普锐斯线控制动系统的车辆稳定控制

车辆稳定控制系统（Vehicle Stability Control，VSC）是丰田开发的一种汽车主动安全系统，能够极大地提高车辆操控安全系数和驾驶便利性。当出现紧急转弯、紧急加速和紧急制动等突发情况时，车辆可以迅速感知并采取相应的制动措施，如对每个轮胎进行单独控制，同时降低引擎的输出，以维持车身的稳定。

一、VSC＋系统

1.判定车辆状态的方法

为了判定车辆状态，需通过传感器检测转向角、车速、车辆偏移率和车辆的横向加速度，然后将这些值输入制动防滑控制ECU来计算分析。

1）判定前轮滑动

如图6-10（a）所示，车辆前轮是否滑动是通过目标偏移率和实际偏移率的差判定的。车辆的实际偏移率小于驾驶员操作方向盘时产生的偏移率（目标偏移率是通过车速和转向角判定的）时，就意味着车辆的转向角度大于行驶轨迹。这样，制动防滑控制ECU就判定前轮有很大的滑动趋势。

图6-10 判定前轮滑动和判定后轮滑动

（a）判定前轮滑动；（b）判定后轮滑动

2）判定后轮滑动

如图6-10（b）所示，车辆后轮是否滑动是通过车辆偏离角和偏离角速度（单位时间内偏离角的变化）的值判定的。车辆偏离角（角速度）大时，偏离角的变化率（角加速度）也大，制动防滑控制ECU就判定车辆的后轮有很大的滑动趋势。

2.VSC＋控制方法

制动防滑控制ECU判定出现前轮或后轮滑动趋势时，它通过降低发动机的输出功率并在前后轮施加制动来控制车辆的偏移力矩。VSC＋的基本工作原理说明如下，但是，控制方法根据车辆特性和行驶条件的不同而不同。

1）阻止前轮滑动

如图6-11（a）所示，制动防滑控制ECU判定前轮有很大的滑动趋势时，它会根据滑动趋势的大小来抵消滑动趋势。转向时，制动防滑控制ECU控制发动机的功率输出并在外侧前轮和两个后轮上施加制动来抑制前轮的滑动趋势。

注：图6-11中箭头长度代表制动力的大小，可以向汽车重心取矩，根据转矩的方向来分析这样控制对汽车姿态的影响。

2）阻止后轮滑动

制动防滑控制ECU判定后轮有很大的滑动趋势时，它会根据滑动趋势的大小来抵消滑动趋势。为了抑制后轮滑动趋势，它给外侧前轮施加制动并产生向外侧倾的外向力矩，如图6-11（b）所示。除了因制动力降低了车速外，还能保证车辆的高稳定性。在有些情况下，制动防滑控制ECU在必要时也给后轮施加制动力。

图6-11 阻止前轮滑动和阻止后轮滑动

（a）阻止前轮滑动；（b）阻止后轮滑动

VSC＋系统来自蓄能器中存储的高压液体到相应需要制动车轮的制动轮缸，制动压力在减压、保持和增压三种模式下循环，这样，前轮或后轮的滑动趋势得到了抑制，实现了VSC控制。

［完成任务］在车辆右转弯，发生不足转向时，VSC系统如何控制？__________。在车辆左转弯，发生过度转向时，VSC系统如何控制？__________。

3）VSC＋和EPS系统的联合控制

VSC＋除了一般的VSC控制功能外，还能对EPS电动转向系统进行控制，对驾驶员根据车辆状况进行的转向操作提供转向助力。后轮失去抓地力时，该系统会控制制动力和动力。同时，系统还控制转向扭矩来帮助驾驶员转向。出现前轮滑动的趋势时，如果驾驶员转动方向盘的力过大，就会使情况恶化。为了防止这种情况，VSC＋提供转向扭矩助力。

车辆左右车轮所在的路面阻力不同而进行制动时，根据制动强度，左右车轮的制动力也不同，这会产生导致转向的偏移力矩。这种情况下，VSC＋和EPSECU进行联合控制，在方向上产生一个转向扭矩助力来抵消已产生的力矩，可增强驾驶员转向效果，提高车辆的稳定性。

3.VSC＋系统传感器

制动防滑控制ECU根据车轮轮速传感器、偏移率传感器、减速传感器和转向角传感器发出的4种信号，判断车辆状况。

紧急避让或急转向时，如果前轮或后轮有很大的滑动趋势，并且制动防滑控制ECU检测到超过规定的车辆状况，则它根据车辆状况来控制动力和制动液液压。激活的轮缸根据车辆状况的不同而不同。

1）偏移率传感器（带VSC＋系统）

减速度传感器安装在偏移率传感器中，用于检测偏移率和侧向加速度，并将此信号发送到制动防滑控制ECU。

维修更换偏移率传感器或制动防滑控制ECU后，制动防滑控制ECU侧的减速度传感器和偏移率传感器都必须进行初始化。

2）转向角传感器（带VSC＋系统）

转向角传感器用于检测转动方向和转向角，并将信号发送到制动防滑控制ECU。转向角传感器包括3个具有相位的光敏断路器。带槽的盘阻断光线从而使光敏IC打开或关闭，以便检测转动方向和转向角。维修或更换转向角传感器或转向柱总成后，转向角传感器会自动校准。

二、自诊断和安全保护

1.自诊断

如果制动防滑控制ECU检测到ECB、再生制动、带EBD的ABS、制动助力和VSC＋系统中的故障，则制动控制系统、ABS制动系统和VSC系统中与这些故障相关的功能警告灯会闪烁或点亮，来提示驾驶员。指示灯的情况如表6-2所示。

表6-2 指示灯情况

2.安全保护

混合动力或VSC系统有故障时，制动防滑控制ECU会禁止VSC＋工作。ABS和/或制动助力系统有故障时，制动防滑控制ECU会禁止带EBD的ABS、制动助力和VSC＋系统工作。EBD控制系统有故障时，制动防滑控制ECU会禁止EBD工作。因此，在没有带EBD的ABS系统、制动助力和VSC＋系统的情况下，制动对燃油喷射系统的燃油切断控制中断。