Hệ thống TPMS (Tire Pressure Monitoring System)

TPMS là một hệ thống cảnh báo áp suất lốp.

TPMS (Tire Pressure Monitoring System) Tổng quan TPMS 1.1 Tổng quan TPMS hệ thống cảnh báo áp suất lốp TPMS chia thành hai loại sau đây, tùy thuộc vào đặc điểm chúng: 1.1.1 Phương pháp gián tiếp Trong phương pháp này, hệ thống nhận tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe gián tiếp tính tốn áp suất lốp xe cách đo thay đổi tín hiệu Đối với hệ thống áp suất lốp xe thực tế bị sai lệch phần xác so với phương pháp trực tiếp Điều kiện đường xá khắc nghiệt (offroad, đường xá không trải nhựa, ) lại khó nhận biết áp lực xác với hệ thống Vì lý này, phương pháp gián tiếp không sử dụng ngày 1.1.2 Phương pháp trực tiếp Phương pháp đo áp suất lốp trực tiếp từ lốp xe cách sử dụng cảm biến áp suất gắn lốp xe Chi phí nhiều so với phương pháp gián tiếp, xác ổn định nhiều Vì lý này, phần lớn sản xuất tô lớn sử dụng phương pháp VG có tính TPMS trực tiếp TPMS ECU Warning Lamp Tire Pressure Sensor (4 ea.) Initiator (3 ea.) 1.2 So sánh thông số kỹ thuật Low-Line High-Line Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor TPMS ECU Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor Initiator TPMS ECU Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor Initiator Initiator Tire Pressure Sensor 1.3 So sánh chức Low-Line - Cảnh báo đèn bật áp suất lốp High-Line Cảnh báo đèn bật áp suất lốp một bốn bánh xe giảm xuống - Cảnh báo áp suất lốp Cảnh báo đèn (khơng lốp xe) - Đèn báo - Truyền thơng: CAN bốn bánh xe giảm xuống - Có thể lốp xe - Cảnh báo áp suất lốp Đèn báo (có thể lốp xe) - Đèn báo - Truyền thông: CAN Check the tire pressure Check the tire pressure Có nhiều nhà sản xuất TPMS, VG Continental TPMS cao Sự khác biệt TPMS thấp cao khả áp lực lốp xe bất thường sử dụng người chế tạo Nếu lốp xe có áp suất thấp, dịng TPMS cao thơng báo cho người lái xe xác áp lực lốp xe cần ý thông qua hệ thống cảnh báo, TPMS thấp thơng báo cho người lái xe lốp xe có áp suất thấp Thành phần hệ thống 2.1 Thành phần Check the tire pressure Tire Pressure Sensor (4 ea.) Warning Lamp CAN TPMS ECU 2.1.1 ECU TPMS Initiator (3 ea.) ECU TPMS giao tiếp với Initiator để truyền tải phân tích liệu áp suất lốp xe từ cảm biến 2.1.2 Initiator Initiator nhận tín hiệu từ ECU TPMS gửi tín hiệu LF cảm biến áp suất để hệ thống thực dị tìm tự động Các cảm biến áp suất nhận tín hiệu LF phản hồi tín hiệu xác nhận LF, đường truyền RF 2.1.3 Cảm biến áp suất lốp Lắp bên vành xe, cảm biến áp suất lốp đọc áp suất lốp, nhiệt độ lốp xe, tăng tốc, điện áp pin truyền liệu đọc đến ECU 2.2 Cảm biến áp suất lốp 2.2.1 Thành phần cảm biến bánh xe Valve Sensor Seal (16mm) Hexagonal Nut (11mm) Valve Core Cap Cảm biến trọng lượng 36g gắn vào vành bánh xe Cảm biến khơng đặt lốp dự phịng Cảm biến có tính pin nhỏ cung cấp lượng cho cảm biến khoảng mười năm Cảm biến có tính nhận LF (tần số thấp) tín hiệu từ Initiator để xác định vị trí tự động Cảm biến đọc áp suất lốp, nhiệt độ, tỷ lệ tăng tốc, điện áp pin gửi thông tin đến ECU TPMS thông qua tín hiệu RF, với ID cảm biến tương ứng Cảm biến đo gửi liệu pha khác để kéo dài tuổi thọ pin cảm biến Đặc điểm kỹ thuật xe nước, cảm biến truyền thông tin tần số 433MHz nhận tín hiệu 12KHz LF từ Initiator Mỗi cảm biến có mã số nhất, để đăng ký ID cảm biến thay thay đổi vị trí lốp xe Cảm biến khơng kết nối với hệ thống dây dẫn khơng thể chẩn đốn cơng cụ chẩn đốn có sẵn Chẩn đốn TPMS địi hỏi phải sử dụng cơng cụ kích thích riêng biệt TPMS, giao tiếp với cảm biến không dây để đọc giá trị ID Khi giao tiếp với receiver TPMS Exciter, cảm biến sử dụng tín hiệu RF (tần số vô tuyến) Category Test LFI Comm sec Parking First Block 16 secs Driving Interim Exciter Comm RF Transmissio n Conditions sec 32 secs 32 secs Duration 16 secs 13 hours Conditio n >5G Misc 1psi variance between last reading sent to the receiver and the current pressure reading results in 22-second interval RF transmission at 5G 16 secs 64 secs >5G >5G Test Mode Parking Interim Mode Mode First Block Mode Driving Mode 2.2.2 Các chế độ cảm biến áp suất lốp ①Test Mode: chế độ Mobis cung cấp áp suất lốp từ cảm biến áp suất lốp xe Trong chế độ này, cảm biến thức dậy vào khoảng 1s khơng truyền tín hiệu RF ②Test Mode → Parking Mode: Chuyển đổi từ Test Mode → Parking Mode đòi hỏi phải phát 20km/h tốc độ tăng tốc phút ③Parking Mode → First Block Mode: Trong chế độ Parking Mode, cảm biến gửi tín hiệu RF 13 lần Nếu tốc độ đọc 20km/h, cảm biến vào chế độ First Block Mode ④First Block Mode → Interim Mode: Trong chế độ First Block Mode, cảm biến phát tín hiệu RF 16 giây vào chế độ Interim Mode xe dừng lại phút ⑤Interim Mode → First Block Mode: Trong chế độ Interim Mode, cảm biến khơng gửi tín hiệu RF Nếu cảm biến phát chuyển động xe vòng 15 đến 30 phút, vào chế độ First Block Mode ⑥Interim Mode → Parking Mode: Nếu xe dừng lại 15 phút, cảm biến vào chế độ Parking Mode ⑦First Block Mode → Driving Mode: cảm biến gửi 30 tín hiệu RF khoảng thời gian 16 giây (8 phút) sau vào chế độ Driving Mode Ở đây, ID vị trí phát receiver chế độ Parking Supervision Mode (20 phút sau tắt máy) ⑧Driving Mode → Interim Mode: Trong chế độ Driving Mode, cảm biến gửi tín hiệu RF tới receiver khoảng thời gian phút Nếu xe dừng lại lái xe, cảm biến vào chế độ Interim Mode ⑨Interim Mode → Driving Mode: Nếu cảm biến phát chuyển động sau xe dừng lại lâu 15 phút, vào chế độ Driving Mode Sự phối hợp chế độ phức tạp để bảo vệ pin cảm biến Cảm biến không hoạt động xe dừng Khi cảm biến gia tốc nội phát tốc độ vượt 5G (20km/h), cảm biến giám sát điều kiện lốp xe gửi tín hiệu RF tới receiver 2.3 Initiator 2.3.1 Thành phần Initiator Initiator sử dụng để tự động cảm nhận áp lực lốp xe, vị trí đặc trưng dịng TPMS cao Initiator thường nằm phía bánh xe, bánh xe dự phòng xe có 2-4 Initiator tùy thuộc vào mơ hình VG có ba Initiator (phía trước bên trái, bên phải phía trước, phía sau) Những Initiator kết nối để nhận TPMS thông qua dây dẫn (điện áp 12V đường truyền LIN) Chức Initiator để kết nối TPMS receiver với cảm biến áp suất lốp xe khơng u cầu điều chỉnh đặc biệt thay Initiator giao tiếp với cảm biến áp suất sử dụng tín hiệu tần số thấp (LF, 12KHz) gọi Initiator tần số thấp (LFI) Power LIN Comm Ground FL Initiator - Front: Outer LH and RH side