Module 7 TPMS (HỆ THỐNG CẢM BIẾN ÁP SUẤT LỐP TRÊN Ô TÔ) VN 20180816

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG CẢM BIẾN ÁP SUẤT LỐP TRÊN Ô TÔ , TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN THÂN XETÀI LIỆU ĐÀO TẠO HÃNG KIA VÀ HYUNDAI VỀ CÁC HỆ THỐNG TIỆN NGHI TRÊN Ô TÔ Nếu cảm biến áp suất phát hiện sự thay đổi áp suất từ 6,8 kpa phút trở lên, nó sẽ tự động gửidữ liệu này. Người nhận tính toán giới hạn tốc độ rò rỉ (thường là 20 kPa phút = 3psi phút) vàgửi thông báo cảnh báo ngay cả khi áp suất lốp không thể đạt tới điều kiện cảnh báo tắt..Tính năng này chỉ có tác dụng trong khi lái xe để tránh cảnh báo khi người lái xe biết áp suất lốp đang giảm vào mục đích báo cho lái là cần phải đỗ xe

1 Overview

1.1 Introduction

TPMS stands for Tire Pressure Monitoring System, which was first applied to vehicles exported

to North America in accordance with the NHTSA FMVSS 138, and later the applicationextended to export vehicles bound for Europe

TPMS has been applied on the vehicle as an advanced safety device since the relatedregulation According to the frequent accident due to the insufficient tire pressure, it has beennecessary to develop more reliable system to monitor the actual pressure and give a propertelltale to the driver while driving

VG F/L has been equipped with a tire pressure monitoring system (TPMS) that illuminates a lowtire pressure telltale when one or more of your tires is significantly under-inflated throughwarning lamp on cluster Accordingly, when the low tire pressure telltale illuminates, you shouldstop and check your tires as soon as possible, and inflate tires

Driving on a significantly under-inflated tire causes the tire to overheat and can lead to tirefailure Under-inflation also reduces fuel efficiency and tire tread life, and may affect thevehicle’s handling and stopping ability

Please note that the TPMS is not a substitute for proper tire maintenance, and it is the driver’sresponsibility to maintain correct tire pressure, even if under-inflation has not reached the level

to trigger illumination of the TPMS low tire pressure telltale

TPMS unit can detect system failure by itself Under abnormal condition, cluster lamp blinks for1min then on

When this happen, the system may not be able to detect or signal low tire pressure as intended

< Insufficient Tire Pressure > < Alarm on Cluster >

Air Pressure is Low

Air Pressure is Low

Basically, “when warning lamp turns on” is related to the regulation in their region Therefore,before we learn about TPMS basic function, we should understand the regulation In EU / USregion, they have different alarm set level since their regulation are not same.

‘If the temperature get higher, pressure also get higher’ This is the basic theory in nature In EUregion, they reflect this theory into their regulation Therefore, their alarm set level increase, ifthe tire get warmer

You can check their alarm set level through lower figures PEU means RCP consideringtemperature compensation logic And PUS means just RCP which is independent value fromtemperature FYI, RCP means Recommended Cold Pressure (Standard tire pressure in coldstate)

In EU region, alarm set level is “below 20% from PEU” and it is altered with tire temperature.But US region, they have independent value from temperature which is “below 25% fromRCP(PUS)”

1.2 Comparison between US and EU regulation

1.3 High Line and Low Line

Receiver (1EA)

WE Sensor (4EA) Zero Initiator (deleted) Indicator for the low pressure tire

Tire rotation : Auto teaching for Sensor ID

Receiver (1EA)

WE Sensor (4EA) Zero Initiator

No indicator for the low pressure tire Tire rotation: Manual teaching for Sensor ID

Tire Pressure Sensor measures the pressure and temperature of the tires and it sends these data

to the Receiver via radio frequency At the same time, the receiver retrieves the vehicle speedfrom the EMS and the wheel pulse from the ESC (ABS) via CAN communication to determine thelocation of the tires

If a tire reports a problem, that tire is immediately identified and appears in a warning lamp on thecluster The method to identify tires is discussed later in the Auto-Location section

