Räder und Reifen:RDKS

Aus BMW Wiki
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Notwendigkeit für RDKS

Die Anzeige bei Reifendruckverlust ist bei sogenannten Runflat-Reifen (RFT) notwendig. Man kann bei Normalbereifung davon ausgehen, dass der Fahrer einen platten Reifen bemerkt, bei RFT ist das aber nicht so, weil der Abrollumfang weniger stark abnimmt und sich das Auto "fast normal" fährt. Trotzdem kommt es zum Walken und bedingt durch die damit einhergehende Erhitzung des Reifens würde es dann z.B. bei Ablösung der Lauffläche gefährlich.

Deshalb war für Fahrzeuge mit RFT schon immer ein System zur Anzeige des Reifendruckverlusts vorgeschrieben.

Seit Ende 2014 ist es nun auch für alle anderen Neufahrzeuge in der EU Pflicht, allerdings mit etwas höheren Anforderungen.

Direktes RDKS

BMW (und andere Hersteller) hat früher schon zur Messung des Reifendrucks spezielle Sensoren verwendet, die per Funk den gemessenen Druck (und auch die Temperatur) übermittelt haben. In den USA wird dieses direkte System (RDC) offenbar noch immer angeboten, auch für den E9x. Bei neueren Fahrzeugen ist das direkte RDKS mit Sensoren seit mindestens Ende 2014 verbaut (F-Serie).

Bei den direkten Systemen müssen Drucksensoren mit einem Sender in das Rad integriert werden, meist innen am Ventil befestigt (z.B. BMW E9x in US-Ausführung). Mit diesen Systemen kann tatsächlich der Druck eines jeden Rads gemessen und angezeigt werden, man bezeichnet sie als direkte Reifendruckkontrollsysteme.

Für das Anlernen der Funksensoren an die Fahrzeuge gibt es verschiedene Varianten:

  1. Anlernen durch eine Diagnosestation in der Werkstatt (z.B. ältere Mercedes S-Klasse). Dazu müssen die IDs der Sensoren vor dem Einbau notiert und dann eingetragen werden.
  2. Selbst anlernen per Funktion im Bordcomputer (z.B. Porsche). Oft werden die IDs der Sensoren in Reichweite angezeigt und diese müssen dann den Radpositionen zugeordnet werden.
  3. Automatisch anlernende Systeme (z.B. modernere Mercedes).

Bei den automatisch anlernenden direkten Systemen stellen sich Interessierten sofort Fragen wie: "Woher weiß das System, welcher Sensor an welchem Rad montiert ist?" oder "Wie unterscheidet das System meine Sensoren von denen eines neben mir parkenden Fahrzeugs derselben Marke?"

Die Antworten auf diese Fragen finden sich hier.

Das Selbstanlernen kann durch LF-Trigger oder durch Korrelation mit den ABS-Sensoren erfolgen (Dopplereffekt oder zusätzlicher Lagesensor im Sensor). Damit ist die Position der Sensoren nach einer kurzen Fahrstrecke aufgrund der unterschiedlichen Umdrehungszahlen der einzelnen Räder bekannt.

Es werden also einfach diejenigen Sensoren erkannt, die in Empfangsreichweite sind und deren Signale mit den Radumdrehungen der jeweiligen Räder zusammenpassen. Falls andere Sensoren in der Nähe sind (z.B. im Kofferraum oder in einem Auto, das neben dem eigenen steht, dann weisen diese nicht die richtigen Bewegungsmuster auf und werden deswegen ignoriert.

Es ist mitunter nicht einfach, herauszubekommen, welche Sensoren (Original oder OEM) für ein bestimmtes Fahrzeug geeignet sind. Teilweise werden Universalsensoren angeboten, die per Programmiergerät auf den Übertragungsstandard des KFZ-Herstellers angepasst werden können - oft haben die Montagebetriebe die notwendige Ausrüstung jedoch nicht. Außerdem passen die Drucksensoren nicht in alle Felgen - es gibt leider auch noch nicht viele Händler und Onlineshops, die diese Informationen anbieten (Stand Ende 2015).

