ITS Intelligent Tire System Reifendruck-Kontrollsystem für Lkw/Bus/Anhänger
Agenda 1. Kompetenz bei Pkw-TPMS 2. Motivation 3. Sys stem 4. Vorteile u. Eigenschaften 2
Continental Corporation TPMS PKW / Konzern-Kompetenz Continental VDO ist ein weltweit führender Anbieter von TPM Systemen für PKW. 27% 3
2. Motivation 4
Situation Motivation für Reifendruck Monitoring Kostenreduktion Reduktion des Diesel Verbrauchs Reduktion der Reifenabnutzung Senkung des Ausfallrisikos Erhöhung der Sicherheit Vermeidung von Reifenschäden durch Minderdruck Verbesserte Fahrstabilität Umweltschutz Reduktion der Emissionen (CO 2, PM, NO x, HC, SO x ) 5
irtschaftlichkeit eifendruck Verteilung gemessen auf Autobahn-Parkplätzen ~12% Source: Continental 6
Wirtschaftlichkeit Einfluss des Drucks auf die Deformation/Abnutzung des Reifens Reifendruck 130% Reifendruck 100% Reifendruck 70% 7
Wirtschaftlichkeit und Umwelt Kosten durch zu niedrigen Reifendruck Gesamtkosten Kosten durch erhöhten Rollwiderstand Zusätzliche Kosten [ ] Kosten durch erhöhten Reifenverschleiß Sattelzug 120.000 km pro Jahr 1,05 je Liter Diesel 3.6 t 2.4 t 1.2 t zusätzlicher CO 2 Ausstoß Minderdruck [%] 8
Situation Motivation für Reifendruck Monitoring Kostenreduktion Reduktion des Diesel Verbrauchs Reduktion der Reifenabnutzung Senkung des Ausfallrisikos Erhöhung der Sicherheit Vermeidung von Reifenschäden durch Minderdruck Verbesserte Fahrstabilität Umweltschutz Reduktion der Emissionen (CO 2, PM, NO x, HC, SO x ) 9
Einfluss von Reifenminderdruck auf die Sicherheit Längerer Bremsweg Platte Reifen und Entlüftungen Unsicheres Fahrverhalten in Kurven und beim Spurwechsel Relative Überladung/Überbeanspruchung Quelle: NPRM on TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM, FMVSS No. 138, September 2004 10
Wirtschaftlichkeit und Sicherheit Gründe für Reifenpannen Durchschnittliche Kosten pro Reifenpanne: 600 bis 1000 (Reifenkosten, Service, Zeitverlust, ) 3% plötzlicher Luftverlust tire breakdown 97% schleichender Luftverlust (z.b. Nägel, Schrauben, Ventil, ) Der Minderdruck ist im Fahrverhalte kaum bemerkbar bzw. erst dann, wenn der Reifen zerstört ist Zerstörter Reifen und häufig Schäden am Fahrzeug Die meisten Reifen mit plötzlichem Luftverlust hatten zuvor schleichenden Luftverlust TPMS gibt Warnung!!! Mit TPMS sind Zerstörungen vermeidbar / der Reifen meist noch reparierbar! 11
Situation Motivation für Reifendruck Monitoring Kostenreduktion Reduktion des Diesel Verbrauchs Reduktion der Reifenabnutzung Senkung des Ausfallrisikos Erhöhung der Sicherheit Vermeidung von Reifenschäden durch Minderdruck Verbesserte Fahrstabilität Umweltschutz Reduktion der Emissionen (CO 2, PM, NO x, HC, SO x ) 12
Emissionen am Beispiel D Umwelteffekte durch Reifenminderdruck Annahme: Bei insgesamt knapp 1.000.000 registrierten NFZ (Lkw/Sattelzugm./Bus mit zul. GG> >6t) ist der Reifendruck im Mittel 12 % zu niedrig. Dieser Minderdruck führt zu einem Mehrverbrauch bzw. zu vermeidbaren Emissionen von: > 450.000.0000 Liter Diesel >1.000.000 t CO 2 > 4.000 t NO x > 190 t Feinstaub > 2.800 t HC 13
