Hệ thống TPMS (Tire Pressure Monitoring System)

TPMS (Tire Pressure Monitoring System)

1. Tổng quan TPMS
1.1 Tổng quan
TPMS là một hệ thống cảnh báo áp suất lốp. TPMS có thể được chia thành
hai loại sau đây, tùy thuộc vào đặc điểm của chúng:
1.1.1. Phương pháp gián tiếp
Trong phương pháp này, hệ thống nhận được tín hiệu cảm biến tốc độ bánh
xe và gián tiếp tính toán áp suất lốp xe bằng cách đo những thay đổi trong các tín
hiệu. Đối với hệ thống này áp suất lốp xe thực tế có thể bị sai lệch và phần nào
kém chính xác so với phương pháp trực tiếp. Điều kiện đường xá khắc nghiệt (off-
road, đường xá không trải nhựa, ...) lại càng khó nhận biết áp lực chính xác với hệ
thống này. Vì lý do này, phương pháp gián tiếp là hầu như không sử dụng ngày
nay.
1.1.2 Phương pháp trực tiếp
Phương pháp này đo áp suất lốp trực tiếp từ các lốp xe bằng cách sử dụng
các cảm biến áp suất được gắn trên các lốp xe. Chi phí nhiều hơn so với phương
pháp gián tiếp, nhưng chính xác và ổn định hơn rất nhiều. Vì lý do này, phần lớn
sản xuất ô tô lớn đang sử dụng phương pháp này. VG cũng có tính năng như một
TPMS trực tiếp.

1.2 So sánh các thông số kỹ thuật
Low-Line High-Line
1.3 So sánh các chức năng

Low-Line High-Line
- Cảnh báo đèn bật khi áp suất lốp ở Cảnh báo đèn bật khi áp suất lốp ở một
3
Warning Lamp
Tire Pressure Sensor (4 ea.) Initiator (3 ea.)
TPMS ECU

TPMS ECU
Tire Pressure
Sensor
Tire Pressure
Sensor
Tire Pressure
Sensor
Tire Pressure
Sensor
TPMS ECU
Tire Pressure Sensor Tire Pressure Sensor
Initiator
Initiator
Tire Pressure Sensor
Tire Pressure
Sensor
Initiator
một trong bốn bánh xe giảm xuống.
- Cảnh báo áp suất lốp
Cảnh báo đèn (không có thể chỉ ra đó
lốp xe)
- Đèn báo
- Truyền thông: CAN
trong bốn bánh xe giảm xuống.
- Có thể chỉ ra các lốp xe.
- Cảnh báo áp suất lốp
Đèn báo (có thể chỉ ra lốp xe)
- Đèn báo
- Truyền thông: CAN
Có nhiều nhà sản xuất TPMS, nhưng VG Continental là TPMS cao. Sự khác

biệt giữa TPMS thấp và cao là khả năng chỉ ra những áp lực của lốp xe bất thường
và sử dụng của người chế tạo. Nếu một trong các lốp xe có áp suất thấp, dòng
TPMS cao thông báo cho người lái xe chính xác của áp lực lốp xe cần chú ý thông
qua một hệ thống cảnh báo, trong khi TPMS thấp chỉ có thể thông báo cho người
lái xe là một trong các lốp xe có áp suất thấp.
2. Thành phần của hệ thống
2.1 Thành phần chính
2.1.1 ECU TPMS
4
CAN
TPMS ECU
Tire Pressure Sensor (4 ea.)
Warning Lamp
Initiator (3 ea.)
Check the tire pressure.
Check the tire pressure.
Check the tire pressure.
ECU TPMS giao tiếp với Initiator để truyền tải và phân tích dữ liệu áp suất
lốp xe từ các cảm biến.
2.1.2 Initiator
Initiator nhận các tín hiệu từ ECU TPMS và gửi các tín hiệu LF cảm biến áp
suất để hệ thống có thể thực hiện dò tìm tự động. Các cảm biến áp suất nhận
những tín hiệu LF và phản hồi tín hiệu xác nhận LF, trong đường truyền RF.
2.1.3 Cảm biến áp suất lốp
Lắp bên trong vành xe, cảm biến áp suất lốp đọc áp suất lốp, nhiệt độ lốp
xe, tăng tốc, điện áp pin và truyền các dữ liệu đã đọc đến ECU.
2.2 Cảm biến áp suất lốp
2.2.1 Thành phần cảm biến bánh xe

