詳解車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)及典型故障案例(四)

◆文/北京 楊老師

【編者按】車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)，對于一線汽車維修技師來講都應(yīng)該不陌生，雖然它還未被列為汽車的強(qiáng)制配置，但是目前幾乎在主流廠商的大部分中高端車型都已經(jīng)配備，甚至一些性價比較高的自主品牌也裝備了車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)。

我刊特邀楊老師，從一名資深修理人的角度，詳細(xì)聊聊與“車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)”有關(guān)的話題，從理論到實踐，從原理到案例，以連載的形式深入解剖“車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)、控制原理及常見故障。敬請關(guān)注。

楊老師(楊波）汽車維修高級技師、機(jī)動車檢測維修工程師。從事汽車維修工作近20年，先后擔(dān)任現(xiàn)代、通用4S店技術(shù)總監(jiān)、日德等外資車企的技術(shù)培訓(xùn)講師。具有扎實的理論基礎(chǔ)，在汽車電控診斷領(lǐng)域有著豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗和獨(dú)到的維修見解。現(xiàn)在某外資車企擔(dān)任技術(shù)支持工程師。

(接上期)

9.提高敏捷性、縮短制動距離的附加子功能

(1)制動干預(yù)系統(tǒng)

車輛在快速轉(zhuǎn)彎等情況下有不足轉(zhuǎn)向的趨勢時，集成式底盤管理模塊ICM 中的中央行駛動態(tài)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能迅速識別這種情況。遇到這種情況，控制系統(tǒng)將對彎道內(nèi)側(cè)后車輪進(jìn)行制動干預(yù)的規(guī)定值傳輸給車身穩(wěn)定系統(tǒng)控制模塊 DSC，DSC將會準(zhǔn)確地執(zhí)行這個規(guī)定值，而駕駛員幾乎不會有任何感覺。由此出現(xiàn)的非對稱分配的制動力產(chǎn)生圍繞車輛重心的偏轉(zhuǎn)力矩。車輛轉(zhuǎn)入彎道內(nèi)不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足，而是在彎道內(nèi)表現(xiàn)為完全中性的行駛特性。

這種制動干預(yù)提高了行駛安全性，因為借此可以避免車輛前車輪偏出彎道，弊端是是車輛會因制動干預(yù)而略微減速，從而影響其行駛動態(tài)性能。制動干預(yù)系統(tǒng)工作示意圖如圖22所示。

圖22 制動干預(yù)系統(tǒng)工作示意圖

(2)干燥制動系統(tǒng)

車身穩(wěn)定系統(tǒng)控制模塊DSC，根據(jù)車載網(wǎng)絡(luò)上傳來的車窗玻璃刮水器工作情況判定是否啟動干燥制動功能。干燥制動系統(tǒng)啟動以后，在下雨時制動摩擦片與制動盤會定期輕微接合，以便及時去除制動盤片之間的水分，使制動盤片之間保持干燥，以保持良好的制動效能。因此，在雨天制動時，干燥制動系統(tǒng)可以顯著提高車輛的制動效率。

(3)制動準(zhǔn)備系統(tǒng)

車身穩(wěn)定系統(tǒng)控制模塊DSC會接收來自發(fā)動機(jī)的加速踏板信號，當(dāng)駕駛員迅速松開加速踏板時，DSC模塊會認(rèn)為車輛接下來可能會需要緊急制動，因此，在駕駛員進(jìn)行緊急制動之前，DSC就會控制泵馬達(dá)并在制動系統(tǒng)內(nèi)建立適度的制動壓力。如果此后駕駛員進(jìn)行緊急制動，制動力就會很快傳遞到制動盤片上，制動準(zhǔn)備系統(tǒng)有助于縮短制動時間，提高車輛的安全性。

(4)制動衰減支持系統(tǒng)

如果駕駛員因制動摩擦片摩擦系數(shù)較低(如熱負(fù)荷較大時)，而無法使車輛實現(xiàn)快速減速時，制動衰減支持系統(tǒng)將會啟動，并為駕駛員提供支持。在車輛減速度較低，且制動盤溫度較高時，制動衰減支持系統(tǒng)將為制動系統(tǒng)提供較大的制動力。制動衰減支持功能在于補(bǔ)償因制動溫度上升而造成的制動力損失。制動器溫度較高時，制動盤片的摩擦力將會衰退，需要駕駛員用更大的力去操縱制動踏板。有了制動衰減支持系統(tǒng)，制動系統(tǒng)就會通過控制液壓泵自動實現(xiàn)制動力的提高。

需要特別注意的是：系統(tǒng)采集的制動盤溫度并不是通過直接測量來獲得的，而是控制模塊通過相關(guān)的信息綜合計算得出的。例如：車輪轉(zhuǎn)速及變化率、單個車輪制動壓力以及環(huán)境溫度等。

(5)動態(tài)制動控制系統(tǒng)

當(dāng)駕駛員進(jìn)行緊急制動時，車身穩(wěn)定系統(tǒng)就會立即自動施加最大制動壓力為駕駛員提供支持，以優(yōu)化制動效率。

筆者認(rèn)為，這個功能也就是BOSCH號稱的緊急制動輔助系統(tǒng)HBA。也就是緊急制動時，如果駕駛員施加的制動力不足時，控制模式能識別緊急制動并自動增加制動力。一般控制方法是控制根據(jù)制動壓力傳感器的壓力變化速度，來確認(rèn)是否為緊急制動；而有些車型配備具有線性線程的制動踏板傳感器，則可根據(jù)制動踏板的變化速率判斷是否進(jìn)入緊急制動模式。