3. System 14
System Entwicklungsziele ITS Low-cost System Architektur Gut integrierbar, auch in bereits existierende Modell-Familien Geringer zusätzlicher Aufwand bei der Fahrzeugmontage Entwicklungs- und Produktionssynergien mit PKW TPMS Keinen Einfluss auf Reifenmontage und demontage 15
System ITS System Überblick 3 P: 5,2 P: 5,2 P: 5,6 P: 5,7 P: 5,2 P: 3,1 P: 5,3 P: 5,0 3 P: 4,2 P: 5,1 P: 5,2 P: 4,9 1 2 1 1 Armaturenbrett oder zusätzliches Display 1 1 2 2 1 ECU ( Receiver) 1 ITS Modul (mit Batterie) 16
System Überblick TPMS Electronic Control Unit (ECU) Antenne und Empfänger CAN Schnittstelle zum Fahrzeug CAN-Bus Am Chassis montiert Tire Module (TM) Hoch integriert Batterie Ein TM je Rad Am Reifen befestigt 17
System Architektur Sattelzug am Beispiel Erstausrüstung Zugmaschine Auflieger MFD CAN ECU 433 MHz CAN ECU 433 MHz J1939 ISO 11992 Service Reifen Laptop TM 433 MHz CAN LF 18
System ITS Eigenschaften Funktionen Messen von Druck und Temperatur an der inneren Reifenoberfläche Genaue, temperaturkompensiertee Druck-Werte Messung der Reifentemperatur und nicht der Felgentemperatur Temperatur Warnung möglich Übertragung einer eindeutigen Identifizierungsnummer Übertragung der Restlebensdauer der Batterie Kompetenz Im Continental Konzern sind alle für die Entwicklung des Intelligent Tire Systems benötigten Kompetenzen vorhanden ITS nutzt die Synergien mit Systemen die bereits im Hause Continental produziert werden (PKW und Leicht-LKW) 19
Backup Effekt der Temperatur auf den Druck 12 11 10 bar 9 8 7 6 5-20 0 20 40 60 C 8 bar filled at -20 C 8 bar filled at 60 C 8 bar filled at 20 C 20
System ITS Eigenschaften Funktionen Messen von Druck und Temperatur an der inneren Reifenoberfläche Genaue, temperaturkompensierte Messung der Reifentemperatur und nicht der Felgentemperatur Temperatur Warnung möglich Übertragung einer eindeutigen Identifizierungsnummer Übertragung der Restlebensdauer der Batter rie Druck-Werte Kompetenz Im Continental Konzern sind alle für die Entwicklung des Intelligent Tire Systems benötigten Kompetenzen vorhanden ITS nutzt die Synergien mit Systemen die bereits im Hause Continental produziert werden (PKW und Leicht-LKW) 21
4. Zusamme enfassung Eigenschaften und Vorteile 22
System ITS Eigenschaften Kosteneffizienz Haltbarkeit: Hohe Lebenszeit der TM, bis zu 700.000 km oder 7 Jahren Wieder verwendbar: Das TM kann aus dem gebrauchten Reifen herausgenommen und weiterverwendet werden 23
System ITS Vorteile für den Fahrzeughersteller Low-cost System Architektur 1 x ECU je Fahrzeugeinheit 1 Tire Modul je Reifen Kompatibel zur Reifenmontage manuell und vollautomatisch Keine Bauteile an der Felge Geringer Einfluss auf die Fahrzeugproduktion (line) auch bei bereits in Serie befindlichen Modellreihen Ein Empfänger pro Fahrzeugeinheit Standard Interface 24
System ITS Vorteile für den Nutzer Reduzierung der Betriebskosten Reduzierung der Instandhaltungskosten Höhere Sicherheit Hoch genaue Temperatur-Kompensierte Überwachung Leichte Handhabung Tire Module kann wiederverwendet werden 25
Backup 26