一汽马自达6轿车动态稳定控制系统

作者：梁超 齐华春

欢迎访问e展厅 展厅 2 汽车电子展厅 车灯, 遥控发射器, 汽车娱乐系统, TPMS胎压监测, 汽车防盗器, ... 一汽马自达6轿车在国内中高档轿车中以配备技术水平较高见长.排量2.3L的马自达6轿车配备了动态稳定控制系统（OSC），使得马自达6轿车在车辆的通过平顺性和操控的准确和稳定性方面达到了较高的水平。尤其是在连续转弯的道路上行驶时对车辆实施的精确控制方面.提高了车辆的主动安全性能。 动态稳定控制系统（DSC）：DSC是Dynamic Stability Control的简称。DSC技术主要由马自达公司和宝马公司采用相类似的技术有保时捷公司的保时捷稳定管理系统PSM（Porsche Stability Management）、奔驰公司和奥迪公司的电子稳定程序系统ESP（Electronic Stabilization Program）和沃尔沃公司的动态稳定牵引控制系统DSTC（Dynamic Stability Traction Control）等。名称虽不相同，但在设计目标、控制策略、追求的性能上大体是相同的。 动态稳定控制系统（DSC）是通过对特定车轮的制动压力进行控制同时精确地控制发动机的输出扭矩。确保车辆的动态稳定性，主动避免如不足转向、过度转向、甚至甩尾失控等危险状况，又可以安全地将车辆性能发挥到极致。DSC是在传统的汽车动力学控制系统ABS和TCS的基础上增加横向稳定控制性能，从而能够在各种工况下提高汽车的动力性能——全部、部分制动、滑移驱动、发动机反拖、换挡以及从换挡到反拖的瞬态过程，通过控制横向和纵向力的分布和幅度控制任何路况下汽车动力学运动模式。 动态稳定控制系统（DSC）是一种新型主动安全系统，它整合了较多的控制系统，包括防抱制动系统（ABS）、电子制动力分配系统（EBD）、电控辅助制动系统（EBA）、牵引力控制系统（TCS）。DSC系统是在包含以上系统基础上，增加了车辆转向行驶时横摆率传感器，侧加速传感器和转向盘转角传感器，通过这些传感器发出的信号监测车辆的状态和驾驶员的需求。当路面状况改变使车辆行驶偏离驾驶员的预定方向或制动车轮打滑时，电控单元（ECU）发出控制前后、左右车轮驱动力和制动力的指令，以实时修正过度转向、不足转向或车轮打滑等不利于安全的倾向。 DSC系统具有如下优点：控制所有关键的侧向动力学运动状态获得最大安全性能；在驾驶员因为惊恐造成急转时，主动控制转向程度提高汽车的稳定性；提高汽车在各种工况下的稳定性和驱动性能；通过在物理参数限制范围之内提高操纵稳定性使得驾驶员能集中精力于交通状况：同ABS、EBD、EBA和TCS相比提高了转向能力和稳定性。 防抱制动系统（ABS）：在制动过程中能防止车轮出现抱死现象，使汽车在制动状态下仍能转向，并保证汽车制动时的方向稳定性，在一定条件下可缩短制动距离。制动时通过调节各制动气室的压力，保持制动时车轮的滑移率始终在侧向附着系数和纵向附着系数最大的最佳滑移率附近，从而得到维持转向能力和方向稳定性充分大的侧向力及产生最大的地面制动力（纵向力）。ABS系统能缩短制动距离，提高制动时的方向稳定性.提升辅助制动效果，改善轮胎的磨损状态。 电子制动力分配系统（EBD）：能够根据汽车制动时产生的轴荷转移现象，自动调节前后轮的制动压力，提高制动效能，并配合ABS系统提高制动稳定性。 电控辅助制动系统（EBA）：通过驾驶员踩踏制动踏板时制动庄力增长的速率来判断制动行为。如果确认制动压力是急速性增加，EBA就会启动，从而自动大幅度提高制动压力，其速度要比驾驶员用脚所产生的压力快得多。有助于缩短制动距离。 