Báo cáo Hệ thống ổn định Oto Vsc( camry)

VSC
Điều khiển ổn định xe
(Vehicle Stability Control)
Nội dung:
•

Khái quát về VSCN

•

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống

•

Các cảm biến chính

•

Trạng thái ban đầu và đặt chuẩn

•

Thực hành với VSC


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Khái quát về VSC
– ABS và TRAC (TRC): Làm ổn định xe trong khi phanh
và tăng tốc.
– VSC: Làm ổn định góc quay vịng của xe
Tăng tốc

Quay vòng

Quay vòng

Giảm tốc


Điều khiển ổn định xe (VSC )
VSC là gì?
– Hệ thống VSC sẽ trợ giúp xe không bị trượt ngang do
bánh xe trước hoặc sau bị trượt mạnh trong khi xe
quay vịng
Có VSC
Khơng có VSC

Non lái

Thừa lái


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Khái quát về VSC
– Hệ thống VSC sẽ tự động điều khiển phanh và công
suất phát ra của động cơ phù hợp, điều này sẽ làm
cân bằng sự trượt mạnh của các bánh trước hoặc sau
: with VSC
: without VSC

Chưa đủ lái

Thừa lái


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Vị trí các chi tiết
Cảm biến góc
quay vơ lăng
Cảm biến độ lệch &
và giảm tốc
Bộ chấp hành
phanh
• Skid Control ECU
• Cảm biến áp
suất xy lanh
phanh chính.

Cơng tắc phanh
Cơng tắc cảm
nhận lực bàn đạp
phanh???

Cảm biến tốc độ xe


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Các chi tiết chính và chức năng
Chi tiết
Cảm biến tốc độ xe.

Chức năng
Phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu tới
ECU điều khiển trượt.

Công tắc Brake Pedal Phát hiện lực của bàn đạp phanh và và truyền tín hiệu tới
Load Sensing Switch ECU điều khiển trượt
Cảm biến áp suất xi Phát hiện áp suất của xi lanh phanh chính và truyền tín
lanh phanh chính
hiệu tới ECU điều khiển trượt
Cảm biến góc quay
vơ lăng

Phát hiện góc xoay của vơ lăng và truyền tín hiệu tới ECU
điều khiển trượt

Đo vận tốc góc của độ lệch xe (chuyển dịch tự động) và
Cảm biến độ lệch xe
độ giảm tốc theo mọi hướng rồi truyền tín hiệu tới ECU
và giảm tốc.
điều khiển trượt
Cơng tắc đèn phanh Phát hiện trạng thái ON/OFF của bàn đạp phanh
Đèn báo phanh

Báo hiệu cho người lái xe khi vận hành phanh đỗ ON và
mức dầu phanh là thấp. Đồng thời hoạt động kết hợp với
đèn báo ABS để báo cho lái xe biết rằng có trục trặc trong
vận hành ABS và EBD.


Điều khiển ổn định xe (VSC )

Các chi tiết chính và chức năng (tiếp theo)
Chi tiết

Chức năng

Đèn báo ABS

Đèn báo hiệu cho lái xe biết có hư hỏng trong hệ thống
ABS hay hỗ trợ phanh

Đèn báo VSC

Đèn sáng để báo cho lái xe về hư hỏng trong hệ thống
VSC. Mã lỗi DTC (loại 2 ký tự) có thể xác định bằng cách
nháy đèn trong chế độ chẩn đoán.

Cơ cấu chấp hành
phanh

Điều chỉnh áp suất thủy lực cho từng bánh xe tương ứng
với tín hiệu ra từ ECU điều khiển trượt.

Xử lý các tín hiệu và điều khiển ABS, TRAC (TRC), hệ
thống hỗ trợ phanh khẩn cấp.
ECU điều khiển trượt
Liên lạc với ECU động cơ và phát các tín hiệu yêu cầu về
công suất động cơ.
ECU (ECM) động cơ

Liên lạc với ECU điều khiển trượt và điều khiển công suất

ra của động cơ khi TRAC (TRC) và VSC được kích hoạt


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Sơ đồ hệ thống

Motor Relay

Motor Cut Relay
Công tắc báo
mức dầu phanh

Trochoid Gear Motor
Master Pressure Sensor
Solenoid
Valves

Solenoid Relay

Steering Angle Sensor

Throttle
Control
Motor

ECU điều
khiển trượt
Vehicle Speed Sensors

Brake Actuator

Yaw Rate Sensor
Deceleration Sensor
Engine
ECU
Các cảm biến khác

Công tắc
đèn
phanh

TRAC (TRC) OFF Switch
CAN

J/C

VSC Buzzer

Gate Way ECU

DLC3

Đường
truyền
bảng táp lô

Combination
Meter (Meter ECU)