(6)坡道起步輔助系統(tǒng)

車身穩(wěn)定系統(tǒng)控制模塊DSC根據(jù)慣性傳感器的縱向傳感器信號，計算坡度大小和方向，根據(jù)變速器擋位確認(rèn)車輛的驅(qū)動方向，通過制動開關(guān)、手剎開關(guān)信號決定是否開始啟用坡道起步輔助系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)判斷車輛處于上坡起步時，在解除制動2s內(nèi)，車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)模塊DSC自動保持制動力矩，避免制動解除后車輛向下滑動。在此期間，如果出現(xiàn)油門踏板信號，坡道起步輔助功能自動解除。坡道起步輔助系統(tǒng)工作示意圖如圖23所示。

圖23 坡道起步輔助系統(tǒng)工作示意圖

1 0.其他輔助功能

(1)與EMF配合使用的自動駐車功能

與電動機(jī)械式駐車制動器(EMF)配合使用的自動駐車功能，是把自動駐車(電子手剎)的功能與車身穩(wěn)定系統(tǒng)DSC的控制功能整合在一起的。自動駐車功能使車輛保持靜止?fàn)顟B(tài)時，將啟用DSC 內(nèi)部的另外兩項子功能：溜車監(jiān)控和滑移識別。溜車監(jiān)控是DSC監(jiān)控輪速信號，并將信號發(fā)送給EMF。停車后車輛滑移(所有4個車輪不滾動)時，滑移識別功能將啟動并進(jìn)行干預(yù)。這種情況多發(fā)生在光滑的陡坡上。自動駐車功能如圖24所示。

(2)胎壓監(jiān)測功能

車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)模塊DSC根據(jù)輪速傳感器的信號，進(jìn)行分析計算，推算是否有個別車輪虧氣。輪胎虧氣時，輪胎直徑就會變小，同樣在直線行駛時，該側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速會略高于其他3個車輪的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過長時間的積累，并進(jìn)行微積分測算，DSC就能推算出某側(cè)車輪是否虧氣。

當(dāng)然，這種間接式的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)有很多的缺點：檢測的準(zhǔn)確性不高，DSC是通過傳感器的信號來計算的；報警滯后，出現(xiàn)突然性的爆胎則無法立即報警；不平路面、低速行駛、頻繁變道、轉(zhuǎn)向等許多因素都制約了該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

(3)車況保養(yǎng)提醒功能

這里的車況保養(yǎng)并不是單指發(fā)動機(jī)的保養(yǎng)，還包括來制動系統(tǒng)、汽車尾氣等諸多系統(tǒng)的保養(yǎng)。車身穩(wěn)定系統(tǒng)控制模塊DSC會根據(jù)車輛使用時間、制動系統(tǒng)的使用頻率自動推算制動液的保養(yǎng)里程。每個制動器上均安裝有制動片厚度感應(yīng)塞，車身穩(wěn)定系統(tǒng)控制模塊DSC，通過檢測感應(yīng)塞的電阻值，推算合理的制動片的保養(yǎng)周期。車況保養(yǎng)相關(guān)信息如圖25所示。

圖24 自動駐車功能說明

圖25 車況保養(yǎng)提醒系統(tǒng)中包含的信息

以上是寶馬車系的車身穩(wěn)定系統(tǒng)的常見子功能的原理介紹。在上述內(nèi)容中，筆者多次提到：車身穩(wěn)定系統(tǒng)的諸多子功能與DTC開關(guān)、駕駛模式選擇開關(guān)(也稱為行駛動態(tài)操控開關(guān))息息相關(guān)。那么，我們下面就從全局的角度，系統(tǒng)了解DTC按鈕、駕駛模式選擇開關(guān)的工作原理。

駕駛員可以通過短按(1s)DTC開關(guān)來實現(xiàn)牽引力防滑功能的啟用和關(guān)閉，通過長按(3s及以上)DTC開關(guān)來實現(xiàn)車身穩(wěn)定系統(tǒng)DSC的部分子功能限制性關(guān)閉。所謂限制性關(guān)閉，是指該功能并不是被完全徹底地關(guān)閉，只是部分關(guān)閉。也就是說：在極其危險的狀況下，車身穩(wěn)定系統(tǒng)仍保留糾正車輛姿態(tài)的功能，以確保車輛安全。

另外，駕駛員還可以根據(jù)需要，通過駕駛模式選擇開關(guān)(也被稱為行駛動態(tài)操控開關(guān))來選擇舒適、標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)動、超級運(yùn)動等駕駛模式。駕駛模式不僅影響車身穩(wěn)定系統(tǒng)的功能啟用或關(guān)閉，還與發(fā)動機(jī)動力輸出、變速器換擋時機(jī)、電子減振器軟硬匹配、四驅(qū)系統(tǒng)匹配、轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)向力度的匹配等密切相關(guān)。這就是之前提到的行駛動態(tài)協(xié)調(diào)FDR系統(tǒng)?？刂崎_關(guān)與車身穩(wěn)定系統(tǒng)的功能狀態(tài)如圖26所示，車身穩(wěn)定模塊內(nèi)所有子功能與上述開關(guān)的邏輯關(guān)系，如表1所示。

圖26 控制開關(guān)與車身穩(wěn)定系統(tǒng)的功能狀態(tài)

表1 車身穩(wěn)定模塊內(nèi)各子功能與相關(guān)選擇開關(guān)的邏輯關(guān)系