Indirektes RDKS

Das noch beim E9x eingesetze billigere indirekte RDKS, die Reifenpannenanzeige (RPA) hat die Erfordernisse der ECE-R64 nicht mehr eingehalten.

Es funktioniert ohne zusätzliche Sensoren am Ventil, da sie auf der Messung der Umdrehungsverhältnisse basiert, denn bei Druckverlust ändert sich der Reifenumfang. Dazu werden keine Drucksensoren o.ä. benötigt, nur Odometer.

Ein Odometer ist im Auto im wesentlichen ein am Rad befindlicher Impulsgeber, mit dem sich die Raddrehung messen lässt. Diese Sensoren sind bereits vorhanden, z.B. für ABS, DSC und ggf. auch für das Navi (zur Messung von Lenkwinkeln), und zwar an jedem Rad einer. Die Reifenpannenanzeige ist quasi nur ein Abfallprodukt der ohnehin vorhandenen Sensorik. Man benötigt zusätzlich nur eine Software zur Auswertung und einen Taster zum Kalibrieren (als Signal: "Jetzt ist der Reifendruck/die Umfangsverhältnisse O.K.").

Nehmen wir ein Beispiel: Alle Räder seien i.O. Sie haben bestimmte Absollumfänge, die sich unterscheiden können. Wenn das RPA-System (meist duch einen Tastendruck im Bordcomputer) initialisiert wird, wird für eine bestimmte Strecke gemessen, wieviele Radumdrehungen jeweils erfolgen. Nehmen wir an, nach einem Kilometer wären das z.B. 1000, 1023, 1010 und 1030 bei den vier Rädern.

Die Initialisierung sagt eigentlich nur: "Jetzt ist alles O.K.", so dass sich das System die Verhältnisse einprägt, z.B. 1000, 1013, 1011 und 1018 Radumdrehungen auf 2 Kilometer).

Wenn sich im Betrieb später diese Verhältnisse stark ändern (z.B. es würden 999, 1060, 1012 und 1028 Umdrehungen gemessen), weist das darauf hin, dass sich der Abrollumfang, hier des zweiten Rads, verringert hat. Dies lässt auf einen Druckverlust schließen, denn ein platter Reifen verliert an effektivem Durchmesser und damit an Abrollumfang, muss also mehr Umdrehungen bei der gleichen Strecke machen.

Verlieren alle Räder gleichmässig an Druck (und damit Umfang), z.B. bei tieferen Temperaturen, wäre das nicht feststellbar, denn die gefahrene Strecke kann gar nicht direkt gemessen werden, so dass lediglich das Verhältnis der Umdrehungen untereinander bewertet werden kann. Ein solches System erfüllt somit die EU-Norm ECE-R64 nicht, deshalb wird es oft auch nur als Reifendruckverlustanzeige (bei BMW: RPA) bezeichnet.

Das funktioniert bei RFT genau wie bei Non-RFT.

Indirekte RDKS der zweiten Generation

Interessant dabei ist, dass es seit 2008 eine passive Variante (TPI von Nira Dynamics SE) gibt, die in der Lage ist, auch den gleichzeitigen Druckverlust an allen Rädern zu erfassen. Dazu gibt es sogar ein Video.

Die durch Druckverlust weicheren Reifen erzeugen kurzzeitige radiale Schwingungen (z.B. beim Bremsen), was man durch Messung der kurzfristigen Veränderung der Winkelgeschwindigkeiten mit den ABS-Sensoren messen kann. Hierbei werden nicht ganze Umdrehungen, sondern Teilumdrehungen mit den Radsensoren gemessen und deren Spektrum analysiert.

Interessanterweise hält der VW-Konzern eine größere Beteiligung an Nira Dynamics, so dass er dieses System praktisch exklusiv für sich nutzen kann. Die anderen Hersteller, z.B. BMW und Mercedes, müssen dagegen zur Erfüllung der EU-Richtlinie die teureren, aktiven Systeme verwenden.


Sysadm 12:46, 1. Nov. 2015 (UTC)