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Toyota Motor Italia S.p.A. ABS, EBD & TRC. Toyota Motor Italia S.p.A. Accelerazione/decelerazione (marcia in rettilineo) TRC ABS Limite Fisico F = m x.

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1 Toyota Motor Italia S.p.A. ABS, EBD & TRC

2 Toyota Motor Italia S.p.A. Accelerazione/decelerazione (marcia in rettilineo) TRC ABS Limite Fisico F = m x a <  l x m x g Decelerazione Accelerazione Zona di stabilità F = m x a

3 Toyota Motor Italia S.p.A. Anti-lock Brake System (ABS) L‘ABS previene il bloccaggio delle ruote durante la frenata, assicurando la stabilità al veicolo e migliorando la sterzata. Nelle forti frenate su superfici a basso coefficiente di aderenza, la direzionalità del veicolo viene comunque garantita.

4 Toyota Motor Italia S.p.A. Anti-lock Brake System (ABS) Frenata con ABS

5 Toyota Motor Italia S.p.A. Anti-lock Brake System (ABS) Confronto

6 Toyota Motor Italia S.p.A. Pressione di riferimento ECU di controllo Pressione regolata Cilindro maestro Attuatore ABS Cilindro freno Sensore di velocità G: Forza peso (N) F b : forza frenante (N) F pedale Anti-lock Brake System (ABS)

7 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali d’ingresso Sensore di velocità Tipo induttivo (pick-up) Magnete permanente bobina Ruota fonica

8 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali d’ingresso Sensore di velocità Tipo MRE (sensore attivo) magnete Ruota fonica magnetica A B IC MRE (Magnetic Resistance Element) Sensor Output Tempo Click!

9 Toyota Motor Italia S.p.A. Sensore a semi-conduttore Segnali d’ingresso Sensore di decelerazione Tipo a semi-conduttore

10 Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno a depressione Diagramma del sistema Attuatore Freni ECU Tachimetro Spia ABS Spia impianto frenante Interr. luci stop Sensore di velocità DLC3

11 Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Diagramma del sistema

12 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore ABS – con ECU BOSCH DENSO ECU di controllo dello slittamento

13 Toyota Motor Italia S.p.A. ECU Input unit convertitore A/D CPU1 CPU2 RAM EEPROM Output circuit, amplifier +B, IG,BATT Stop light SW Velocità ruote G-Sensor Spia ABS Solenoidi,...

14 Toyota Motor Italia S.p.A. Struttura degli attuatori ABS Le strutture degli attuatori vengono classificate in funzione dei seguenti parametri: –Configurazione circuiti frenanti diagonale o per asse –No. di canali usati per la determinazione della velocità –No. delle valvole a solenoide presenti nell’attuatore 4, 6, 8, 11, 12, 14, 15 –No. delle posizioni che ogni valvola può assumere 3-posizioni (vecchi sistemi), 2-posizioni (attualmente utilizzati) –Metodo di servo-assistenza A depressione o idraulica

15 Toyota Motor Italia S.p.A. Ant. Sx Post. Dx Post. SxAnt. Dx Cilindro maestro Attuatore freni Attuatore 8/2 – solenoidi/posizioni Valvola mantenimento pressione Valvola di riduzione pressione

16 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore ABS - Solenoidi e valvole

17 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatori Tipo 14/2 Quest’area è utilizzata per il controllo ABS

18 Toyota Motor Italia S.p.A. 10% slittamento Decelerazione = 13 m/s² P r = Pressione dei freni V v = Velocità veicolo V w = Velocità ruote = Slittamento ruote a w = Accelerazione ruote 25% slittamento Livello di attivazione (superiore) Livello di attivazione (inferiore) Livello di attivazione (superiore) Principio di controllo dell’ABS tempo

19 Toyota Motor Italia S.p.A. Max. forza frenante e forza laterale Forza frenante Forza laterale Forza frenante Forza risultante

20 Toyota Motor Italia S.p.A. Coefficiente d’attrito - - Coefficiente d’attritoin curva  s - - Coefficente di attritoin frenata  b Ghiaccio Asfalto bagnato Rapporto di slittamento (%) Slittamento tollerato Asfalto asciutto Asfalto bagnato Ghiaccio Asfalto asciutto