seal panels FR Initiator - Rear: RH quarter panel (inner lower) RR Initiator ▶ Location 2.4 Receiver ▶ Location: Cowl crossbar, inside crash pad Receiver thực cảnh báo đèn, đầu vào tín hiệu tốc độ xe, chức chẩn đốn nhận tín hiệu RF (433MHz) từ cảm biến áp suất lốp Receiver phân tích áp suất lốp đọc tăng tốc từ tín hiệu cảm biến, đọc ID cảm biến truyền LIN Initiator, tự động nhận biết vị trí cảm biến 2.4.1 Virgin Thay receiver yêu cầu đăng ký ID cảm biến áp suất lốp Nếu ID không đăng ký, đèn tread nhấp nháy 60 giây 2Hz sau nháy 2.4.2 Các chế độ ① Chế độ giám sát xe 19 phút sau động tắt, Receiver vào chế độ Parking Supervision Mode Chế độ thiết kế để bảo vệ pin xe Tuy nhiên, hệ thống khơng hồn tồn tắt, thay vào đó, chế độ chờ Trong trường lốp xe có vấn đề, hệ thống nhận tín hiệu cảm biến kích hoạt đèn cảnh báo lái xe mở khóa điện Ở đây, liệu cảm biến bánh xe nhận 13 ② Chế độ sau chạy Chế độ kích hoạt 19 phút sau xe dừng lại tắt động Sau 19 phút, Receiver vào chế độ Parking Supervision Mode Ở chế độ này, MCU (CPU nội ECU) vào chế độ ngủ có mơđun Receiver IRX cịn tỉnh táo để giữ pin ③ Chế độ chạy Receiver vào chế độ chạy thời gian lái xe bình thường Trong chế độ này, Receiver thực xác nhận tự động vị trí để nhận liệu áp suất lốp xe cảnh báo người điều khiển mức độ áp suất thấp 2.5 Đèn báo 2.5.1 Đèn cảnh báo áp suất lốp Còn gọi đèn "tread", đèn báo áp suất lốp xe kích hoạt áp lực lốp xe giảm xuống mức quy định Đối với VG, đèn bật sáng áp lực lốp xe giảm xuống 25psi để ngăn chặn trễ, đèn tắt áp suất lốp 30psi Các mức độ áp lực khuyến cáo cho hai phía trước bánh sau mơ hình VG 32psi Nói chung, hai TPMS high-line lowline dùng đèn cảnh báo tread Khi đánh lửa bị tắt, đèn cảnh báo lốp bật ba giây sau tắt 30 psi Hysteresis = psi Tread Lamp RCP = 32 psi (RCP: Recommended Cold Pressure) 25 psi 2.5.2 Chỉ số áp suất lốp thấp Tính có sẵn với dịng TPMS cao Trong trường hợp áp suất lốp thấp, đèn Tread kích hoạt với tin nhắn cụm cơng cụ để thông báo cho người điều khiển, nơi áp lực lốp xe cần ý Nếu receiver chế độ Normal Mode, đèn bật ba giây bật khóa Ngồi ra, đèn nhấp nháy trường hợp TPMS xấu Check the tire pressure Instrument Cluster Message Tread Lamp Low-Pressure Tire Indicator Điều khiển 3.1 Trình tự 433 MHz Truyền RF Đo truyền Nhận phân tích Kết nối dây Truyền LF 125KHz ▶ Pressure Sensors ▶ Initiators ▶ Receiver - Đo nhiệt độ, áp suất gia tốc - Nhận vị trí - Nhận tín hiệu RF lốp - Chẩn đoán - Logic Control - Truyền liệu RF - Nhận tín hiệu LF - Initiator Control - Nhận tín hiệu LF CAN ▶ Instrument Cluster Kết nối dây dẫn - Cảnh báo hệ thống - Báo áp suất lốp thấp Check the tire pressure RF Wiring Connection LF ① TPMS sử dụng tín hiệu RF (433MHz) để gửi liệu áp lực cho receiver TPMS ② Initiator kết nối với receiver thơng qua dây dẫn gửi tín hiệu LF (125KHz) tới TPMS 3.2 Khối hệ thống 10 RF Signal Power B+ Ground IGN1 FL Initiator FL Pressure Sensor FR Initiator FR Pressure Sensor RR Initiator RR Pressure Sensor Signal Tread Check the tire pressure FL Power FR Ground Receiver RL RR Signal Display Power CAN High CAN Low Ground Signal Diagnosis, Diagnosis, Vehicle Vehicle