|
Для определения оптимальной частоты проверки давления минимизируется целевая функция, которая может быть представлена в виде суммы двух основных величин потерь, вызванных ненормативным давлением, а также трудозатратами на измерение. Однако возможен вариант альтернативного решения этого вопроса применение известных и разработка оригинальных устройств, контролирующих давление [73, 74]. Необходимо отметить, что с 1 ноября 2003 года в США начал действовать первый этап внедрения системы проверки давления шин (TPMS l ire Pressure Monitoring Systems). Производители должны были обеспечить в первом году внедрения наличие этой системы у 10% выпускаемых автомобилей, во втором 35% и в течение третьего года в 65% всего объема выпуска. На этой стадии требовалось, чтобы система оповещала водителя, если давление в одной или нескольких шинах отличается более чем на 25% от значения указанного производителем. Ожидается, что скоро примерно 90% выпущенных в США легковых автомобилей смогут проверять состояние шин. Они будут использовать систему контроля давления шин, и оповещать водителя о возникшей неполадке включением соответствующего индикатора панели приборов [9, 10, 11]. В настоящее время нашли применение два типа систем проверки. Это системы прямого (Direct measured) и косвенного (indirect) измерения. Системы прямого измерения непосредственно измеряют температуру и давление в шинах и используют передатчик. Системы косвенного измерения проверяют давление в шинах по различиям в скорости вращения колес. Гибридные системы и системы с подкачкой находятся в разработке и для легковых автомобилей пока редко используются [9]. 1.3.1. Система прямого измерения давления Система прямой проверки использует датчики, размещенные внутри шины (рис. 1.6), которые непосредственно измеряют давление и температуру ра21 |
• i s v m * 1 0 % Нглосмммяос дднлеми* на 70'„ сн»к»импn-oo»uна19% Рис.1. Влияние давления воздуха в шине на срок ее службы Таким образом, из рис.1 можно судить о том, что при эксплуатации АТС имеет место прогрессивное влияние отклонения давления воздуха в шине от нормативного, на снижение пробега шин, и, соответственно, на финансовые затраты. Однако обнаружить визуально ненормативное давление не так просто. Например, на рис.2 показаны 2 шины. В левой (рис.2.а) давление 2 атм., а в правой (рис.2.6) 1,3 атм. Разница давлений составляет 30%, однако визуально такой разницы почти не видно. Поэтому является важным определить частоту проверок давления, что возможно только определив интенсивность и причины его падения [8,103]. а б Рис.2. Шина автомобиля с нормативным давлением (а) и с 70% от нормы (б) Для определения оптимальной частоты проверки давления минимизируется целевая функция, которая, может быть представлена в виде 14 суммы двух основных величин потерь, вызванных ненормативным давлением, а также трудозатратами на измерение. Однако, возможен вариант альтернативного решения этого вопроса применение известных и разработка оригинальных устройств контролирующих давление [73,74]. Необходимо отметить, что с 1 ноября 2003 года в США начал действовать первый этап внедрения системы проверки давления шин (TPMS Tire Pressure Monitoring Systems). Производители должны были обеспечить в первом году внедрения наличие этой системы у 10% выпускаемых автомобилей, во втором 35% и в течение третьего года в 65% всего объема выпуска. На этой стадии требовалось, чтобы система оповещала водителя, если давление в одной или нескольких шинах отличается более чем на 25% от значения указанного производителем. Ожидается, что в период между сентябрем 2005 и августом 2006 года примерно 90% выпущенных в США легковых автомобилей смогут проверять состояние шин. Предполагается, что с 1 сентября 2007 года все машины (легковые автомобили, внедорожники, универсалы и небольшие автобусы) будут использовать систему контроля давления шин и оповещать водителя о возникшей неполадке, включением соответствующего индикатора панели приборов.[9,10, И] Принятие вышеуказанного закона привело к разработке различных типов систем контроля. Далее будут описаны основные типы подобных систем. 1.2. Системы контроля давления в шинах В настоящее время нашли применение два типа систем проверки. Это системы прямого (Direct measured) и косвенного (Indirect) измерения. Системы прямого измерения непосредственно измеряют температуру и давление в шинах и используют передатчик. Системы косвенного измерения проверяют давление в шинах по различиям в скорости вращения колес. Гибридные системы и системы с подкачкой находятся в разработке и для легковых автомобилей пока редко используются. [9] 15 1.2.1. Система прямого измерения Система прямой проверки использует датчики, размещенные внутри шины, которые непосредственно измеряют давление и температуру рабочего тела. С помощью передатчика, расположенного внутри датчиков, данные о состоянии шины передаются сигналами ВЧ диапазона (обычно 350-450 МГ ц). В датчике, как правило, установлена литиевая батарея. Сигналы поступают в приемник и далее анализируются в блоке проверки давления. Приемник может располагаться как в самом блоке, так и за его пределами (например, в корпусе зеркал заднего вида). При возникновении недопустимых изменений давления, этот блок оповещает водителя автомобиля. При проведении инициализации такой системы в память записывается давление на момент ее проведения. Поэтому перед этой процедурой необходимо проверить давление во всех шинах автомобиля. Такие системы в состоянии определить состояние каждой шины и достаточно высокой точностью, примерно ±7 кРа (±1 psi). Рис. 3. Расположение датчика внутри шины. Рис. 4. Функциональная схема системы прямого измерения давления 16 |