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Toyota Motor Italia S.p.A. Vehicle Stability Control VSC.

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Presentazione sul tema: "Toyota Motor Italia S.p.A. Vehicle Stability Control VSC."— Transcript della presentazione:

1 Toyota Motor Italia S.p.A. Vehicle Stability Control VSC

2 Toyota Motor Italia S.p.A. Vehicle Stability Control (VSC) Il VSC è un sistema attivo di sicurezza, che rileva la tendenza al sovrasterzo o al sottosterzo della vettura e attua le dovute correzioni agendo sui singoli freni e sul motore. Sottosterzo Sovrasterzo

3 Toyota Motor Italia S.p.A. VSC Funzionamento Improvvisi ostacoli da evitare Curve su strade ghiacciate Eccessiva velocità su strade tortuose

4 Toyota Motor Italia S.p.A. Forze generate in curva F c = m v 2 /R F1F1 F1F1 F2F2 F2F2

5 Toyota Motor Italia S.p.A. Coefficiente di attrito - laterale Forza laterale: –Massima forza laterale: A 0% dello slittamento –F s =  s.m.g –Slip* = 0%   s = max.  F s = max. –Slip* = 100%   s = 0  F s = 0 *Slittamento longitudinale Ghiaccio Asfalto bagnato Rapporto di slittamento (%) Slittamento tollerato Asfalto asciutto Asfalto bagnato Ghiaccio Asfalto asciutto

6 Toyota Motor Italia S.p.A. Cerchio (ellisse) di Kamm Direzione di marcia teorica F B (forza fenante) Massima trazione o massima forza frenante F max Limite di aderenza del pneumatico F R (forza risultante) Max forza di aderenza laterale F d (Forza traente) F S (forza laterale) F R (forza risultante)

7 Toyota Motor Italia S.p.A. Accelerazione Frenata TRC ABS Curva VSC Concetto base del VSC: “Ball in Bowl” (palla nella scodella) Palla: –Condizione a cui è soggetto il veicolo Scodella: –Prestazioni del veicolo –Condizioni di aderenza VSC

8 Toyota Motor Italia S.p.A. VSC Scodella: –Prestazioni del veicolo La diminuzione del coefficiente d’attrito corrisponde ad un rimpicciolimento della scodella (Limite fisico) Sistemi di sicurezza durante: –Frenata: ABS –Accelerazione:TRC –Curva: VSC Curva Frenata Accelerazione Curva Limite fisico del veicolo in movimento Diagramma concettuale Ball-in-Bowl VSC TRC ABS Ball Condizione incontrollabile

9 Toyota Motor Italia S.p.A. VSC Informazioni per il guidatore: –Indicatore luminoso –Cicalino Funzioni di controllo: –Controllo della potenza: Corpo farfallato –Controllo della forza frenante: VSC, attuatore freni *Nota: VSC non estende il limite fisico! Informazione (avanzata) per il guidatore Controllo in condizioni di aderenza critica Senza VSC VSC F max = .m.g Limite fisico*

10 Toyota Motor Italia S.p.A. Principio 1 Sottosterzo Sovrasterzo

11 Toyota Motor Italia S.p.A. VSC La ECU controlla la tendenza sovrasterzante/sottosterzante frenando opportunamente le ruote in grado di creare un momento opposto alla imbardata attuale del veicolo in curva. Forza frenante Fx (N) Variazione del momento d’imbardata M (Nm) Fx M M M M Posteriore in Posteriore out Anteriore out Anteriore in Esterno curva Interno curva 5000

12 Toyota Motor Italia S.p.A. VSC Controllo del sottosterzo/sovrasterzo: –Miglioramento della stabilità in curva per riduzione della velocità –Forza centrifuga Fc: Fc = m. v²/r –Bilanciata dalla forza di aderenza laterale F  Alte velocità di percorrenza, una leggera decelerazione produce una grossa riduzione della forza centrifuga. Δv Aderenza in curva F  Velocità veicolo v FF v FcFc Δv= riduzione di velocità

13 Toyota Motor Italia S.p.A. Sottosterzo Determinazione di una situazione di sottosterzo Traiettoria ideale (imbardata calcolata obiettivo) Traiettoria reale (imbardata reale) Sottosterzo: Imbardata attuale < Imbardata calcolata (calcolata da velocità veicolo e angolo di sterzo) (misurata dal sensore d’imbardata)

14 Toyota Motor Italia S.p.A. Sottosterzo Determinazione del sottosterzo R = 50 m v = 20 m/sec. d  = 90° Yaw rate: ….. ?

15 Toyota Motor Italia S.p.A. Sottosterzo Coppia di controllo Forza Frenante Momento di controllo del Sottosterzo Perdita di aderenza Questa forza viene limitata per via della ridistribuzione del carico in curva (minor carico sulle ruote interne alla curva maggior carico su quelle esterne)