Warning Lamp

Tire position

Lamp

NO Initiators

2.2 Tire Pressure Sensor (WE sensor)

1) Exploded View of Wheel Sensor and its role

The tire pressure sensor is called "WE sensor." (WE: Wheel Electronic) The tire pressuresensor weighs about 35 g, and is fitted to the rim of each wheel (4 in total), except to that of thespare tire A small cell battery is embedded in the sensor Its battery life is about 10 years Thepressure sensor measures the tire pressure, temperature, acceleration, the battery voltage, etc.,and sends the data with the sensor ID to the TPMS receiver via RF The measurementfrequency and transmission frequency are set differently to extend the battery life in the sensor.Each sensor has a unique ID number, so if the sensor is replaced or the tire position haschanged, a new ID must to be registered in the Receiver The tire pressure sensor componentcannot be checked for faults with a conventional multimeter or wave forms because it is wireless,

so a separate wireless diagnostic tool (TMPS exciter) is used to communicate with the sensor toread its ID or check the data measured by the sensor It uses RF (Radio Frequency) signal totransmit to the TPMS receiver, and the emitted frequency is 433 MHz in Euro and Generalmarket

2) Mode for Tire Pressure sensor

MP (Parking Mode) • Keeping no motion status for 15 min.

MFB (First Block Mode)

• In MP, if sensor notice a change over 4g, MFB is activated.

• This mode is kept only for about 10min.

• Mode for Auto Learning / Location.

16 s

MD (Driving Mode) • In MFB Mode, it keeps moving condition (>4g) for 10min,

2.3 Receiver

1) Exploded View of Receiver and its role

Receiver receives RF signals (315MHz) from the tire pressure sensors and then analyzes data

it also receives vehicle speed signal and wheel pulse signal from EMS, ESC(ABS) at the sametime

The reason Receiver get the signal from EMS, ESC(ABS) is for preforming Auto Learning andAuto Location And it controls Warning lamp on cluster

< Mounting location: Cowl crossbar inside the crash pad >

Receiver

• Mode for factory Line Virgin Mode Not operated TPMS W/L Blinking • A Sensor ID is not registered

• Mode for A/S part

• Normal Operating Status

2) Receiver Mode

Depending on the manufacturer, three or four initiators are installed on a single high-lineTPMS for sensor location detection Manufacturers are opting to not install initiators assensor locations can be detected using pressure sensor signal intensity and the accelerationsensor inside the sensors, as well as for cost-reduction reasons

Initiators perform the following functions when installed

• Emits LF signal to the sensor

• Wake-Up the sensor

• Tire position detection

Tip: Initiator

1 Hệ thống bình thường :Khi xe ở trạng thái bình thường, đèn cảnh báo sẽ được on 3

giây khi IG on sauđó tắt

2 ID mới : Khi ID cảm biến mới không được đăng ký thì đền cảnh báo sẽ nhấp nháy

3 Đèn báo khi áp suất thấp :Khi áp suất lốp thấp hơn giá trị tiêu chuẩn đèn cảnh báo

sáng, thôngthường đèn cảnh báo được bật khi áp suất thấp dưới 26 ~ 27 psi và khi áp suất vượt quá 30, 31 psi đèn sẽ tắt

4 Đèn báo hư hỏng :Khi hệ thống bị lỗi đèn cảnh báo sẽ nhấp nháy 60 giây.

• RF nhận tín hiệu và điều khiển đèn cảnh báo

• Tự động học và xác định vị trí

CAN High

FL Cảm biến áp

suất

B+/GND IGN1 Đèn báo

FL FR RL RR RF

CAN Low

Với tín hiệu hoặc tại sao TPMS giao tiếp ECU,ESC?

