主動安全ＶＳＣ系統(tǒng)詳解

建　軍

近年來，隨著人們對汽車安全性要求的不斷提高，VSC系統(tǒng)越來越受到消費者的重視。有沒有VSC已經(jīng)成為許多人購車時必問的問題之一。

何為VSC系統(tǒng)？

V S C ( V e h i c l e S t a b i l i t yControl)，即為車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)，是由豐田汽車公司開發(fā)的一種主動安全系統(tǒng)。與其功能相近的系統(tǒng)還有寶馬的DSC動態(tài)穩(wěn)定控制、大眾的ESP電子穩(wěn)定程序。近幾年來，豐田在主動安全性方面取得了巨大的成就，從美國的權(quán)威J.D.POWER的測評結(jié)果來看，雷克薩斯主動安全技術(shù)方面的評價超過寶馬和奔馳。其間，VSC系統(tǒng)功不可沒。

VSC系統(tǒng)能避免車輛轉(zhuǎn)彎過程中發(fā)生轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象，使車型能盡快修正到原有正常路徑。簡單地說，我們所熟知的ABS防抱死剎車系統(tǒng)是用來確保車輛緊急剎車時的穩(wěn)定性的，TRC牽引力控制系統(tǒng)則是控制車輛起步或急加速時的循跡性的，而VSC車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)則是控制車輛轉(zhuǎn)彎過程的循跡穩(wěn)定性的。

在汽車行駛過程中，VSC系統(tǒng)通過不同傳感器實時監(jiān)控駕駛者轉(zhuǎn)彎方向，車速、油門開度、剎車力，以及車身傾斜度和側(cè)傾速度，以此判斷汽車正常安全行駛和駕駛者操縱汽車意圖的差距。然后通過調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和車輪上面的剎車力分布，修正過度轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向不足。

當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)彎過程中處于轉(zhuǎn)彎過度臨界狀況的時候，系統(tǒng)會自動降低發(fā)動機的動力輸出，且前外側(cè)車輪剎車會產(chǎn)生一向外的力量，將車輛拉回正常的行駛狀態(tài)；而如果車輛將要出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足情形的時候，也是降低發(fā)動機動力輸出，根據(jù)轉(zhuǎn)向不足的程度對后輪施加剎車，讓車輛恢復(fù)正常的行駛路徑。VSC在提高汽車行駛穩(wěn)定性方面效果顯著。

與ABS等其他主動安全系統(tǒng)相比，VSC系統(tǒng)擁有三大特點：

(1)實時監(jiān)控：VSC系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控駕駛者的操控動作(轉(zhuǎn)向、制動和油門等)、路面信息、汽車運動狀態(tài)，并不斷向發(fā)動機和制動系統(tǒng)發(fā)出指令。

(2)主動干預(yù)：ABS等安全技術(shù)主要是對駕駛者的動作起干預(yù)作用，但不能調(diào)控發(fā)動機。VSC系統(tǒng)則可以通過主動調(diào)控發(fā)動機節(jié)氣門，以調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，并調(diào)整每個輪子的驅(qū)動力和制動力，來修正汽車的過度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足。

(3)事先提醒：當(dāng)駕駛者操作不當(dāng)或路面異常時，VSC系統(tǒng)會用警告燈警示駕駛者。

呵護生命 確保安全

交通事故發(fā)生與否取決于3個因素：駕駛員、車輛和環(huán)境條件。而豐田早已認識到：雖然安全駕駛對于防止交通事故起著主要作用，但是在發(fā)生碰撞前的瞬間車輛主動安全就起著更主要的作用，而環(huán)境在某種程度上影響著車輛遵循駕駛意圖的能力。為此，豐田在主動安全方面投入了巨大的研發(fā)能力。1966年，豐田在富士山腳下建設(shè)了試驗場，將各種行駛狀態(tài)、路面狀況等再現(xiàn)并作出評價，根據(jù)評價結(jié)果對制動性能進行了改善，并對避免事故技術(shù)等展開研究活動以減少事故。

