Reifendruck-Kontrollsystem

Aus Prius Wiki

Version vom 29. August 2016, 10:11 Uhr

Vorwort

Obwohl der Einbau von Reifendruck-Kontrollsystemen in Kfz ab Ende letzten Jahres fest vorgeschrieben ist, sind nur sehr wenige Eckdaten - eigentlich nur die Anforderungen - genormt. Deswegen sind sehr viele Eigenschaften absolut proprietär und so unvollständig veröffentlicht, dass man vieles nur erraten kann. Bei den Recherchen zu diesem Artikel musste ich dann aber feststellen, dass vieles, was ich mir auf die Schnelle zusammengereimt habe, so nicht richtig ist. Intensive Forschungen sind angesagt.

Dieser Artikel ist mithin noch in statu nascendi und wird Gegenstand heftiger Überarbeitungen sein. Er ist daher nur mit Vorsicht zu genießen. Für fundierte Anregungen bin ich dankbar.

Zweck

Das Reifendruck-Kontrollsystem (RDKS), soll den Fahrer warnen, wenn einer der Reifen Luft verloren hat. (In der deutschen Bedienungsanleitung von Toyota heißt das System deswegen auch: Reifendruck-Warnsystem.) Bei einem Druckverlust von 20% und mehr leuchtet im Armaturenbrett eine Lampe auf. Bei der TÜV-Abnahme wird die Funktion des Systems geprüft. Bei Fahrzeugen, die nach dem 30. Oktober 2014 erstmals zugelassen wurden, wird die TÜV-Plakette verweigert, wenn das System nicht funktioniert.

Aufbau

Um der Vielfältigkeit der Systeme zu entgehen, beschränkt sich dieser Artikel auf das RDWS der Toyota Hybrid-Fahrzeuge. Toyota verbaut das System der Japanischen Firma Pacific Industial Co. Ltd. Wegen der großen Stückzahl der Fahrzeuge lohnt es sich das System an die einzelnen Fahrzeugtypen anzupassen. Varianten von Typ zu Typ sind also möglich.

In die Felgen der vier Räder sind spezielle Mess-Ventile (Bild) eingesetzt, die den Fülldruck der Reifen messen und das Ergebnis über Funk an den Reifendruck-Warncomputer (RDWC) melden können. Dazu sind am Fahrzeug in der Nähe der Radkästen kleine Antennen angebracht. Die Elektronik in den Ventilen wird durch eine Litium-Batterie gespeist, deren Kapazität so so bemessen sein muss, dass das System im Ruhezustand mindestens 10 Jahre lang funktionsfähig bleibt. Die Funksignale der Ventile sind deswegen nur sehr schwach und können nur wenige Meter überbrücken. Immerhin ist die Signalstärke so groß, das etwa im Kofferraum oder in der Garage abgelegte Räder mit dem System kommunizieren können. Dies kann unerwünschte Effekte haben (s.u.)

Mess-Ventil

Die Funkfrequenzen und das Übertragungsprotokoll sind nicht genormt und damit abhängig vom Hersteller. Der RDWC ist jedoch über den CAN-Bus mit der Bordelektronik des Fahrzeugs gekoppelt und kann dadurch über die OBD- Schnittstelle ausgelesen und eingestellt werden. Da diese Schnittstelle genormt ist, können Reifenhändler und freie Werkstätten das System pflegen, sofern sie die nötigen Geräte und im Bezug auf die OBD- Schnittstelle die erforderlich Software besitzen.

Funktionsweise

Da die RDKS aller Fahrzeuge sich in einem gemeinsamen Funkraum bewegen, muss jedes einzelne (Mess-)Ventil eine eindeutige Kennung haben. Sonst könnten zufällig vorbei fahrende Fahrzeuge ungewollt und unkontrolliert am Funkverkehr teilhaben. Die Kennung ist als Code auf der Innenseite des Ventils aufgedruckt (siehe Bild) oder kann von außen über Funk in das Ventil eingeschrieben werden. Dadurch ist es möglich, Ventile zu "klonen". Dies kann durchaus erwünscht sein, hat aber auch Nebenwirkungen, weil die Identität der Ventile nun nicht mehr eindeutig ist. Dazu weiter unten mehr.

In jedem Falle müssen die Codes aller vier Räder eines Fahrzeugs unterschiedlich sein und dem RDWC über die OBD-Schnittstelle mitgeteilt werden. Dieser Vorgang heißt "Registrieren". Ohne Registrierung kann der RDWC keinen Funkkontakt zu den Ventilen herstellen. Dies geschieht mit dem Einschalten des Hybridantriebs in die Betriebsart "ON" , so dass die grüne Ready-Lampe im Armarturenbrett leuchtet. Dabei sendet der RDWC die Codes an die Ventile, wodurch diese aus ihren Ruhezustand geweckt werden und sich melden, sofern sie sich über ihren Code angesprochen fühlen. Mit der Rückmeldung des vierten Ventils ist das System betriebsbereit. Wenn sich weniger als vier Ventile melden, zeigt das System einen Fehler an. Das Gleiche geschieht, wenn es mehr als vier Antworten gibt, etwa weil ein Klon in Reichweite des Funks ist.