Điều khiển ổn định xe (VSC )
Khái quát về điều khiển
– ECU điều khiển trượt sẽ phát hiện trạng thái thân xe
nhờ các cảm biến khác nhau, và điều khiển công suất
ra của động cơ và áp suất thủy lực trong xy lanh
phanh của bánh xe.
Cảm biến độ
lệch xe và
giảm tốc
Thiếu lái?
Thừa lái?
Cảm biến góc
quay vơ lăng
ECU điều
khiển trượt
Vehicle
Speed Sensor

ECU (ECM)
động cơ


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Sự xoay đứng và độ lệch góc
– Sự xoay đứng là dịch chuyển theo phương “Z” của xe.
Góc xoay đứng là góc làm thay đổi hướng của thân xe.
[Sự xoay đứng]



[deg]deg]

“z” Axis

“y” Axis
“x” Axis


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Sự xoay đứng và độ lệch thân xe.
– Độ lệch thân xe (tốc độ góc ) là góc xoay đứng trên
một đơn vị thời gian (giây).
[Độ lệch]

 [deg]deg/s]



[deg]deg]


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Tốc độ góc ( [deg]deg/s])
– Hãy hình dung một xe di chuyển từ điểm A đến điểm B
trong 10 giây và hướng của thân xe thay đổi bằng 45o.
thời gian = 10 giây

45 [deg]deg]

YR =  =  / t [deg]deg/s]

B

 = 45 [deg]deg], t = 10
YR = 45 / 10
= 4.5 [deg]deg/s]
Độ lệch góc lúc này
là 4,5 [deg]độ/giây]

A

45 [deg]deg]


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Nhận định thiếu lái và thừa lái
– Thừa lái (Bánh sau trượt mạnh)
• Mũi xe hướng quá vào phía trong so mong muốn
điều khiển của lái xe trong khi xe quay vịng.
[Chuyển hướng
bình thường]

[Thừa lái]

_ovov


[deg]deg]

[deg]deg]



[deg] < _ovov [deg]



[deg]deg]



[deg]deg]


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Nhận định thiếu lái và thừa lái
– Thiếu lái (Bánh trước bị trượt mạnh)
• Mũi xe hướng quá ra ngoài so mong muốn điều
khiển của lái xe trong khi xe quay vịng
[Chuyển hướng
bình thường]



[Thiếu lái]

_ovun

[deg]deg]

[deg]deg]



[deg] > _ovun [deg]



[deg]deg]



[deg]deg]


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc
– Chức năng
• Đo tốc độ lệch góc của xe và độ tăng tốc theo
phương dọc / và ngang của xe.

Cảm biến
độ lệch xe

Cảm biến
giảm tốc
Mạch điện tử

Bộ điều
khiển

CAN


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc
– Nguyên tắc đo độ lệch (Yaw rate)
• Bộ phận phát hiện độ lệch giống như một chạc quay
được làm bằng phần tử áp điện

Cảm biến độ
lệch góc

Điện áp
xoay chiều
Phần tử đo
(Bộ dao động tinh thể)


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc
– Hiệu ứng Coriolist
• Khi tốc độ góc tác động lên một vật thể đang
chuyển động theo phương ‘X’, sẽ tạo nên lực vng
góc theo phương “Y”.
Khi hòn bi xuất phát từ điểm “A” trên bàn quay,
đường di chuyển của nó sẽ vẽ nên một đường
Tốc độ góc ()
cong. Đó là vì hịn bi bị mất lực đẩy do phải di
chuyển theo hướng quay ngay từ khi bắt đầu di
Vận tốc dài chuyển.

(V)

“X”
Khối lượng
(m)
“Y”
Lực Coriolist
(Fc)

“A”

“A”


Tham khảo

(VSC)

Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc
– Hiệu ứng Coriolist
• Ví dụ về hiệu ứng Coriolist

Click!
Movie


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc
– Ngyên lý đo tốc độ lệch góc.
• Khi xe quay vịng, sẽ xuất hiện vận tốc góc. Khi đó,

chạc quay sẽ bị uốn cong do hiệu ứng con quay.
Dao động chiều
phải và trái

Hiệu ứng
Coriolist
(Fc)

Vận tốc
() = 0
góc

0

Xe chạy thẳng

Xe quay
vịng

0


Điều khiển ổn định xe (VSC )
Cảm biến độ lệch và cảm biến giảm tốc
– Sơ đồ hệ thống
• LS 430/Camry (CAN)
Đánh giá độ lệch bằng “0”
CANL

CANL

Giá trị độ lệch đo được

CANH
ESS

CANH
Khóa điện

IG1
Cảm biến độ lệch và
giảm tốc

ECU điều
khiển trượt

Tốc độ xe

Ắc qui

Cảm biến tốc độ
xe