為了確定什么樣的車載設(shè)備可以有效降低交通事故的發(fā)生率，豐田對交通事故的發(fā)生模式和趨勢進行了大量統(tǒng)計分析。通過對車輛動態(tài)特性相關(guān)的事故分解分析發(fā)現(xiàn)：車輛打滑是導(dǎo)致失控的主要原因，而在大多數(shù)情況下駕駛員轉(zhuǎn)向不足和錯誤判斷路面條件是導(dǎo)致車輛打滑的主要原因。來自德國的一項研究結(jié)論與此殊途同歸：在歐洲，涉及嚴重人身傷害的車禍當(dāng)中有1／4都是由汽車側(cè)滑所引起，往往一個轉(zhuǎn)彎就足以危及到乘員的生命。

為了改善車輛在緊急狀態(tài)下的動態(tài)特性，豐田先后開發(fā)了ABS防抱死剎車系統(tǒng)、TRC牽引力控制系統(tǒng)，并在1995年成功開發(fā)出VSC系統(tǒng)。在它的各種研究中，豐田確認VSC系統(tǒng)對于降低事故發(fā)生率是有成效的，包括防止由于突然的躲避操作或者由于道路條件的變化導(dǎo)致的汽車回行滑行，改善車輛在曲線上滑移時的轉(zhuǎn)向性能和通過減速的方法來穩(wěn)定車輛行為。

VSC系統(tǒng)是否如豐田自身所宣稱的那樣神奇？對此，美國Lowa大學(xué)專門開展了一項研究。結(jié)果顯示：面對汽車失控現(xiàn)象，有1／3的汽車能夠通過安裝VSC系統(tǒng)來保持汽車的穩(wěn)定性，VSC系統(tǒng)可以有效地防止轉(zhuǎn)向不足、路面條件變化導(dǎo)致的車輪打滑和制動抱死以及驅(qū)動輪打滑。這也正是豐田積極地致力于VSC系統(tǒng)開發(fā)研究、性能改進以及產(chǎn)品推廣應(yīng)用的原因。

根據(jù)車輛受損程度來檢查單車事故時，事故率整體下降大約70%，這些事故不論是嚴重事故還是中等的事故或者所有的事故都是這樣的。

相關(guān)資料

VSC系統(tǒng)裝車現(xiàn)狀

近年來，歐美等汽車工業(yè)發(fā)達國家的VSC裝車率不斷提高。美國政府已經(jīng)宣布，計劃在2 010年之前，強制所有汽車制造商在新車上安裝使用ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)(與豐田的VSC系統(tǒng)相當(dāng)，只是名稱叫法不一樣。由于各大汽車公司與零部件商都在研究ESC電子穩(wěn)定系統(tǒng)，因此各自公司的ESC系統(tǒng)名稱便各不相同，例如博世開發(fā)ESC系統(tǒng)稱之為ESP，寶馬開發(fā)的稱之為DSC，本田開發(fā)的名為VSA，而豐田與愛信合作開發(fā)的稱為VSC，正是由于ESC電子穩(wěn)定系統(tǒng)各自不同的命名，因此可以從名稱上推斷出電子穩(wěn)定系統(tǒng)的來源。)以減少翻車和交通事故死亡率。在德國，已有超過70%的新注冊車輛都配備了ESP。豐田早在20 05年就宣布準備用10年時間使VSC系統(tǒng)成為其車輛的標準配置。而我國目前VSC的裝車率還停留在3%左右。從2006年起我國就已成為僅次于美國的全球第二大新車市場，VSC裝車率與我國在全球的市場地位極不匹配。

VSC系統(tǒng)的工作原理

VSC系統(tǒng)的目標就是防止車輪打滑，保持車輛穩(wěn)定。而車輛行駛狀態(tài)是由三個方向的矢量決定。VSC通過采集車輛車速傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角等實際車輛狀態(tài)信息與名義的正常車輛狀態(tài)信息進行對比，得出偏量信息，繼而ECU發(fā)出相應(yīng)的指令驅(qū)使執(zhí)行機構(gòu)進行相應(yīng)的操作，然后再次確定偏量，執(zhí)行機構(gòu)再次進行相應(yīng)的操作。這樣的閉環(huán)控制使車輛動態(tài)操控性能在道路環(huán)境條件下達到極限狀態(tài)。