM) был впервые принят на европейском рынке в качестве дополнительной функции для роскошных легковых автомобилей в 1980-х годах. Первым легковым автомобилем, принявшим TPM. Стал Porsche 959 в 1986 году. Использующий систему полых спицевых колес. Разработанную компанией PSK. В 1996 году Renault использовала систему Michelin PAX[3] для Scenic. А в 1999 году PSA Peugeot Citroën решила принять TPM в качестве стандартной функции на Peugeot 607. В следующем году (2000) Renault запустила Laguna II, первый в мире крупногабаритный среднеразмерный пассажирский автомобиль. Оснащенный TPM в качестве стандартной функции. В Соединенных Штатах TPM был представлен компанией General Motors в 1991 модельном году для Corvette в сочетании с шинами Goodyear run-flat. Система использует датчики в колесах и дисплей водителя. Который может показывать давление в шинах на любом колесе. А также предупреждения как о высоком. Так и о низком давлении. С тех пор он стал стандартом на корветах.

Отзыв Firestone и юридические мандаты

Отзыв Firestone в конце 1990-х годов (который был связан с более чем 100 смертями от опрокидываний после разделения протектора шины) подтолкнул Конгресс Соединенных Штатов к принятию Закона о протекторе. Закон предписывал использовать соответствующую технологию TPMS во всех легких автотранспортных средствах (менее 10 000 фунтов стерлингов). Чтобы помочь предупредить водителей о событиях с низкой инфляцией. Этот закон распространяется на все легковые автомобили. Проданные после 1 сентября 2007 года. Поэтапный ввод начался в октябре 2005 года на уровне 20% и достиг 100% для моделей. Выпущенных после сентября 2007 года. В США, по состоянию на 2008 год. И в Европейском Союзе. По состоянию на 1 ноября 2012 года. Все новые модели легковых автомобилей (M1), выпущенные должны быть оснащены TPMS. С 1 ноября 2014 года все новые легковые автомобили. Продаваемые в Европейском Союзе. Должны быть оснащены системой TPMS. Для Транспортные средства N1, TPMS не являются обязательными. Но если TPMS установлен. Он должен соответствовать правилам.

13 июля 2010 года Министерство сухопутных. Транспортных и морских дел Южной Кореи объявило о частичном пересмотре Корейских стандартов безопасности автотранспортных средств (KMVSS), уточнив. Что [вступает в силу] с 1 января 2013 года для новых моделей и с 30 июня 2014 года для существующих моделей[4] Ожидается, что Япония примет законодательство Европейского союза примерно через год после его имплементации. К числу других стран. Которые сделают ТПМС обязательными. Относятся Россия, Индонезия. Филиппины, Израиль. Малайзия и Турция. После принятия Закона о ПРОТЕКТОРАХ многие компании откликнулись на рыночные возможности. Выпустив продукты TPMS с использованием колесных модулей радиопередатчиков на батарейках.

Спущенные шины

Введение спущенных шин и аварийных запасных шин несколькими производителями шин и транспортных средств мотивировало сделать. По крайней мере. Некоторые базовые TPMS обязательными при использовании спущенных шин. При спущенных шинах водитель, скорее всего, не заметит. Что шина спущена. Поэтому были введены так называемые Чаще всего это ИТПМ первого поколения. Основанные исключительно на радиусе крена. Которые гарантируют. Что спущенные шины не будут использоваться сверх их ограничений. Обычно 80 км/ч (50 миль в час) и 80 км (50 миль) пробега. Рынок iTPMS также прогрессирует. Непрямые ТПМ способны обнаруживать недостаточную инфляцию за счет комбинированного использования радиуса крена и спектрального анализа. И поэтому четырехколесный мониторинг стал возможным. Благодаря этому прорыву удовлетворение юридических требований возможно и с помощью iTPMS.

Прямой против косвенного

Косвенные TPMS

Косвенные ТПМ не используют физические датчики давления. А измеряют давление воздуха с помощью программных систем, которые. Оценивая и комбинируя существующие сигналы датчиков. Такие как скорость вращения колес. Акселерометры. Данные о трансмиссии и т. Д. Системы iTPMS первого поколения основаны на принципе. Что недостаточно накачанные шины имеют несколько меньший диаметр (и. Следовательно. Более высокую угловую скорость). Чем правильно накачанные. Эти различия измеряются с помощью датчиков скорости вращения колес систем ABS/ESC. iTPMS второго поколения также могут обнаруживать одновременную недоинфляцию до всех четырех шин с помощью спектрального анализа отдельных колес. Который может быть реализован в программном обеспечении с использованием передовых методов обработки сигналов.