21 Toyota Motor Italia S.p.A. ABS – velocità obiettivo Aumento pressione Mantenimento della pressione Riduzione della pressione

22 Toyota Motor Italia S.p.A. ABS – decelerazione delle ruote a = dv/dt

23 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD Controllo di riduzione al  più basso (ruote su superfici a  diverse) –Per evitare che il veicolo tenda ad imbardare, la forza frenante applicata alle ruote posteriori è quella calcolata per la ruota sulla superficie a  più bassa Asse anterioreAsse posteriore Superficie a  elevata Superficie a  bassa Forza frenante alta

24 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD Frenata senza ABS (superfici a  diversa)

25 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD Frenata ABS (superfici a  diversa)

26 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD Confronto

27 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD Frenata su superficie a  costante –Se la decelerazione rimane inferiore a 13m/s 2 il mantenimento della pressione è temporizzato

28 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD Vw = Velocità ruote Vv = Velocità veicolo V ref = Velocità di riferimento del veicolo + 10 % slittamento a w =accelerazione del veicolo Riduzione Mantenimento Aumento Pressione ai cilindri freni

29 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo 2WD ”veicoli sportivi” 4 canali con sensore di accelerazione laterale –Controllo ruote: individuale, riduzione al µ più basso o una combinazione dei due Accelerazione laterale (m/s 2 ) Velocità veicolo (m/s) Riduzione al µ più basso Leggera diminuzione al µ più basso Controllo individuale Nessuna imbardata Leggero sovrasterzo

30 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo nei veicolo 4WD

31 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo nei veicoli 4WD Sensore di decelerazione (g) –A causa della grande quantità di masse in rotazione che s’influenzano l’un l’altra, l’ABS non è in grado di eseguire il calcolo della velocità di riferimento con la dovuta precisione. Per evitare questo problema viene utilizzato un sensore di (G-sensor). –Nei veicoli equipaggiati con il VSC è impiegato un sensore di g a semi-conduttore in grado di rilevare accelerazioni longitudinali e laterali

32 Toyota Motor Italia S.p.A. ABS Ricapitolando possiamo dire che il funzionamento dell’ABS si basa su due criteri di calcolo: Slittamento delle ruote (incremento, mantenimento e riduzione) Decelerazione delle ruote (aumento e mantenimento) P r = pressione frenante V v = velocità veicolo a w = decelerazione ruote Slittamento 10% Limite di decelerazione Slittamento 25% Aumento pressione Mantenimento presione

33 Toyota Motor Italia S.p.A. ABS ed EBD (Electronic Brake force Distribution)

34 Toyota Motor Italia S.p.A. EBD Reazione del veicolo –Grande forza frenante su tutte le ruote genera instabilità direzionale

35 Toyota Motor Italia S.p.A. EBD Funzionamento –indipendentemente dal carico: riduce la forza frenante sulle ruote posteriori (frenata in marcia rettilinea) riduce la forza frenante sulle ruote interne alla curva (frenata in curva)

36 Toyota Motor Italia S.p.A. EBD

37 Toyota Motor Italia S.p.A. Increase Hold Reduce Aumento Mantenimento ABS/EBD ABS (slittamento >10%) EBD (slitt. 13 m/s 2 ) Dipende dalla decelerazione ruote

38 Toyota Motor Italia S.p.A. ABS/EBD Condizioni di attivazione modalità EBD: –a w  13m/s 2 e slitt.< 10% –la pressione alle pinze freni posteriori viene controllata individualmente. Passaggio alla modalità ABS: –a w  13m/s 2 e slitt.> 10% –la pressione alle pinze freni posteriori viene controllata simultaneamente. Possiamo quindi affermare che l’EBD è semplicemente un aggiornamento del programma del sistema ABS

39 Toyota Motor Italia S.p.A. Diagnosi e modalità d’emergenza Guasto del sistemaIndicatore ON ABS ABS & EBDABS &

40 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist

41 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist (BA) Rileva la richiesta di una frenata d‘emergenza e automaticamente aggiunge pressione all’impianto per assicurare le massime prestazioni frenanti tempo Forza frenante ! Senza assistenza Con assistenza

