Эксперты Toyota рассказали, как работают датчики контроля давления в шинах автомобилей

Основной элемент системы контроля давления в шинах автомобиля Toyota – специальные датчики. Они бывают двух видов: внешними и внутренними. Внешние предназначены для наружной установки на колесный вентиль. Внутренние модели фиксируются в точке расположения штатного вентиля колеса, а их сенсорные части находятся внутри покрышки.

Устройства необходимо устанавливать на каждое отдельное колесо. Их особенность заключается в наличии независимого источника питания. В автомобилях марки Тойота обычно используются датчики давления внутреннего типа. Приобрести их можно на сайте. Интернет-магазин работает с 2009 года.

Для чего нужно использовать

Датчики давления для контроля его показателей в шинах – важные элементы автомобиля, использование которых позволяет:

• замедлить износ резины;
• снизить расход топлива;
• обеспечить безопасность на дороге – машину не будет вести в сторону.

Главная функция – предупреждение аварийных ситуаций. Например, езда на спущенных покрышках при выполнении маневра или экстренном торможении может привести к перевороту авто или спровоцировать сползание резины с диска, что тоже опасно. Поэтому наличие датчиков давления в машине – важное требование, игнорировать которое нельзя.

Из чего состоят и как работают

Датчики, используемые для контроля за давлением в шинах Toyota, имеют вид сложных многофункциональных устройств. Они не только следят за уровнем давления, но и контролируют температуру в покрышках, отслеживают ускорение колеса, напряжение аккумуляторной батареи.

Типовая конструкция состоит из таких элементов:

• сенсорного модуля;
• электронных компонентов, обрабатывающих и формирующих сигналы;
• трансмиттера;
• антенны;
• аккумуляторной батареи.

Все составляющие части устройства находятся в корпусе, изготовленном из высокопрочного пластика. Датчики предназначены для использования при температуре от –40 до +125 градусов.

Измерительная функция – задача емкостного или пьезорезистивного датчика. Его работу дополняют датчики температуры, напряжения питания и ускорения.

Функции датчика температуры заключаются в обеспечении температурной компенсации измерения давления и контроле за перегревом шин. На датчик ускорения возложена задача обнаружения движения колеса (он в это время переходит в активный режим). Состояние аккумуляторной батареи контролирует датчик напряжения питания. Как только напряжение опускается за пределы минимально допустимого уровня, система отправляет специальный сигнал на панель приборов.

Интегральная микросхема соединена с сенсорным модулем. Она нужна для обработки сигналов, передаваемых датчиками. Также она формирует выходной цифровой сигнал для трансмиттера. Общие элементы, присутствующие в любых конструкциях датчиков, это:

• микроконтроллер;
• АЦП (аналогово-цифровой преобразователь);
• запоминающее устройство (ПЗУ);
• оперативная память.

Дополнительные элементы

В виде дополнительных составляющих могут использоваться элемент управления питанием, ресивер канала опроса, трансмиттер.

Благодаря трансмиттеру, который может присутствовать в датчике, формируется радиочастотный сигнал с последующей его передачей в ресивер. Трансляция сигнала происходит на определенных рабочих частотах, они различаются для Азии, Европы и Америки. Кроме данных о состоянии давления в шинах, сигнал включает в себя идентификационный номер устройства. Стандартная частота трансляции радиочастотных сигналов пакетами в системах TPMS происходит с периодичностью в 60 секунд. Если показатели давления в шинах меняются, сигналы начинают поступать чаще – через 15 секунд.

Передатчиком радиочастотного сигнала служит антенна. Ее функцию может выполнять металлический корпус колесного вентиля, который предварительно необходимо соединить с датчиком. Он работает благодаря литиевой аккумуляторной батарее. Как только она выйдет из строя, придется купить новый датчик (батарею заменить нельзя).

Как продлить срок службы датчиков

Чтобы датчики давления в шинах прослужили как можно дольше, нужно сократить объем энергопотребления. Благодаря этому удастся значительно продлить срок работы устройств.

С этой целью можно реализовать следующие технические решения:

• активировать датчики только во время движения автомобиля;
• использовать маломощные элементы и режимы, предусматривающее минимальное потребление энергии;
• объединить измерительные и системные функции, повысить степень интеграции;
• выполнять опрос устройства по спецсигналу 125 кГц (определенный рабочий цикл);
• пользоваться адаптивным управлением питанием.

Инновационная разработка в ближайшее время – создание безбатарейных датчиков, которые будут получать необходимое питание через антенну.