iTPMS не может измерять или отображать абсолютные значения давления; они являются относительными по своей природе и должны быть сброшены водителем после проверки шин и правильной регулировки всех давлений. Сброс обычно производится либо физической кнопкой. Либо в меню бортового компьютера. iTPMS. По сравнению с dTPMS. Более чувствительны к влиянию различных шин и внешним воздействиям. Таким как дорожное покрытие. Скорость движения или стиль. Процедура сброса,[5] затем следует фаза автоматического обучения. Обычно от 20 до 60 минут вождения. В течение которой iTPMS изучает и сохраняет эталонные параметры до того. Как он становится полностью активным. Отменяет многие. Но не все из них. Поскольку ITPMS не включают в себя никакого дополнительного оборудования. Запасных частей. Электронных/токсичных отходов или обслуживания (помимо обычного сброса). Они считаются простыми в обращении и удобными для клиентов.[6]

С тех пор как заводская установка TPMS стала обязательной в ноябре 2014 года для всех новых пассажирских транспортных средств в ЕС. Различные ITPMS были одобрены по типу в соответствии с Регламентом ООН R64. Примерами для этого являются большинство моделей VW group, а также многочисленные модели Honda, Volvo, Opel, Ford, Mazda, PSA. FIAT и Renault. ITPMS быстро завоевывают долю рынка в ЕС и. Как ожидается. Станут доминирующей технологией TPMS в ближайшем будущем.

Некоторые ИТПМ считаются менее точными из—за своей природы— учитывая. Что простые колебания температуры окружающей среды могут привести к колебаниям давления той же величины. Что и законные пороги обнаружения. — но многие производители автомобилей и клиенты ценят простоту использования.[требуется цитирование]

Прямые TPMS

прямой датчик TPM. Установленный в клапанной системе. Производитель VDO

Поврежденный прямой датчик TPMS удаляется

Direct TPMS непосредственно измеряет давление в шинах с помощью аппаратных датчиков. В каждом колесе. Чаще всего на внутренней стороне клапана. Имеется датчик давления с батарейным приводом. Который отслеживает уровень давления[7] и передает информацию о давлении в центральный блок управления. Который передает ее бортовому компьютеру автомобиля. Некоторые устройства также измеряют и предупреждают температуру шины. Эти системы могут идентифицировать недостаточную инфляцию для каждой отдельной шины. Хотя системы различаются по параметрам передачи. Многие продукты TPMS (как OEM. Так и aftermarket) могут отображать в реальном времени индивидуальное давление в шинах независимо от того. Движется ли автомобиль или припаркован. Существует много различных решений. Но все они должны столкнуться с проблемами воздействия враждебной среды. Большинство питается от батарей. Которые ограничивают их срок службы. Некоторые датчики используют беспроводная система питания аналогично тому. Что используется при считывании RFID — меток. Что решает проблему ограниченного времени автономной работы. Это также увеличивает частоту передачи данных до 40 Гц и уменьшает вес датчика. Что может быть важно в автоспорте. Если датчики установлены на внешней стороне колеса. Как некоторые системы вторичного рынка. Они подвержены механическим повреждениям. Агрессивным жидкостям. А также краже. При установке на внутренней стороне обода они больше не являются легкодоступными для замены батареи. И радиочастотная связь должна преодолевать ослабляющие эффекты шины. Которые увеличивают потребность в энергии.

Прямой датчик TPMS состоит из следующих основных функций. Требующих только нескольких внешних компонентов — например, батареи, корпуса. Печатной платы — для получения модуля датчика. Установленного на штоке клапана внутри шины:

  • датчик давления;
  • аналого-цифровой преобразователь;
  • микроконтроллер;
  • системный контроллер;
  • генератор;
  • радиочастотный передатчик;
  • низкочастотный приемник, и
  • регулятор напряжения (управление батареей).

Большинство первоначально установленных DTPMS имеют датчик. Установленный на внутренней стороне обода. И батареи не подлежат замене. Разряженная батарея означает. Что шина должна быть демонтирована. Чтобы заменить ее. Поэтому желательно длительное время автономной работы. Чтобы сэкономить энергию и продлить срок службы батареи. Многие датчики dTPMS не передают информацию при парковке (что исключает контроль запасных шин) или применяют более дорогую двустороннюю связь. Которая обеспечивает пробуждение датчика. Для правильной работы OEM auto dTPMS они должны распознавать положения датчиков и игнорировать сигналы от других транспортных средств.

