主动安全ＶＳＣ系统详解

建　军

近年来，随着人们对汽车安全性要求的不断提高，VSC系统越来越受到消费者的重视。有没有VSC已经成为许多人购车时必问的问题之一。

何为VSC系统？

V S C ( V e h i c l e S t a b i l i t yControl)，即为车辆稳定控制系统，是由丰田汽车公司开发的一种主动安全系统。与其功能相近的系统还有宝马的DSC动态稳定控制、大众的ESP电子稳定程序。近几年来，丰田在主动安全性方面取得了巨大的成就，从美国的权威J.D.POWER的测评结果来看，雷克萨斯主动安全技术方面的评价超过宝马和奔驰。其间，VSC系统功不可没。

VSC系统能避免车辆转弯过程中发生转向过度或转向不足的现象，使车型能尽快修正到原有正常路径。简单地说，我们所熟知的ABS防抱死刹车系统是用来确保车辆紧急刹车时的稳定性的，TRC牵引力控制系统则是控制车辆起步或急加速时的循迹性的，而VSC车辆稳定控制系统则是控制车辆转弯过程的循迹稳定性的。

在汽车行驶过程中，VSC系统通过不同传感器实时监控驾驶者转弯方向，车速、油门开度、刹车力，以及车身倾斜度和侧倾速度，以此判断汽车正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距。然后通过调整发动机的转速和车轮上面的刹车力分布，修正过度转向或转向不足。

当车辆在转弯过程中处于转弯过度临界状况的时候，系统会自动降低发动机的动力输出，且前外侧车轮刹车会产生一向外的力量，将车辆拉回正常的行驶状态；而如果车辆将要出现转向不足情形的时候，也是降低发动机动力输出，根据转向不足的程度对后轮施加刹车，让车辆恢复正常的行驶路径。VSC在提高汽车行驶稳定性方面效果显著。

与ABS等其他主动安全系统相比，VSC系统拥有三大特点：

(1)实时监控：VSC系统能够实时监控驾驶者的操控动作(转向、制动和油门等)、路面信息、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。

(2)主动干预：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机。VSC系统则可以通过主动调控发动机节气门，以调整发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。

(3)事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，VSC系统会用警告灯警示驾驶者。

呵护生命 确保安全

交通事故发生与否取决于3个因素：驾驶员、车辆和环境条件。而丰田早已认识到：虽然安全驾驶对于防止交通事故起着主要作用，但是在发生碰撞前的瞬间车辆主动安全就起着更主要的作用，而环境在某种程度上影响着车辆遵循驾驶意图的能力。为此，丰田在主动安全方面投入了巨大的研发能力。1966年，丰田在富士山脚下建设了试验场，将各种行驶状态、路面状况等再现并作出评价，根据评价结果对制动性能进行了改善，并对避免事故技术等展开研究活动以减少事故。

为了确定什么样的车载设备可以有效降低交通事故的发生率，丰田对交通事故的发生模式和趋势进行了大量统计分析。通过对车辆动态特性相关的事故分解分析发现：车辆打滑是导致失控的主要原因，而在大多数情况下驾驶员转向不足和错误判断路面条件是导致车辆打滑的主要原因。来自德国的一项研究结论与此殊途同归：在欧洲，涉及严重人身伤害的车祸当中有1／4都是由汽车侧滑所引起，往往一个转弯就足以危及到乘员的生命。

为了改善车辆在紧急状态下的动态特性，丰田先后开发了ABS防抱死刹车系统、TRC牵引力控制系统，并在1995年成功开发出VSC系统。在它的各种研究中，丰田确认VSC系统对于降低事故发生率是有成效的，包括防止由于突然的躲避操作或者由于道路条件的变化导致的汽车回行滑行，改善车辆在曲线上滑移时的转向性能和通过减速的方法来稳定车辆行为。

VSC系统是否如丰田自身所宣称的那样神奇？对此，美国Lowa大学专门开展了一项研究。结果显示：面对汽车失控现象，有1／3的汽车能够通过安装VSC系统来保持汽车的稳定性，VSC系统可以有效地防止转向不足、路面条件变化导致的车轮打滑和制动抱死以及驱动轮打滑。这也正是丰田积极地致力于VSC系统开发研究、性能改进以及产品推广应用的原因。

根据车辆受损程度来检查单车事故时，事故率整体下降大约70%，这些事故不论是严重事故还是中等的事故或者所有的事故都是这样的。

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VSC系统装车现状

近年来，欧美等汽车工业发达国家的VSC装车率不断提高。美国政府已经宣布，计划在2 010年之前，强制所有汽车制造商在新车上安装使用ESP电子稳定系统(与丰田的VSC系统相当，只是名称叫法不一样。由于各大汽车公司与零部件商都在研究ESC电子稳定系统，因此各自公司的ESC系统名称便各不相同，例如博世开发ESC系统称之为ESP，宝马开发的称之为DSC，本田开发的名为VSA，而丰田与爱信合作开发的称为VSC，正是由于ESC电子稳定系统各自不同的命名，因此可以从名称上推断出电子稳定系统的来源。)以减少翻车和交通事故死亡率。在德国，已有超过70%的新注册车辆都配备了ESP。丰田早在20 05年就宣布准备用10年时间使VSC系统成为其车辆的标准配置。而我国目前VSC的装车率还停留在3%左右。从2006年起我国就已成为仅次于美国的全球第二大新车市场，VSC装车率与我国在全球的市场地位极不匹配。

VSC系统的工作原理

VSC系统的目标就是防止车轮打滑，保持车辆稳定。而车辆行驶状态是由三个方向的矢量决定。VSC通过采集车辆车速传感器和方向盘转角等实际车辆状态信息与名义的正常车辆状态信息进行对比，得出偏量信息，继而ECU发出相应的指令驱使执行机构进行相应的操作，然后再次确定偏量，执行机构再次进行相应的操作。这样的闭环控制使车辆动态操控性能在道路环境条件下达到极限状态。