Während der Fahrt sendet der RDWC etwa alle zwei Minuten ein Signal die Ventile, worauf die diese den aktuellen Wehrt des Fülldrucks an den RDWC melden. Der RDWC vergleicht diesen Druck mit dem für das jeweilige Rad abgelegten Referenzdruck. Liegt der aktuelle Druck um mehr als 20% unter dem Referenzdruck, dann geht die Reifendruckwarnleuchte an. Mit dem Abschalten des Hybridantriebs bleiben die Funksignale an die Ventile aus, wodurch die Ventile nach einer gewissen Zeitspanne in den stromsparenden Ruhezustand zurück fallen.

Die Daten im Reifendruck-Warncomputer

Alle wichtigen Daten sind im RDWC gespeichert und können über die OBD-Schnittstelle ausgelesen und mit Ausnahme der aktuellen Fülldrücke auch manipuliert werden. An dieser Stelle sind die folgenden Daten von Interesse:

• Die Ident-Codes der registrierten Warnventile.
• Ggf. eine Kennzeichnung der aktiven Ventile, das sind die Ventile in den aktuell montierten Rädern.
• Der Referenzdruck der Ventile; der Druck, den die Ventile bei der Initialisierung des Systems angezeigten.
• Der aktuelle Druck; der Druck, den die Ventile bei der letzten Abfrage gemeldet haben.
• Die Toleranz, das ist die gerade noch erlaubte Abweichung des Druckes nach untern.

Alle diese Daten sind vom Händler bei der Erstauslieferung des Wagens mit den richtigen Werten vorgelegt, so dass der Kunde vom Hof fahren kann ohne dass das Warnsystem meckert. Im Laufe der Zeit können sich jedoch die äußeren Umstände ändern, und dann muss auch der Datenbestand im RDWC den geänderten Verhältnissen angepasst werden. Insbesondere kann der Kunde nun nicht mehr in Eigenregie neue Räder montieren. Nachfolgend werden die wichtigsten Punkte erläutert.

Bei den älteren Versionen der Software im RDWC ließen sich nicht mehr als vier Warnventile auf einmal registrieren. Das ist fatal für alle Fahrzeughalter, die Sommer- und Winterreifen auf getrennten Felgen halten. Mit dem Wechsel vom Sommer auf dem Winter müssen die Ventile in den Winterrädern registriert werden. Wenn dann im Speicher des RDWC nur Platz für vier Ventile ist, geht die Registrierung der Sommerräder verloren und muss im Frühjahr erneuert werden. Schlimmer noch: Wenn die Ident-Codes der Ventile in den Sommerrädern, vor dem Überschreiben nicht irgendwo notiert wurden, dann muss man im schlimmsten Falle zum Frühjahr die Sommerreifen vom den Felgen ziehen um die Codes auf den Ventilen abzulesen.

Da dies alles sehr misslich ist, hat Toyota ein Einsehen gehabt und die Software im RDWC so geändert, dass nun die Ident-Codes von zwei kompletten Radsätzen gespeichert werden können. Dadurch müssen die Radsätze nur einmal registriert werden. Nach dem Wechsel des Radsatzes ist dann nur noch eine Initialisierung des Warnsystems nötig.

Bei der Initialisierung werden die aktuellen Fülldrücke der am Fahrzeug montierten Reifen abgefragt und dauerhaft als Referenzdruck (s.o.) im RDWC abgelegt. Sie erfolgt durch Knopfdruck und ist in der Betriebsanleitung des Fahrzeugs beschrieben.

Wenn die neuere Software im RDWC geladen ist, kann über die Initialisierung auch der aktive (s.o.) Radsatz gewechselt werden. Dies wird dadurch möglich, weil der RDWC nun mit allen (registrierten) Mess-Ventilen, Kontakt aufnimmt, die er über Funk erreichen kann. Der RDWC beginnt jedoch zunächst mit den Ventilen, die bei der vorgegangenen Initialisierung als aktiv gekennzeichnet wurden. Wenn dabei vier Ventile zusammen kommen, dann bleibt der alte Radsatz aktiv. Falls der RDWC die Ventile des alten Radsatzes nicht erreichen kann, dann sucht er eben weiter. Wenn man also den demontierten Radsatz außer Funkreichweite bringt, dann sucht (und findet) der RDWC die Ventile des neu am Fahrzeug montierten Satzes. Auf diese Weise lässt sich der Radsatz ohne erneute Registrierung einfach wechseln.

Die Initialisierung als Mittel zur Festlegung des Refenzdruckes

Die Initialisierung beim Wechsel des Radsatzes

Die Lebensdauer der Batterien in den Ventilen

Wenn die Warnlampe leuchtet

Bei einer Reifenpanne

--Wiesi 18:41, 14. Okt. 2015 (CEST)