speed speed Comm Comm Individual Individual Modules, Modules, Warning Warning Lamp Lamp Comm Comm LF Signal 3.3 Dị tìm tự động vị trí tự động TPMS High-line có chức dị tìm tự động vị trí tự động Với receiver chế độ Parking Supervision Mode, lái xe tốc độ 20km/h có hệ thống hồn chỉnh tự động dị tìm vị trí tự động vịng phút Dị tìm tự động đặc trưng dịng TPMS thấp, vị trí tự động có TPMS cao VG Dị tìm tự động phải hồn tất vịng 20 phút sau xe bắt đầu di chuyển tốc độ cao mức tối thiểu Nói cách khác, dị tìm tự động khơng phút cho xe có TPMS cao, xe di chuyển 20km/h, vận tốc tối thiểu cho việc dò tìm tự động Trước dị tìm tự động hồn tất, TPMS qua trình cảnh báo áp suất thấp cách sử dụng đọc cảm biến trước Các tính khơng thực cơng cụ chẩn đốn riêng biệt, mà thân TPMS System Maintenance 4.1 Thay cảm biến 1) Cài đặt cảm biến áp suất lốp 11 ① Kiểm tra van để xem bị hư hỏng q trình vận chuyển Chèn cảm biến với van nằm bên khung kim loại ② Đẩy vít van, đảm bảo van đưa vào khung kim loại Mô-men xoắn chặt quy định 8Nm không tái sử dụng loại hạt cũ ③ Chèn van lỗ van để vòng đệm vành trùng dấu ④ Như thể ảnh, giữ vỏ với hai ngón tay sử dụng ngón tay thứ ba để đẩy trục ⑤ Vỏ tia laser đánh dấu phải hiển thị Normal [ Proper Sensor Assembly ] [ Improper Sensor Assembly ] ⑥ Khi van đưa vào, thắt chặt ốc đảm bảo cảm biến vành tiếp xúc hoàn toàn ⑦ Giữ van cảm biến chỗ thắt chặt đai ốc công cụ 12 2) Kiểm tra sau cài đặt Sau cài đặt, cảm biến phải đáp ứng tất điều sau đây: ① Dấu vịng đệm phải trùng hồn tồn với lỗ vành ② Phía van phải đặt khung kim loại vỏ ③ Vỏ phải tiếp xúc nhiều với bề mặt vành ④ Chiều cao lắp đặt vỏ không vượt gờ vành ④ ③ Normal Normal ① Faulty ③ ③&④ Normal Faulty 3mm gap ② Faulty ③ 불불 ② Faulty ② Faulty ③ Faulty 4.2 Phịng ngừa xử lý lốp Thơng tin sau để ngăn chặn hư hỏng cho cảm biến trình tách lốp xe lắp Lốp xe thay công việc thường xuyên xảy cần phải thực với chăm sóc đặc biệt ① Lốp xe xả hoàn toàn chọn chỗ cách xa cảm biến để chèn công cụ để tách lốp xe từ vành xe ② Khi gắn hướng dẫn công cụ để tách lốp xe, cảm biến bị hư hỏng đặt trước hướng quay bánh xe Vì vậy, chắn cảm biến đặt phía sau hướng quay ③ Khi lắp lốp xe vào bánh xe, vị trí cảm biến đặt thể ảnh hiển thị 13 [ Tire Separation ] [ Tire Mounting ] [ Guide Mounting ] [ Sensor Damage during Tire Mounting ] 4.3 Bộ phận thay 1) Thay cảm biến áp suất lốp ID cảm biến phải đăng ký với receiver Trước cài đặt cảm biến mới, tắt khóa điện chờ 19 phút để nhận vào chế độ Parking Supervision Mode, kết nối ID vị trí dị tìm Cài đặt cảm biến sau lái xe tốc độ 20km/h phút để tự động đăng ký ID vị trí cảm biến Tuy nhiên, điều kiện cấm làm điều bạn yêu cầu đăng ký cảm biến nhanh chóng, trực tiếp nhập ID cách sử dụng kích thích TPMS Đối với dòng TPMS cao, bạn phải thực theo vị trí lốp xe theo quy định cơng cụ chẩn đoán Part Replacement Sensor ID Registration Verification ① Wheel removal ② Pressure sensor replacement ③ Wheel mounting ① Connect diagnosis tool ② Register sensor ID ③ Disconnect diagnosis tool ① Check TPMS warning light ② Recheck if warning light is on 2) Thay đổi vị trí cảm biến 14 Nếu vị trí cảm biến thay đổi, bạn