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Vehicle Stability Control VSC

Vehicle Stability Control VSC. 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. Sovrasterzo. Sottosterzo. VSC. Funzionamento.

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Presentation Transcript

  1. Vehicle Stability ControlVSC

  2. 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. Sovrasterzo Sottosterzo

  3. VSC • Funzionamento Eccessiva velocità su strade tortuose Improvvisi ostacoli da evitare Curve su strade ghiacciate

  4. Forze generate in curva Fc = m v2/R F2 F1 F1 F2

  5. Forza laterale: Massima forza laterale: A 0% dello slittamento Fs= s.m.g Slip* = 0% s = max.  Fs = max. Slip* = 100% s = 0  Fs = 0 *Slittamento longitudinale Coefficiente di attrito - laterale Slittamento tollerato 1 Asfalto asciutto Asfalto asciutto Asfalto bagnato Asfalto bagnato Ghiaccio Ghiaccio 0 100 20 60 40 80 Rapporto di slittamento (%)

  6. Cerchio (ellisse) di Kamm Direzione di marcia teorica FR (forza risultante) Fd (Forza traente) Limite di aderenza del pneumatico Fmax FS (forza laterale) FR (forza risultante) Massima trazione o massima forza frenante FB (forza fenante) Max forza di aderenza laterale

  7. 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 Accelerazione TRC VSC VSC Curva Frenata ABS

  8. 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 Accelerazione VSC TRC Curva Condizione incontrollabile Ball Curva ABS Limite fisico del veicolo in movimento Frenata Diagramma concettuale Ball-in-Bowl

  9. 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! Controllo in condizioni di aderenza critica Limite fisico* VSC Senza VSC Informazione (avanzata) per il guidatore Fmax = .m.g

  10. Principio 1 Sovrasterzo Sottosterzo

  11. Fx Fx M M M M Fx Fx 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. 5000 Posteriore in Posteriore out Interno curva Forza frenante Fx (N) Variazione del momento d’imbardata M (Nm) 5000 Anteriore in 5000 Esterno curva Anteriore out

  12. VSC Δv= riduzione di velocità • 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 v Aderenza in curva F Fc F Velocità veicolo v

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

  14. Sottosterzo • Determinazione del sottosterzo Yaw rate: ….. ? v = 20 m/sec. R = 50 m d = 90°

  15. Sottosterzo • Coppia di controllo 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) Forza Frenante Forza Frenante

  16. Sottosterzo • Con intervento del VSC

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

  18. Sovrasterzo Momento di controllo del sovrasterzo • Coppia di controllo Forza frenante Perdita di aderenza Perdita di aderenza

  19. Sovrasterzo • Senza intervento VSC

  20. Sovrasterzo • Con intervento del VSC

  21. Segnali di Input • Sensore di decelerazione GL1: G-signal 1Inclinato in avanti: 0,4 – 2,3 VInclinato in dietro: 2,3 – 4,1 VGL2: G-signal2 (0,4 - 4 ,1 V)Inclinato in avanti : 2,3 – 4,1 VInclinato in dietro : 0,4 – 2,3 V Decelerazione(longitudinale) Sensore a semi-conduttore Decelerazione(laterale)

  22. Segnali di Input • Sensore angolo di sterzo Alla ECU ABS TRC & VSC Alla ECU delle sospensioni Foto interruttori Disco forato

  23. Segnali di Input • Sensore angolo di sterzo BOSCH

  24. Segnali di Input • Sensore angolo di sterzo

  25. Segnali di Input • Sensore angolo d’imbardata  Fc = m x 2v x

  26. Segnali di Input • Sensore angolo d’imbardata • Forza di Coriolis  Fc = m x 2v x • : velocità angolarev : velocità radialem : massa Apparent deflection of an object on a northerly trajectory (Coriolis effect)

  27. Imbardata (deg/sec.) Segnali di Input Tensione d’uscita • Sensore tasso d’imbardata 2,4 - 2,6 V GYAW: massaVYS: alimentazione +5VYAW: segnale sensore in voltYSS: linea schermataYD: linea di diagnosi Svolta a DX Svolta a Sx GYAW Tasso d’imbardata VYS YAW Sens. tasso d’imbardata Sens.deceleraz. YSS ECU dello slittamento YD Sensore di decelerazione:GL1: G-signal 1 (0,4 - 4 ,1 V)GL2: G-signal 2 (0,4 - 4 ,1 V) GL1 GL2

  28. 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. Componenti VSC

  30. Componenti VSC

  31. 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. YGNDYIGA SS2SS1 Sens. Tasso d’imbardata ECU dello slittamento Sens. Angolo di sterzo

  32. UART • È stato impiegato come sistema di comunicazione ad alta velocità fino ad essere soppiantato dl sistema CAN

  33. UART • Dettaglio delle comunicazioni ENG- ENG+ NEO TRC- TRC+ ENGINEECU ABS,TRC & VSC ECU

  34. Attuatore • Posizione (con ECU dello slittamento)

  35. Attuatore • Costruzione interna

  36. Attuatore NG Avensis • Sottosterzo • Circuito diagonale 1

  37. Attuatore LC Wagon • Sottosterzo • Circuito per asse

  38. Attuatore NG Avensis • Sovrasterzo • Circuito diagonale

  39. Attuatore LC Wagon • Sovrasterzo • Circuito per asse

  40. VSC in azione

  41. Controllo della potenza • Veicolo con ETCS-i Inizio contollo farfalla Inizio controllo freni Controllo freni completato Intensità della sbandata Controllo farfalla completato Angolo di apertura della farfalla Alta Pressione alle pinze freni tempo

  42. Controllo della potenza • Veicolo senza ETCS-i Inizio taglio carburante Inizio controllo freni Controllo freni completato Intensità della sbandata Taglio carburante completato Coppia motrice Alta tempo Pressione alle pinze freni

  43. Diagnosi

  44. 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. Grazie

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