TPMS = Tire Pressure Monitoring System: Hệ thống giám sát áp suất lốp
1. Lịch sử phát triển:
Hẳn chúng ta ai cũng muốn cứ ngồi phưỡn trên xe mà biết tình trạng từng lốp xe nó cứng mềm thế nào, nóng nguội ra sao mà không phải xuống tháo van, gí đồng hồ vào đo. TPMS ra đời nhằm đáp ứng cho yêu cầu nâng cao sự an toàn và tiện lợi cho người sử dụng. Không chỉ đỡ đần cho chúng ta việc nhỏ nêu trên mà quan trọng hơn nó giúp nâng cao hệ số an toàn, hạn chế những vụ nổ lốp gây thiệt hại về người và tài sản.
Hệ thống TPMS đầu tiên trên loại xe hành khách được lắp cho chiếc Porsche 959 đời 1986 và sau đó TPMS được các hãng xe hạng sang như BMW, Audi, Mercedes trang bị cho các dòng xe của mình. TPMS liên tục phát triển, cải tiến nhưng cột mốc cho sự phát triển của TPMS là vào những năm cuối thập niên 90. Trước thực trạng hàng trăm mạng sống mất đi hàng năm do tai nạn lật xe vì nổ lốp, chính quyền Bill Clinton đã thông qua luật kể từ 01/09/2007 trở đi, 100% xe có tải trọng từ 4,5 tấn trở xuống được bán tại Mỹ bắt buộc phải trang bị TPMS. Tiếp nối Mỹ, Châu Âu cũng đã thông qua luật bắt buộc tất cả xe chở người bán tại thị trường Châu Âu kể từ 2012 buộc phải trang bị TPMS.
Tuy nhiên, có một điều mà nhiều hãng cùng áp dụng chung là biên độ thay đổi của áp suất cho phép trong khoảng 0,2Bar (1 Bar = 1,019kg/cm2). Nếu áp suất của một trong số những chiếc lốp thấp hay cao với độ lệch chuẩn vượt quá con số này, hệ thống cảnh báo sẽ phát tín hiệu trên táp-lô để lái xe biết và khắc phục kịp thời, đảm bảo xe vận hành được an toàn.
Trên một số dòng xe hiện đại, hệ thống kiểm soát còn cung cấp thông tin chính xác chiếc lốp nào bị thiếu áp suất, và thiếu bao nhiêu để có thể bơm thêm (ví dụ Porsche, HonDa…). Nhưng nhiều dòng xe hơi hiện nay chỉ thông báo chung chung là thiếu áp suất một trong các lốp mà thôi.
2. TPMS hoạt động như thế nào?
Loại trực tiếp : tức nó có cảm biến (sensor) đo đạc nhiệt độ, áp suất trong lốp rồi gửi thông tin qua sóng vô tuyến về bộ thu (ECU/Receiver) rồi được hiển thị (Display).
Cảm biến TPMS dạng van (gắn bên trong) và module nhận tín hiệu sóng
Để đo áp suất, nhiệt độ trong lốp người ta dùng một mạch điện tử gồm một bộ vi xử lý, các cảm biến đo áp suất, nhiệt độ, điện áp pin nuôi mạch và một bộ phát sóng vô tuyến. Thiết bị này có thể được lắp đặt trong lốp xe (cảm biến gắn trong), được sản xuất dưới dạng một van, có thể lắp vừa tất cả mâm tiêu chuẩn. Hình trên là một cảm biến điển hình, vừa làm nhiệm vụ một van như bình thường, vừa đo đạc áp suất và nhiệt độ trong lốp và phát sóng thông tin này về bộ thu. Hoặc có thể gắn ngoài lốp xe dưới dạng nắp chụp lên van (cảm biến gắn ngoài) như loại ở dưới:
Cảm biến TPMS loại gắn ngoài chụp lên van
Loại gián tiếp: dùng ngay thông tin về tốc độ quay của 04 bánh xe mà bất cứ hệ thống chống bó cứng phanh ABS nào cũng có rồi so sánh để phát hiện bất thường về áp suất lốp.
TPMS gián tiếp dựa trên nguyên tắc khi một bánh mềm hơn ->đường kính giảm đi -> quay nhanh hơn. Bằng cách so sánh tốc độ quay của các bánh xe, có thể phát hiện ra một lốp mềm hơn hoặc căng hơn các lốp còn lại. Như vậy hệ thống TPMS gián tiếp tận dụng ngay các cảm biến của hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), chỉ cần phát triển, bổ sung thêm module phần mềm trên ECU và bộ hiển thị là xong, không phát sinh thêm nhiều phần cứng như TPMS trực tiếp
3. Ưu nhược điểm
TPMS loại trực tiếp có một ưu điểm nổi bật so với TPMS loại gián tiếp là nó đo được chính xác tình trạng áp suất + nhiệt độ từng lốp trong khi TPMS gián tiếp chỉ biết một cách chung chung là một lốp nào đó đang mềm hơn hoặc cứng hơn các lốp còn lại.
Nhưng cái gì cũng có giá của nó. TPMS loại trực tiếp cần lắp đặt thêm thiết bị cảm biến vào trong lốp trong khi TPMS gián tiếp không cần, chỉ cần nâng cấp phần mềm của hệ thống ABS và thêm phần hiển thị là xong. Thống kê cho thấy, 67% xe sản xuất vào năm 2000 được trang bị ABS, với các xe đã có ABS thì chỉ cần nâng cấp thêm phần mềm và thêm bộ hiển thì là thành TPMS. So với TPMS loại gián tiếp, TPMS trực tiếp có giá thành cao hơn, phức tạp hơn cả trong lắp đặt, thay thế, sửa chữa.
Những bác chạy xe có TPMS nhưng nếu thông tin chung chung về tình trạng áp suất lốp thì gần như chắc chắn là loại TPMS gián tiếp. TPMS gián tiếp còn có một số hạn chế khác nữa là nó hoạt động kém chính xác trong một số tình huống như khi cả hai bánh hoặc cả bốn bánh mềm hoặc cứng gần như nhau. Hoặc khi xe chạy trên quãng đường cong, lúc đó bánh xe ở ngoài sẽ quay nhanh hơn bánh xe ở trong, TPMS sẽ lầm tưởng là bánh xe ngoài đang bị mềm hơn bánh trong và phát ra cảnh báo lốp mềm trong khi thực tế lốp có áp suất đúng chuẩn.
Với TPMS trực tiếp, quá trình lắp đặt chủ yếu là thay van thường bằng van cảm biến và mỗi lần thay như vậy phải nhập mã ID của các cảm biến tương ứng với mỗi bánh xe.
Cài mã ID cảm biến TPMS trên xe Toyota với phần mềm Techstream