Cảm biến trọng lượng 36g và được gắn vào vành bánh xe. Cảm biến không đặt ở

lốp dự phòng. Cảm biến có tính năng một pin nhỏ có thể cung cấp năng lượng cho
các cảm biến trong khoảng mười năm.
Cảm biến này cũng có tính năng 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, và
điện áp pin và gửi thông tin này đến ECU TPMS thông qua tín hiệu RF, cùng với
ID của cảm biến tương ứng. Cảm biến đo và gửi dữ liệu ở các pha khác nhau để
kéo dài tuổi thọ pin cảm biến. Đặc điểm kỹ thuật xe trong nước, cảm biến truyền
thông tin tại tần số 433MHz và nhận tín hiệu 12KHz LF từ Initiator. Mỗi bộ cảm
biến có một mã số duy nhất, để đăng ký ID cảm biến mỗi khi nó được thay thế
hoặc thay đổi vị trí của lốp xe. Cảm biến không kết nối với bất kỳ hệ thống nào
bằng dây dẫn và không thể chẩn đoán đối với các công cụ chẩn đoán có sẵn. Chẩn
đoán TPMS đòi hỏi phải sử dụng một công cụ kích thích riêng biệt của TPMS,
giao tiếp với các cảm biến không dây để đọc các giá trị ID. Khi giao tiếp với
receiver và TPMS Exciter, cảm biến sử dụng tín hiệu RF (tần số vô tuyến).

Category Test Parking First Block Driving Interim
LFI Comm. 1 sec 16 secs
5
Valve
Seal (16mm)
Hexagonal Nut
(11mm)
Valve Core
Sensor
Cap
Exciter Comm. 1 sec 32 secs 32 secs
RF
Transmissio
n
Conditions

Duration 16 secs 13 hours 16 secs 64 secs
Conditio
n
>5G >5G >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 and 15-second interval RF transmission at
>5G.
2.2.2 Các chế độ cảm biến áp suất lốp
①Test Mode: chế độ này Mobis cung cấp một áp suất lốp mới từ cảm biến
áp suất lốp xe. Trong chế độ này, cảm biến thức dậy vào khoảng 1s và không
truyền tín hiệu RF.
②Test Mode → Parking Mode: Chuyển đổi từ Test Mode → Parking Mode
đòi hỏi phải phát hiện 20km/h tốc độ tăng tốc hơn 4 phút.
③Parking Mode → First Block Mode: Trong chế độ Parking Mode, cảm
biến gửi tín hiệu RF 13 giờ một lần. Nếu tốc độ đọc là trên 20km/h, cảm biến đi
vào chế độ First Block Mode.
④First Block Mode → Interim Mode: Trong chế độ First Block Mode, cảm
biến sẽ phát ra tín hiệu RF mỗi 16 giây và đi vào chế độ Interim Mode nếu xe
dừng lại hơn 8 phút.
⑤Interim Mode → First Block Mode: Trong chế độ Interim Mode, cảm
biến không gửi tín hiệu RF. Nếu cảm biến phát hiện chuyển động xe trong vòng
15 đến 30 phút, nó vào chế độ First Block Mode.
⑥Interim Mode → Parking Mode: Nếu xe dừng lại hơn 15 phút, cảm biến
đi vào chế độ Parking Mode.
6
Test
Mode
Parking

Mode
First
Block
Mode
Interim
Mode
Driving
Mode
⑦First Block Mode → Driving Mode: cảm biến gửi 30 tín hiệu RF trong
khoảng thời gian 16 giây (8 phút) và sau đó đi vào chế độ Driving Mode. Ở đây,
ID và vị trí được phát hiện nếu receiver ở chế độ Parking Supervision Mode (20
phút sau khi tắt máy).
⑧Driving Mode → Interim Mode: Trong chế độ Driving Mode, cảm biến
gửi tín hiệu RF tới receiver trong khoảng thời gian 1 phút. Nếu xe dừng lại trong
khi lái xe, cảm biến đi vào chế độ Interim Mode.
⑨Interim Mode → Driving Mode: Nếu cảm biến phát hiện chuyển động
sau khi xe dừng lại lâu hơn 15 phút, nó vào chế độ Driving Mode.
Sự phối hợp các chế độ phức tạp là để bảo vệ pin trong của cảm biến. Cảm
biến không hoạt động khi xe dừng. Khi cảm biến gia tốc nội phát hiện tốc độ vượt
quá 5G (20km/h), cảm biến giám sát điều kiện của lốp xe và gửi các tín hiệu RF
tới receiver.
2.3 Initiator
2.3.1 Thành phần Initiator
Initiator được sử dụng để tự động cảm nhận áp lực lốp xe, vị trí và đặc trưng
trên các dòng TPMS cao. Initiator thường nằm phía trên mỗi bánh xe, ở bánh xe
dự phòng và một xe có thể có 2-4 Initiator tùy thuộc vào mô hình.
VG có ba Initiator (phía trước bên trái, bên phải phía trước, và ngay phía
sau). Những Initiator được kết nối để nhận TPMS thông qua dây dẫn (điện áp 12V
và đường truyền LIN).
Chức năng Initiator để kết nối TPMS receiver với các cảm biến áp suất lốp

xe và do đó không yêu cầu điều chỉnh đặc biệt khi thay thế. Initiator giao tiếp với
cảm biến áp suất sử dụng tín hiệu tần số thấp (LF, 12KHz) và đôi khi được gọi là
Initiator tần số thấp (LFI).
7