1 Tấc độ xe từ ECU cho điều kiện khi tự động học / Vị trí

2 Tín hiệu sung bánh xe từ ESC(ABS) cho xác định vị trí

RF

RF RF

FR Cảm biến áp

suất

RR Cảm biến áp

suất

RL Pressure sensor

3.2 Chức năng cơ bản (High Line TPMS for North America)

Xácđịnh áp

suất

• Cảnh báo bật = RCP × 75% + 7kpa = 172kpa(25psi)

• Cảnh báo tắt = RCP - 14kpa = 207kpa(30psi)

* VG F/L RCP : 221kpa(32psi)

• Dựa trên phụ tùng chính phẩm(17,18,19 inches)

Margin exists for hysteresis (+7, -14kpa)

Xácđịnh lốp

bị thủng lỗ Cảm nhận rò rỉ khí nhanh 20kPa/phút (3psi/min)

Chỉ kích hoạt khi láixe

(To avoid activating

a driver deflate a tire on purpose)

Tự động học

• VS over 25kph / 1 RF Frame (Known ID)

• VS over 25kph / 8 RF Frame (Unknown ID)

* VS : Tấc độ xe

Học giá trị thất bại: khoảng dưới 10 phút

Tự động xác

định vị trí

VS over 25kphTíchlỹ thông tin sung bánh xe từ ESC/ABS mỗi16 giây

(MAX 40 times, MIN 10 times)

Học giá trị thất bại: 40 times

Thamkhảo bảngDTC

1) Phát hiện rò hơi

Chức năng cơ bản nhất của TPMS là bật đèn cảnh báo khi áp suất lốp giảm Điều kiện cụ thể làthamkhảo bảng trên

2) Phát hiện rò rỉ nhanh của lốp

Nếu cảm biến áp suất phát hiện sự thay đổi áp suất từ 6,8 kpa / phút trở lên, nó sẽ tự động gửi

dữ liệu này Người nhận tính toán giới hạn tốc độ rò rỉ (thường là 20 kPa / phút = 3psi / phút) vàgửi thông báo cảnh báo ngay cả khi áp suất lốp không thể đạt tới điều kiện cảnh báo tắt

Tínhnăng này chỉ có tác dụng trong khi lái xe để tránh cảnh báo khi người lái xe biết áp suất lố

pđang giảm vào mục đích báo cho lái là cần phải đỗ xe

3) Tự động học giá trị

Tự động học có nghĩa là hệ thống kiểm tra và lưu ID cảm biến của các cảm biến áp suất được l

ắp đặt trong xe Chức năng này xác định liệu ID cảm biến tương ứng có được lưu trữ hay khôn

g Nếu không, ID của cảm biến có thể được lưu vào Bộ thu thông qua chức năng

Quy trình cụ thể của Tự động học như sau Ngay khi mỗi cảm biến đi vào chế độ MFB (> 25kph sau khi đỗ xe tối thiểu 15 phút), nó sẽ bắt đầu Tự động học

< Auto Learning Entry Condition = MFB mode entry Condition >

Khi thay thế cảm biến, rất thuận tiện để đăng ký ID cảm biến mới vào Bộ thu bởi Tự động học vì tất cả những gì bạn phải làm chỉ là lái xe 10 phút trên 25kph Nhưng nếu tình huống không cho phép lái xe, bạn có thể nhập ID cảm biến mới thông qua GDS Đó là cách nhanh hơn Tự động h

Nhưng vì một số lý do, như thay thế cảm biến, nếu hai ID không giống hoặc khớp nhau, cảm bi

ến gửi ID đến bộ nhận thêm 7 lần để lưu ID cảm biến mới (ID xác định được : gửi 8 lần)

Mặc dù nó gửi ID 8 lần, nếu Tự động học không được hoàn thành, Tự động học tập thất bại và DTC thiết lập

Nhân tiện, việc hiểu quy trình của vị trí tự động được định vị khó khăn hơn nhiều so với học tự động Nếu sử dụng xung tín hiệu bánh xe để tìm vị trí của mỗi cảm biến Nhưng logic này khá phức tạp và không hữu ích cho bảo dưỡng TPMS.