Вторичные блоки dTPMS не только передают данные во время движения или стоянки транспортных средств. Но и предоставляют пользователям некоторые расширенные возможности мониторинга. Включая регистрацию данных. Функции удаленного мониторинга и многое другое. Они доступны для всех типов транспортных средств. От мотоциклов до тяжелой техники. И могут контролировать до 64 шин одновременно. Что важно для коммерческих автомобилей. Многие вторичные блоки dTPMS не требуют специальных инструментов для программирования или сброса. Что значительно упрощает их использование.

Проблемы технического обслуживания

Коррозия штока клапана

Первое поколение датчиков TPMS. Которые являются неотъемлемой частью штока клапана. Пострадали от коррозии.[8][9] Металлические колпачки клапанов могут прилипнуть к штоку клапана из-за гальванической коррозии из разнородных металлов. И усилия по его удалению могут сломать стержень. Разрушив датчик. Аналогичная судьба может постигнуть латунный сердечник клапана после выхода на рынок внутри штока. Который, возможно. Был установлен неосторожным техником. Заменив оригинальные специализированные сердечники с никелевым покрытием. (Их можно отличить по желтоватому цвету латуни.) Захват клапана может затруднить ремонт протекающей шины, возможно. Требуя замены всего датчика.

Совместимость герметика шин

Существуют споры относительно совместимости герметиков для шин после выхода на рынок с DTPMS. Которые используют датчики. Установленные внутри шины. Некоторые производители герметиков утверждают. Что их продукция действительно совместима[10], но другие предупреждают. Что [11] О таких сомнениях сообщают и другие.[12][13] Использование таких герметиков может привести к аннулированию гарантии на датчик TPMS.[10]

Преимущества TPMS

Динамическое поведение пневматической шины тесно связано с ее инфляционным давлением. Ключевые факторы. Такие как тормозной путь и боковая устойчивость. Требуют регулировки и поддержания инфляционного давления в соответствии с требованиями производителя транспортного средства. Крайняя недоинфляция может даже привести к тепловой и механической перегрузке. Вызванной перегревом и последующим внезапным разрушением самой шины. Кроме того, недостаточная инфляция серьезно влияет на топливную экономичность и износ шин. Шины не только пропускают воздух при проколе. Они также пропускают воздух естественным путем. И в течение года даже типичная новая. Правильно установленная шина может потерять от 20 до 60 кПа (от 3 до 9 фунтовна квадратный дюйм). Примерно 10% или даже больше своего начального давления.

Существенные преимущества TPMS сводятся к следующему:

  • Экономия топлива: Согласно GITI. На каждые 10% недостаточной инфляции на каждой шине автомобиля будет происходить снижение экономии топлива на 1%. Только в Соединенных Штатах. По оценкам Министерства транспорта. Из-под накачанных шин ежегодно расходуется 2 миллиарда галлонов топлива (7600 000 м3).
  • Увеличенный срок службы шин: Недостаточно накачанные шины являются причиной выхода шин из строя номер один и способствуют распаду шин. Накоплению тепла. Разделению слоев и поломкам боковин/корпусов. Кроме того, разница в 10 фунтов на квадратный дюйм (69 кПа; 0,69 бар) давления на наборе двойников буквально тащит нижнюю прижатую шину на 2,5 метра на километр (13 футов на милю). Более того, запуск шины даже ненадолго при недостаточном давлении разрушает кожух и препятствует возможности повторного чтения. Важно отметить. Что не все внезапные поломки шин вызваны недостаточной инфляцией. Структурные повреждения. Вызванные, например. Ударами об острые бордюры или выбоины. Также могут привести к внезапному отказу шин. Даже через определенное время после повреждающего инцидента. Они не могут быть проактивно обнаружены никакими ТПМ.
  • Повышенная безопасность: Недостаточно накачанные шины приводят к отрыву протектора и выходу шин из строя, что приводит к 40 000 несчастным случаям, 33 000 травмам и более чем 650 смертям в год. Кроме того, правильно накачанные шины повышают устойчивость. Управляемость и эффективность торможения. А также обеспечивают большую безопасность для водителя. Транспортного средства. Грузов и других лиц на дороге.
  • Экологическая эффективность: Недонапряженные шины. По оценкам Министерства транспорта США. Ежегодно выбрасывают в атмосферу более 26 миллиардов килограммов (57,5 миллиарда фунтов) ненужных загрязнителей окиси углерода только в Соединенных Штатах.

Дополнительные статистические данные включают:

Французская организация безопасности дорожного движения Sécurité Routière подсчитала. Что 9% всех дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом связаны с недостаточной инфляцией шин. А немецкая организация безопасности продукции DEKRA подсчитала . Что 41% несчастных случаев с физическими травмами связаны с проблемами шин.]