cần phải đăng ký thay đổi với receiver Cũng thay cảm biến áp suất, tắt khóa điện, đợi 19 phút nhiều hơn, sau lái xe tốc độ 20km/h phút để tự động đăng ký vị trí cảm biến Tuy nhiên, điều kiện cấm làm điều bạn yêu cầu đăng ký cảm biến nhanh chóng, trực tiếp nhập ID cách sử dụng kích thích TPMS Đối với dịng TPMS cao, bạn phải thực theo vị trí lốp xe theo quy định cơng cụ chẩn đốn 3) Thay receiver Sử dụng cơng cụ chẩn đốn (hãng TPMS exciter), thực bước sau: ① Nhập mã mơ hình xe ② Nhập dãy số VIN ③ Nhập ID cảm biến ④ Bật lửa cho mười giây sau khởi động lại (kiểm tra đèn TPMS) Part Replacement Sensor ID, VIN, and Model Entry Verification ① Turn the ignition off ② Replace the receiver ③ Turn the ignition on ④ TPMS warning lamp blinks ① Connect the diagnosis tool ② Enter VIN and vehicle model code ③ Enter the sensor ID ④ Disconnect the diagnosis tool ① Check the TPMS warning light ② Recheck if warning light is on 4) Thay Initiator Thay Initiator không yêu cầu công việc bổ sung 4.4 TPMS Exciter TPMS Exciter RS232C Cable VCI GDS TPMS exciter công cụ phát triển để đánh thức cảm biến áp suất lốp thực nhiệm vụ bảo dưỡng khác TPMS Exciter sử dụng để kết nối với GDS thông qua cáp thực chức sau đây: 1) Bộ cảm biến ID Kiểm tra 15 ID cảm biến viết vỏ bên ngồi kiểm tra trực quan Tuy nhiên, điều cảm biến cài đặt vào bánh xe Trong trường hợp này, kiểm tra ID cảm biến cá nhân cách kết nối cơng cụ chẩn đốn để nhận, nhiên, cần thiết để xác minh tính xác liệu cảm biến receiver ID Để làm điều này, TPMS exciter đóng cảm biến nhập lệnh không dây để kiểm tra ID đáp ứng cảm biến (kiểm tra thông qua GDS) 2) Bộ cảm biến lỗi Kiểm tra Cảm biến áp suất lốp TPMS giao tiếp khơng dây sử dụng tín hiệu RF Vì vậy, khơng có cách để kiểm tra trực tiếp giá trị đầu (trước đến ECU) cảm biến Thay vào đó, sử dụng TPMS Exciter để đo áp suất, nhiệt độ, đọc pin cảm biến 3) Đăng ký ID Sensor Sau TPMS receiver thay thế, thay cảm biến, đảo lốp, phải đăng ký ID cảm biến tự động thơng qua dị tìm vị trí tự động Tuy nhiên, để đảm bảo nhanh đăng ký ID xác hơn, sử dụng TPMS Exciter Hướng dẫn GDS sau đây, vị trí TPMS Exciter gần lốp xe có cảm biến ID bạn muốn đăng ký nhấn vào chìa khóa để đăng ký ID cảm biến GDS hỗ trợ giao tiếp không dây với VCI Tuy nhiên, TPMS exciters cần bố trí gần với lốp xe phía sau bên phải kèm với cáp GDS có chiều dài đầy đủ 16 MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG Lời nói đầu Tổng quan TPMS Thành phần hệ thống Điều khiển 11 System Maintenance 13 17 ... (125KHz) tới TPMS 3.2 Khối hệ thống 10 RF Signal Power B+ Ground IGN1 FL Initiator FL Pressure Sensor FR Initiator FR Pressure Sensor RR Initiator RR Pressure Sensor Signal Tread Check the tire pressure. .. Tire Pressure Sensor TPMS ECU Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor Initiator TPMS ECU Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor Initiator Initiator Tire Pressure Sensor 1.3 So sánh chức Low-Line... suất thấp, dịng TPMS cao thơng báo cho người lái xe xác áp lực lốp xe cần ý thông qua hệ thống cảnh báo, TPMS thấp thơng báo cho người lái xe lốp xe có áp suất thấp Thành phần hệ thống 2.1 Thành