Tuy nhiên, logic vị trí tự động được mô tả ở chương kế tiếp cho ai muốn biết nó Nếu bạn nghĩ

nó không cần thiết cho chính bạn, bạn có thể bỏ qua chương này

Thay đổi vị trí lốp Sau khi vị trí lốp được thay dổi,

3.3 Logic vị trí tự động

Tốc độ góc của mỗi bánh xe khác nhau bởi vì:

• Sự trượt là khác nhau ở mỗi trục

• Bán kính quay của mỗi bánh xe là khác nhau

• Hao mòn, áp suất bên trong và các thông số kỹ thuật lốp là khác nhau cho mỗi lốp

Dó đó Nếu bánh xe FL quay một vòng, điều đó không có nghĩa phần còn lại của bánh xe quay được một vòng chính xác Có thể nó quay vòng nhiều hơn hoặc ít hơn một vòng

Bởi vì 4 bánh xe không được cố định và có kết nối cơ học lỏng lẻo giữa chúng, chúng không có tương quan Nhưng cảm biến TPMS và cá nhân bánh xe có tương quan với nhau vì chúng được cố định mạnh mẽ về cơ học

Trong trung tân R&D , nhà nghiên cứu đã thử nghiệm trên lý thuyết này Ngay cả trên một con đường bằng phẳng bình thường, trên lý thuyết được xác định là hợp lệ

1)Quy tắc cho vị trị tự động

2) Quy trình cho vị trí tự động

Trong chế độ MFD, cảm biến áp suất lốp gửi tín hiệu RF mỗi 16 giây

Nhưng để được chính xác, khoảng thời gian gửi này cũng không chính xác 16 giây cảm biến gửi tín hiệu ở mọi vị trí cố định, có khoảng thời gian 16 giây

Như thể hiện trong hình bên, tín hiệu RF chỉ được gửi khi cảm biến được lắp đặt ở vị trí N (tín hiệu RF chỉ được truyền khi lốp báo có 1 pha cụ thể)

Vị trí N hiển thị ở đây chỉ là một ví dụ Vị trí thực tế có thể khác nhau

Bất cứ khi nào bộ nhận nhận được tìn hiệu RF từ mỗi cảm biến,

nó cũng nhận xung tín hiệu bánh xe từ cảm biến xung bốn bánh xe

để tìm ra mức độ của mỗi bánh xe ở mỗi thời điểm

Nếu số lượng răng trong cảm biến bánh xe là 52, tình trạng của mỗi bánh

xe được nhận như một số trong đó một vòng (360°) được chia đều thành

104 miếng (52x2) được thể hiện ở hình phía bên phải Các số từ 1 đến

104 tương quan với xung của bánh xe đó Nếu dữ liệu khác bởi 104, thì

các bánh xe có cùng trạng thái

Trên thực tế giá trị này được tính toán bở ESC/ABS Để tính toán giá trị này, ESC/ ABS làm cho điểm tham chiếu và đếm bánh răng từ tham chiếu trong một khoảng thời gian Và bộ nhận đơn giản nhận nó từ ESC/ ABS

Trong trường hợp của hình này → cảm biến cho bánh xe FL

Giả thiết rằng cảm biến FL truyền tín hiệu đơn RF tới bộ thu Tại thời điểm này, bộ thu cố gắng tìm ra mức độ của mỗi 4 bánh xe bằng cách nhận xung tín hiệu bánh xe Và bộ thu lưu trữ giá trị này trong bộ nhớ

Cho đến bây giờ bộ thu không thể khớp với từng tín hiệu cảm biến và vị trí tương ứng của nó

Sau 16 giây, khi cảm biến FL quay trở lại vị trí cố định Nó sẽ gửi cả biến ID và bộ thu nhận tín hiệu RF và cố gắng tìm một mức dộ của mỗi bốn bánh xe trong cùng một cách trước đây Trong thời gian này giá trị xung bánh xe từ FL có một cơ hội tốt để được tương tự như giá trị trước đó trong bộ nhớ bởi vì chúng có mối tương quan và chúng được cố định cơ học mạnh mẽ

< Receiver accumulates 4 wheel pulse data for ONE ID>

Tuy nhiên, vìphần còn lại của các bánh xe (FR, RL, RR) tạo ra ít hơn một vòng quay hoặc hiềuhơn một vòng quay và chúng không có tương quan với cảm biến FL, chúng có thể có giá trịkhác sovới giá trị trước đó