16 Toyota Motor Italia S.p.A. Sottosterzo Con intervento del VSC

17 Toyota Motor Italia S.p.A. Sovrasterzo Determinazione di una situazione di sovrasterzo Direzione di marcia del centro di gravità del veicolo (calcolata dal sensore di G e dalla velocità del veicolo) Angolo di slittamento (  ) Traiettoria del veicolo (calcolata dal sensore angolo di sterzo e dalla velocità del veicolo) Sovrasterzo: Grande slittamento e grande velocità angolare

18 Toyota Motor Italia S.p.A. Sovrasterzo Coppia di controllo Momento di controllo del sovrasterzo Perdita di aderenza Forza frenante

19 Toyota Motor Italia S.p.A. Sovrasterzo Senza intervento VSC

20 Toyota Motor Italia S.p.A. Sovrasterzo Con intervento del VSC

21 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore di decelerazione Sensore a semi- conduttore Decelerazione (longitudinale) Decelerazione (laterale) GL1: G-signal 1 Inclinato in avanti: 0,4 – 2,3 V Inclinato in dietro: 2,3 – 4,1 V GL2: G-signal 2 (0,4 - 4,1 V) Inclinato in avanti : 2,3 – 4,1 V Inclinato in dietro : 0,4 – 2,3 V

22 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore angolo di sterzo Alla ECU delle sospensioni Alla ECU ABS TRC & VSC Disco forato Foto interruttori

23 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore angolo di sterzo BOSCH

24 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore angolo di sterzo

25 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore angolo d’imbardata F c = m x 2v x  

26 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore angolo d’imbardata –Forza di Coriolis    : velocità angolare v : velocità radiale m : massa Apparent deflection of an object on a northerly trajectory (Coriolis effect) F c = m x 2v x 

27 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Sensore tasso d’imbardata Svolta a Sx Svolta a DX Tasso d’imbardata Tensione d’uscita 2,4 - 2,6 V Imbardata (deg/sec.) GYAW: massa VYS: alimentazione +5V YAW: segnale sensore in volt YSS: linea schermata YD: linea di diagnosi Sensore di decelerazione: GL1: G-signal 1 (0,4 - 4,1 V) GL2: G-signal 2 (0,4 - 4,1 V) GYAW VYS YAW YSS YD Sens. tasso d’imbardata Sens.deceleraz. ECU dello slittamento GL1 GL2

28 Toyota Motor Italia S.p.A. Segnali di Input Informazione da altri sensori –Sensore di velocità –Interruttore luci stop –Interruttore TRC OFF –Sensore di pressione del cilindro maestro –Interruttore livello liquido freni

29 Toyota Motor Italia S.p.A. Componenti VSC

30 Toyota Motor Italia S.p.A. Componenti VSC

31 Toyota Motor Italia S.p.A. Sistemi Bosch Nei sistemi Bosch, e ora anche negli attuali sistemi Denso è utilizzata una linea di comunicazione CAN tra i sensori angolo di sterzo, tasso d’imbardata e la ECU di controllo dello slittamento. Sens. Angolo di sterzo Sens. Tasso d’imbardata YGND YIGA SS2 SS1 ECU dello slittamento

32 Toyota Motor Italia S.p.A. UART È stato impiegato come sistema di comunicazione ad alta velocità fino ad essere soppiantato dl sistema CAN

33 Toyota Motor Italia S.p.A. UART Dettaglio delle comunicazioni ENGINE ECU ABS,TRC & VSC ECU ENG- ENG+ NEO TRC- TRC+

34 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore Posizione (con ECU dello slittamento)

35 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore Costruzione interna

36 Toyota Motor Italia S.p.A. 1 Sottosterzo Circuito diagonale Attuatore NG Avensis

37 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore LC Wagon Sottosterzo Circuito per asse

38 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore NG Avensis Sovrasterzo Circuito diagonale

39 Toyota Motor Italia S.p.A. Attuatore LC Wagon Sovrasterzo Circuito per asse

40 Toyota Motor Italia S.p.A. VSC in azione

41 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

42 Toyota Motor Italia S.p.A. Controllo della potenza Veicolo senza ETCS-i Intensità dellasbandata Coppia motrice Inizio taglio carburante Controllo freni completato Taglio carburante completato Pressione alle pinze freni Inizio controllo freni Alta tempo

43 Toyota Motor Italia S.p.A. Diagnosi

44 Toyota Motor Italia S.p.A. Suggerimenti per l’assistenza LS430, GS, RX, LC 90, 100 & 120 –Quando si sostituisce (disconnette) il sensore tasso d’imbardata, ECU dello slittamento e sensore di G È necessario eseguire l’inizializzazione del sensore tasso d’imbardata e di decelerazione! –Selezionare la posizione “P” del A/T –Portare il quadro ON –Ponticellare Ts CG (E1) 4 volte o più in 8 sec. –Non muovere il veicolo per 15 sec. –la spia del VSC OFF si spegne, la spia VSC inizia a lampeggiare

45 Toyota Motor Italia S.p.A. Grazie


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