Европейский союз сообщает. Что средняя инфляция в 40 кПа приводит к увеличению расхода топлива на 2% и снижению срока службы шин на 25%. Европейский союз приходит к выводу. Что недостаточная инфляция шин сегодня ответственна за более чем 20 миллионов литров излишне сгоревшего топлива. Сброс более 2 миллионов тонн CO2 в атмосферу и преждевременную трату 200 миллионов шин по всему миру.[требуется цитирование]

В 2018 году на домашней странице Рабочей группы ЕЭК ООН по тормозам и ходовой части (GRRF) было опубликовано полевое исследование по ТПМС и давлению в шинах.[14] Он охватил 1470 случайно выбранных транспортных средств в трех странах ЕС с dTPMS. ITPMS и без TPMS. Основные выводы заключаются в том. Что установка TPMS надежно предотвращает сильную и опасную недостаточную инфляцию и. Следовательно. Дает желаемый эффект для безопасности дорожного движения. Расхода топлива и выбросов. Исследование также показало. Что нет никакой разницы в эффективности между dTPMS и iTPMS и что функция сброса TPMS не представляет риска для безопасности.

Проблемы конфиденциальности с прямыми TPMS

Поскольку каждая шина передает уникальный идентификатор. Транспортные средства могут быть легко отслежены с помощью существующих датчиков вдоль проезжей части.[15] Эта проблема может быть решена путем шифрования радиосвязи с датчиков. Но такие положения о конфиденциальности не были предусмотрены NHTSA.

Тяжелые транспортные

Национальные правила управления безопасностью дорожного движения США[16] применяются только к транспортным средствам весом менее 10 000 фунтов. Для транспортных средств большой грузоподъемности (классы 7 и 8, масса брутто более 26 000 фунтов) большинство вышеупомянутых систем работают плохо. Что требует разработки других систем.

Министерство транспорта США заказало несколько исследований. Чтобы найти системы. Которые работают на рынке тяжелых грузов. Определяя некоторые цели. Которые были необходимы на этом рынке.[17][18]

SAE пытается распространять передовую практику. Поскольку правовые нормы для тяжелых транспортных средств отстают.[19]

Одной из проблем является отсутствие стандартизации. Шины часто закупаются оптом и перемещаются между тракторами с течением времени. Поэтому данная система TPMS может работать только с совместимыми датчиками в шинах. Создавая логистические проблемы. Радиочастотные системы для этих агрегатов также должны работать на гораздо больших диапазонах. Что может привести к установке ретрансляторов на трактор или прицеп. Ожидается, что срок службы батарей в этих системах должен составлять от пяти до семи лет. Поскольку стоимость поломки шины может быть намного дороже. США Требования Департамента транспорта к максимальной загрузке заставляют производителей прицепов распределять нагрузку на несколько осей. Что приводит к появлению прицепов с типичными 8-12 шинами. Но до 96 шинами на специализированных тягачах.

Типичный срок службы покрышек шин может составлять десять и более лет в результате многократного восстановления протектора. Это привело к появлению специализированной отрасли. Которая фокусируется исключительно на проблемах автомобильной промышленности.

Центральные инфляционные системы первоначально утверждали. Что устраняют необходимость в системах контроля давления. Некоторые основные инфляционные системы-Meritor PSI. Hendrickson International. Stemco AERIS и Vagia (используются в основном в Южной Америке). Они не дали полного решения. Так как не решают всех вопросов (т. е. нет опоры для управляемой оси). И они приносят новые проблемы с обслуживанием поворотных муфт в колпаках ступиц. Системы накачки иногда могут сократить срок службы шин. Скрывая медленные утечки. Вызванные внедренными предметами. Которые водители в противном случае удалили бы после осмотра проблемной шины.

Чтобы датчик давления в шинах был полностью эффективным. Он должен иметь несколько возможностей. Позволяющих различным группам обслуживающего персонала использовать его.

Во-первых, каждый водитель обязан пройти предрейсовый осмотр. Поэтому полезно. Если монитор давления в шинах имеет индикатор. Который можно считывать без инструментов.

Во-вторых, он обычно должен иметь возможность каким-то образом покрывать двойные наборы шин. Также полезно. Если точки заполнения могут быть централизованы так. Чтобы инфляция могла быть легко достигнута. Не проходя через небольшие отверстия для рук в ободах.

В-третьих, он должен иметь беспроводную систему связи. Которая имеет соответствующий диапазон и срок службы батареи. Важно, чтобы датчики регулярно сообщали о состоянии

В-четвертых. Эти системы должны иметь возможность адаптироваться к смене шин и прицепов с минимальным вмешательством оператора. Важно использовать систему с большей дальностью действия. Так как ретранслятор увеличивает стоимость.