Mỗi khi nhận được tín hiệu RF từ các cảm biến ID, thông tin trạng thái bánh xe từ xung cảmbiến bánh xe được thu thập và lưu trữ

ID có liên quanđược phân bổ cho vị trí có số đo nhất quán nhất

Trongtrường hợp này ECU cáp ID cho vị trí FL

Bộ thu có thể tìm thấy các địa điểm lốp sau 10 lần tiếp nhận RF khi trường hợp tốt nhất

Trongtrường hợp ngược lại, ngay cả sau 40 lần tiếp nhận RF, nếu Bộ thu không thể quyết định

vị trí của nó vì quá nhiều giá trị giống nhau, Vị trí tự động bị lỗi và DTC được đặt

<ví dụ cho vị trí tự động >

4 Bảo dưỡng TPMS

4.1 Cảm biến áp suất lốp

1 Hãy chắc chắn việc kiểm tra liệu van có được dịch chuyển từ vị trí ban đầu của nótrong quá trìnhvận chuyến cảm biến Sau đó lắp cảm biến với được lắp vào vị trí banđầu của nó (khung kim loại)

2 Trong khiđai ốc được gắn chặt, hãy chắc chắn rằng van sẽ không rơi ra khỏi vị trí cốđịnh khi quay với nhau.cho một quá trình thành công, lắp van vào vị trí cố định (lắpvào khung kim loại) Văn chặt đai ốc với lực xiết xác định (8 Nm) Không sử dụng lạiđai ốc đã sử dụng

3 Lắp van để gioăng làm kín tiếp xúc với vành

4 Như thể hiện trong hình dưới Giữ thân van bằng 2 ngón tay và dùng ngón tay khác

để dẫn van vào hướng trục van

5 Thân vanđược đánh đấu bằng tia laser nên được nhìn thấy từ phía trên

1) Hướng dẫn lắp đặt cảm biến áp suất lốp

※ Nếu bạn đẩy mặt trước của cảm biến áp suất lốp theo hướng của vành, van sẽ ra hơi, nên cẩn thận.

<Cảm biến áp suất lốp đúng>

Normal

<Cảm biến áp suất lốp sai>

6 Khi vanđược lắp hoàn toàn Bắt đầu vặn đai ốc bằng tay tới khi cả biến tiếp xúc vớivành.

7 Trong khivẫn giữ van và cảm biến chuyển động Hoàn tất cài đặt bằng dụng cụ

2) Quy trình kiểm tra sau khi lắp đặt cảm biến áp suất lốp

Sau khibộ cảm biến được lắp, các yêu cầu sau đây phải được đáp ứng:

1 Gioăng làm kín nên được ép vào bề mặt bên ngoài của lỗ vành

2 Chân van nênđược đặt tại vị trí cụ thể của vành lốp (trong khung kim loại)

3 Thân van nêntiếp xúc với bề mặt của vành tại ít nhất một điểm

4 Chiều cao của thanh van lắp đặt không vượt quá chiều cao của vành

4.2 Ghi chú về xử lý lốp

Làmthế nào để ngăn chặn các cảm biến bị hư hỏng trong khi nó được tháo lắp được mô tả nhưsau Đặc biệt, thay lốp xe là một nhiệm vụ cho người lái xe thường xuyên, vì vậy họ cần phảicẩn thận hơn khi thay lốp xe Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn bảo trì

1 Khi tháo lốp xe, xả khí hoàn toàn khỏi lốp xe và vì mục đích an toàn gắn vào một khoảngcách nàođó từ bộ dụng cụ cảm biến, nếu cần thiết, để tháo lốp khỏi mép của vành

2 Cảm biến có thể bị hư hỏng bởi dụng cụ, nếu cảm biến được đặt theo hướng quay bánh xe

về phía trước khi dao được đặt trên bánh xe để tháo lốp Do đó, dụng cụ phải được đặt ởnơi mà cảm biến ở hướng quay của bánh xe quay ngược

3 Khilắp lốp, định vị cảm biến theo hướng 5 giờ như trong hình bên dưới bên phải là cách antoànnhất để tránh làm hỏng cảm biến

Cảm biến bị hư hỏng do lắp lốp

Hướng dẫn đặt