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奔驰车系轮胎压力监测系统详解(上)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2022-06-17 09:59:59

     汽车胎压监测系统有两种类型:间接监测系统和直接监测系统。

    间接监测系统,也叫集成式胎压监测系统,它是建立在ABS系统对于车轮转动监测基础上的软件优化功能。当某个轮胎的气压降低时,车辆的重量会使该轮的滚动半径变小,导致其转速比其他车轮快,通过比较轮胎之间的转速差,达到监测胎压的目的。间接检测系统的优点在于成本低、结构简单、不需要增加硬件,当然,其但缺点也很明显,非常不精确,无法单独测量每个轮胎的胎压,报警时车主无法知道是哪个轮胎有问题,也知道胎压到底是偏高还是偏低。另外,还存在反应慢、无法在第一时间发现问题并报警。
    直接监测系统,也叫单独传感器式胎压监测。安装在每个车轮中的压力传感器直接测量轮胎的气压,利用无线发射器将压力信息,从轮胎内部发送到中央接收器模块上,可实时对每个轮胎气压数据进行监测。当轮胎气压太低或漏气时,系统会自动报警,车主可通过每个轮胎的胎压值直观了解各车轮是否存在异常。直接监测系统的优点在于精确,并且可以分别监控单个轮胎的实时胎压。其缺点则是由于多了四个传感器和一整套独立的监控线路,因此生产和维修成本增加。
    为了提高行车安全,国家标准化管理委员会制定了《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》(GB 26149-2017),自2020年1月1日起,所有在产M1类车将强制安装胎压监测系统(TPMS,tire pressure monitoring system),也就是上述的直接监测系统。M1类汽车是指车辆至少4个或3个车轮,而且最大的总质量超过1 000kg,除驾驶员座位以外,乘客的座位不超过8个的载客车辆,涵盖了所有家用乘用车。
    随着新标准的强制实施,胎压监测系统已会成为汽车的必备装备,无论低配还是高配的汽车,都必须安装。2007年美国开始强制推行汽车胎压监测系统;在欧洲市场,胎压监测系统也已成为新车的标准配置,与安全气囊、ABS防抱死刹车系统一起,构成汽车三大安全系统,可有效预防交通事故的发生。
    奔驰车系采用了上述两种轮胎压力监测系统(图1). 2020年之前的车辆,除少数高配车型配备轮胎气压监测器RDK(代码475)外,其他车型则标配了轮胎压力损失报警RDW(代码477)。奔驰车系胎压监测系统的供应商有:施耐德(Schrader)、霍富(Huf)、贝鲁(Beru)、西门子(Siemens)等。当前在售车型中,后驱车型一般采用施耐德(Schrader)提供的胎压监测系统,前驱小型车则采用霍富(Huf)提供的胎压监测系统。
一、奔驰轮胎压力损失报警(RDW)系统
    轮胎压力损失报警(RDW)(代码477)系统,在检测到某个轮胎出现严重的压力损失,会通过仪表盘输出警告信息。该系统正常工作的前提条件有三个:点火开启(电路15);纵向加速度小于1 m/s2;横向加速度小于1 m/s2。
    电控车辆稳定行驶系统(ESP)控制单元是RDW系统的主控单元,用来读取来自车轮转速传感器的信号。如果轮胎压力损失,就会导致轮胎转速上升。ESP控制单元根据转速差异计算轮胎的压力损失,如果超过OR值,将通过仪表盘输出不带指定位置的报警信息。
    基于上述RDW系统的工作原理,轮胎压力损失报警(RDW)系统属于间接监测系统。在以下情况下,轮胎压力损失报警(RDW)系统的功能将受到部分限制:
 
    1.在高边弯道或横向坡度较大的路面上(较为典型的是坡度大于7°);
    2.如果检测到硬件故障(如ESP控制单元故障、传感器故障),则RDW系统关闭;
    3.运动型驾驶方式(如高速转弯、急加速);
    4.安装了防滑链或者冬季路面状况下;
    5.行驶在松软路面(如沙子、砂砾路面等);
    6.防抱死制动系统(ABS),防加速打滑控制(ASR)或电控车辆稳定行驶系统(ESP)所施加的控制干预功能;
    7.不止轮胎出现压力损失。
    轮胎压力损失报警(RDW)系统的功能原理图及框图如图2所示。
    如果检测到某一车轮的压力损失达到30%-50%,电控车辆稳定行驶系统(ESP)控制单元将轮胎压力损失报警状态通过底盘FIexRay、电子点火开关控制单元和用户界面控制器区域网络(CAN)传送至仪表盘,仪表盘输出相应的报警信息,以提醒驾驶员及时处理。
    只有在车辆行驶了一段时间之后,系统才会输出未指定位置的警告信息。在随后的行驶过程中,仪表盘上会一直显示提示信息,直至RDW系统被重新启动。如果更换了一个或多个轮胎或轮胎压力发生了改变,则必须通过仪表盘上的控制菜单重新启动RDW系统,只有这样才会会删除所有待定的警告信息。
    通过仪表盘和多功能方向盘按钮组重新启动RDW系统的操作方法是:“维修”(Service)主菜单转至“轮胎压力”(Tire pressure)菜单项,确认后即可重新启动RDW系统。该请求由转向柱管模块控制单元通过转向机构局域互联网(LIN)和方向盘电子单元读入,并通过底盘FIexRay、电子点火开关控制单元和用户界面控制器区域网络(CAN)传送至仪表盘。随后,仪表盘将重新启动的请求传送至电控车辆稳定行驶系统(ESP)控制单元。
    在重新启动后,系统执行学习,将以7种不同的速度间隔(速度介于15-250km/h之间)对相关的轮胎滚动速度进行学习。在学习过程中,RDW系统将保持待用状态。

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