42 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist (BA) tempo Pressione frenante a b c d Senza assistenza Con assistenza

43 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist (BA) Sensore di pressione cilindro maestro –La ECU tiene conto sia del valore di pressione raggiunto sia della velocità con cui questa pressione aumenta

44 Toyota Motor Italia S.p.A. Posteriore destra e sinistra sono in modalità di mantenimento Brake Assist Avensis Master cylinder cut solenoid valve Reservoir cut solenoid valves Master cylinder cut solenoid valve

45 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Land Cruiser 120 (senza VSC) –Brake Assist meccanico Gancio Valvola di scorrimento Asta di spinta

46 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Brake Assist meccanico –Nessuna attivazione del pedale Valvola di controllo “Aperta” Valvola pneumatica “Chiusa” Camera a pressione costante Camera a pressione variabile Asta di spinta Stantuffo di spinta

47 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Pedale premuto (BA non attivato) –Velocità dello stantuffo = Velocità dell’asta di spinta Valvola di controllo “Chiusa” Valvola pneumatica “Aperta” Camera a pressione costante SPINTA Stantuffo di spinta Camera a pressione variabile Asta di spinta

48 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Pedale premuto (BA non attivato) –Velocità stantuffo di spinta = Velocità asta di spinta Valvola di controllo “Chiusa” Valvola pneumatica “Aperta” SPINTA MOVIMENTO Asta di spinta Camera a pressione costante Stantuffo di spinta Camera a pressione variabile

49 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Brake Assist meccanico –Nessuna attivazione del pedale Valvola pneumatica “Chiusa” Camera a pressione costante Valvola di controllo “Aperta” Stantuffo di spinta Camera a pressione variabile Asta di spinta

50 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Pedale premuto (BA attivato) –Velocità stantuffo di spinta < Velocità dell’asta di spinta Valvola di controllo “Chiusa” Valvola pneumatica “Aperta” SPINTA Camera a pressione variabile Camera a pressione costante Stantuffo di spinta Asta di spinta

51 Toyota Motor Italia S.p.A. Brake Assist BA Pedale premuto (BA attivato) –Velocità stantuffo di spinta < Velocità dell’asta di spinta Valvola di controllo “Chiusa” Valvola pneumatica “Aperta” Camera a pressione variabile Asta di spinta Camera a pressione costante Stantuffo di spinta MOVIMENTO SPINTA

52 Toyota Motor Italia S.p.A. Sistema di controllo della trazione - TRC

53 Toyota Motor Italia S.p.A. Fisica Ghiaccio Asfalto bagnato Rapporto di slittamento (%) Intervallo di tolleranza del TRC Asfalto asciutto Asfalto bagnato Ghiaccio Asfalto asciutto

54 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC Partenza senza TRC (superfici a  diversa)

55 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC Partenza TRC (superfici a  diversa)

56 Toyota Motor Italia S.p.A. Nuova generazione TRC ETCS-i (Electronic Throttle Control System-intelligent)

57 Toyota Motor Italia S.p.A. Solenoide d’esclusione liquido vaschetta ABS & TRC attuatore 12/2 Modalità normale

58 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC - Modalità d’incremento della pressione Pressione pompa Liquido pressurizzato

59 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore ABS & TRC integrato IS200 Sensori di velocità anteriori Sensori di velocità posteriori ABS & TRC attuatore ABS & TRC ECU ECU motore ETCS-i motore e frizione Cilindro maestro TRC OFF SW TRC OFF indicator ABS warning light SLIP indicator Bobine

60 Toyota Motor Italia S.p.A. Posteriori Anteriori Pressione pompa Liquido pressurizzato Solenoidi per l’ABS Solenoidi per TRC, VSC e BA Suction solenoid valves (for BA) TRC – tipo 14/2 (LS 430) Master cylinder cut solenoid valve Reservoir cut solenoid valves

61 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC integrato – tipo 14/2 (Circuito diagonale RX 300) Front right wheel Front left wheel Rear left Rear right Sensore di pressione Cilindro maestro Master cylinder cut solenoid valves