Этим требованиям могут соответствовать системы с датчиками внешнего давления. Которые подключаются к штоку клапана на каждой шине. При замене шин датчик перемещается на новую шину.

Хотя эти системы могут предупреждать водителя об опасном состоянии выброса. Они не могут помочь флоту справиться с медленно протекающими шинами. Если только водитель не сообщит о них обслуживающему персоналу парка. Пока не станет слишком поздно. Это привело в последние годы к появлению решений для мониторинга. Которые отслеживают состояние шин и отправляют оповещения обслуживающему персоналу автопарка. Это позволяет им планировать техническое обслуживание медленно протекающей шины на основе исключения. Вместо того чтобы проверять каждую шину вручную. Многие автопарки сегодня признают. Что проверка давления в шинах является серьезной проблемой в правоприменении. Большинство из них имеют политику. Требующую регулярной проверки каждой шины. Однако эта практика не очень эффективна из-за огромного масштаба проблемы и того факта. Что трудно получить полный отчет обо всех проверках шин.

Сегодня лучшие системы используют автоматизированный сбор данных. Некоторые из них используют считыватели ворот. Которые автоматизируют сбор данных о шинах в базу данных или на веб-портал. Что позволяет операторам технического обслуживания сразу видеть данные по всему автопарку. Для дальнемагистральных автопарков. Которые могут не видеть свои транспортные средства в течение длительного периода времени. Централизованная система считывания может не работать. Но появляются новые системы. Которые объединяют данные датчиков давления в шинах обратно в систему отслеживания активов. Чтобы при возникновении проблемы можно было отправлять оповещения обратно в главный офис. Для небольших автопарков существуют портативные устройства. Которые позволяют человеку. Проверяющему шины. Просто ходить вокруг транспортных средств и собирать данные для загрузки в центральную базу данных. Что позволяет осуществлять контроль и отслеживание тенденций без ошибок.

Некоторые автопроизводители пытались расширить сферу своей деятельности на рынках тяжелых грузов. Некоторые производители сосредоточились исключительно на этом рынке.

Значки панели мониторинга системы TPMS

  • Значок предупреждения о низком давлении TPMS

    Значок предупреждения о низком давлении TPMS

  • Значок сбоя системы TPMS

    Значок сбоя системы TPMS

См. также

  1. ^
  2. ^ (PDF). ЕЭКООН .
  3. ^ . Архивирован с оригинала 4 мая 2015года . Получено 26 октября 2016.CS1 maint: архивная копия как название (ссылка) Описание системы PAX на сайте Michelinman
  4. ^ Министр Чун. Юнг-хван. (PDF). Пересмотр Корейских стандартов безопасности автотранспортных средств (KMVSS). Министерство сухопутных. Транспортных и морских дел, Корея.
  5. ^ . CAPITOL-TIRES.com.
  6. ^ http://www.elektronikpraxis.vogel.de/sensorik/articles/172243/ Reifendruck voll unter Kontrolle
  7. ^ Крис, Коулман (18 сентября 2018 года). . Разговоры на колесах.
  8. ^ Шон Филлипс (2014). . ABOUT.COM. Проверено 15 октября 2014года .
  9. ^ . Обзор шин. Babcox Media. Inc. 23 августа 2013года . Извлечено 17 октября 2014года .
  10. ^ b . Извлечено 15 октября 2014года .
  11. ^ . 2012. Извлечено 15 октября 2014года .
  12. ^ . Извлечено 15 октября 2014года .
  13. ^ . 16 июля 2012года . Извлечено 15 октября 2014года .
  14. ^ https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2018/wp29grrf/GRRF-86-17e.pdf
  15. ^ Schneier, Bruce (April 10, 2008). . Шнайер из службы безопасности. Извлечено 10 декабря 2014года .
  16. ^ 49 CFR, Ch. V., FMVSS № 138, 2006
  17. ^ Оценка существующих систем контроля давления в шинах/ / Департамент транспорта США. ТОЧКА HS 809 297.
  18. ^ Григье, Пол; Дэниел-младший, Сэмюэл; Гувер, Ричард; Ван Бускирк. Тимоти (июнь 2009). Тестирование Систем контроля давления в шинах тяжелых грузовиков (TPMS) с целью определения Процедуры приемки. 21-я Международная техническая конференция по повышению безопасности транспортных средств. 09-0551.
  19. ^ Даниэль, С. 2005. Статус нормотворчества TPMS. Заседание Правительства SAE/Промышленности — 10 мая 2005 г.

Внешние ссылки