62 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC integrato - tipo 14/2 (Circuito diagonale RX 300) Front right wheel Front left wheel Rear left Rear right TRC sulle ruote anteriori Master cylinder cut solenoid valve

63 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore (MC RAV4, NG RX300, MMC LS 430) Su alcuni modelli la pompa ABS è cambiata dal tipo a pistoni al tipo trocoidale Motore ECU Gruppo valvole a solenoide Pompa trocoidale

64 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore (MC RAV4, NG RX300, MMC LS 430) Su alcuni modelli la pompa ABS è cambiata dal tipo a pistoni al tipo trocoidale Motore Pompa trocoidale ECU di cotrollo dello slittamento Gruppo valvole

65 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore (MC RAV4, NG RX300, MMC LS 430) La pompa trocoidale viene utilizzata per ridurre la rumorosità Trocoidale A pistoni (tipo convenzionale) Quantità Piccole pulsazioni  Piccole vibrazioni Grandi pulsazioni  Grandi vibrazioni Tempo Quantità

66 Toyota Motor Italia S.p.A : Solenoide d’esclusione accumulatore (STR) 2: Solenoide d’esclusione del servo-freno per le ruote posteriori (SA3) 3: Solenoide d’esclusione del servo-freno per l’ant. Sx (SA1) 4: Solenoide d’esclusione del servo-freno per l’ant. Dx (SA2) Front axle Rear axle 3 4 NOTE: una delle ruote posteriori è in modalità di riduzione Attuatore ABS & TRC integrato Servofreno idraulico

67 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo della potenza Veicolo con ETCS-i tempo Alta Intensità dellasbandata Angolo diapertura dellafarfalla Inizio contollo farfalla Inizio controllo freni Controllo freni completato Controllo farfalla completato Pressione alle pinze freni

68 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC Condizioni di attivazione –IDL: OFF –Neutral/Parking sw: OFF –SPD > 6 km/h –TRC switch: ON –Memoria guasti attuali della ECU ABS: vuota –ECU ABS & TRC non in comunicazione con IT

69 Toyota Motor Italia S.p.A. TRC Confronto

70 Toyota Motor Italia S.p.A. Active Traction Control A-TRC Effetto di slittamento differenziale limitato –Migliori capacità in fuori strada –Maggiore accelerazione su superfici a  differenti –Maggiore sensibilità con il veicolo bloccato nel fango –Migliorata guidabilità: non è necessario attivare il bloccaggio del differenziale Disponibile su: –LC100 con motore 2UZ-FE (V8) –LC 90 con A/T –LC 120/125

71 Toyota Motor Italia S.p.A. Active Traction Control *Differenziale centrale libero

72 Toyota Motor Italia S.p.A. Active Traction Control Land Cruiser 12# –Se una ruota inizia a slittare il sistema si comporta come un differenziale LSD –La funzione LSD si ottiene frenando la ruota che slitta Click! Movie

73 Toyota Motor Italia S.p.A. Active Traction Control LC120 –In questo sistema, il differenziale centrale non necessita di blocco come avviene nei veicoli a trazione integrale convenzionale, e ciò consente una morbida manovra in curva (priva di fenomeno di frenatura in curva stretta) –Elevata prestazione di trazione (stessa della trazione –Integrale - 4WD) –Morbida manovrabilità –(stessa della trazione –a due ruote motrici - 2WD)

74 Toyota Motor Italia S.p.A. Active Traction Control LC100/120 valvole e solenoidi –La resistenza dei solenoidi è stata variata per aumentare la possibilità di attivazione fino a 3 minuti NOTE:When the voltage is 13 V (P=R*I²) New Model: 7.2  x (1.81 A)² = W Previous Model: 5  x (2.60 A)² = 33.8 W 50 secondi 3 minuti Massimo tempo di attivazione Approx. 3.7  Approx. 5.0  LC100/90 Approx. 4.3  Approx. 7.2  New LC100/120 Solenoidi di interruzione dell’accumulatore e del cilindrio principale (FL/FR) Solenoide di regolazione, di interruzione e di mantenimento della pressione Valvole a Solenoide

75 Toyota Motor Italia S.p.A. Fine


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