牵引力控制系统（TCS）：可以使车辆在湿滑或泥泞路面起步、加速，加速转弯时避免驱动轮打滑，并将滑动率控制在一定的范围内。它的功能是既可以提高牵引力，又可以保持汽车的行驶稳定。当驱动轮出现打滑时，系统将对打滑的驱动轮的制动压力进行控制同时控制发动机的输出扭矩，使驱动轮的牵引力控制在最佳区域并提高了汽车的方向稳定性，避免轮胎的不均匀磨损。 动态稳定控制系统（DSC）对车身姿态的修正方式有两种（见图1）。 1．当车辆在高速转弯瞬间，在特定的条件下，有可能发生不足转向的情况，DSC系统会根据当时的车速、侧向加速度、车身的转角速率及转向盘转向角度等信息，针对转向内侧的后轮单独实施制动，并调整发动机的扭矩输出。这样车辆产生的附加扭矩使汽车偏离实际行驶方向按期望的方向、行驶，提高了车辆行驶的方向稳定性。让车身姿态维持在理想的转弯轨迹上，将不足转向情况修正到最低。（见图1中红色车辆） 2．当车辆在高速转弯瞬间，在特定的条件下，可能发生过度转向的情况，DSC系统会根据当时的车速、侧向加速度车身的转角速率及转向盘转向角度针对转向外侧的前轮单独实施制动并调整发动机的动力输出。这样车辆产生的附加扭矩使汽车偏离实际行驶方向按期望的方向行驶，提高了车辆行驶的方向稳定性。让车身姿态维持在在理想的转弯轨迹上将过度转向情况修正到最低。（见图1中蓝色车辆） 动态稳定控制控制系统（DSC）原理（见图2）：由车轮转速传感器感知每个车轮的转速判断车轮和路面相对速度。再根据转向角度传感器和组合传感器得到的转向角度信号和车辆的横向惯性力与横摆率信号，由DSCHU/CM（液压单元／控制模块）对各个车轮的制动力进行调节，对车身运行姿态控制。同时把信号传递给发动机动力控制模块（PCM）控制发动机的输出扭矩，使驱动力和附着力相平衡。减少驱动力的消耗，防止过度转向和不足转向现象的产生。尤其是在连续转弯的道路上行驶时对车辆实施的精确控制，增加车辆的通过平顺性和操控的准确和稳定性，提高了车辆的主动安全性能。 一汽马自达6轿车的DSC系统的组成：主要有DSC液压单元HU（HydraulicUnit）、控制模块（ControlModule）、动力控制模块（PCM）、动态稳定控制系统（DSC）指示灯、动态稳定控制系统关闭开关、DSC关闭灯、车轮转速传感器和组合传感器等部件组成。 一、DSCHU/CM（液压单元／控制模块） DSC采用一体的HU/CM（见图3），结构紧凑，同时具有高度可靠性。DSCHU/CM主要是计算每一个传感器的输入信号并控制每一个电磁阀以及电动泵的开启与关闭，调节每个车轮的制动管路油压，并激活DSC系统的每一个功能，如ABS、EBD、EBA、TCSDSC以及电控制动助力。在制动过程中，系统会保持方向的稳定性，确保车辆具有良好的操纵性，并通过制动油压的控制缩短制动距离。系统还会根据车辆载荷、路面状况和车速等因素，对前后车轮制动管路油压进行最佳的电子制动力分配（EBD）控制，以防止后车轮抱死。进行TCS控制时，系统根据不同的路面状况和车速，将车辆牵引力保持在附着力范围内，以提高在起动与加速过程中的安全性。通过控制发动机扭矩和控制对每一车轮的制动，实现DSC控制，以抑制车辆过度转向或不足转向的强烈趋势，从而确保车辆的稳定性。 在紧急制动过程中，DSCHU/CM会通过增加主缸压力来提高制动油压，减轻驾驶员的劳动强度，并能够产生巨大的制动力。DSCHU/CM使用内置式制动油压传感器监控主缸压力改变时的比率，并且当DSCHU/CM通过压力改变探测到紧急制动正在发生时，会立刻启动制动助力功能。DSCHU/CM还通过计算制动钳活塞压力，将主缸油压增加到规定预设的压力，从而增加制动钳活塞的压力。当车速等于或高于17km/h，系统将启动制动助力功能，在速度小于或等于5km/h时，制动助力功能将取消。 另外，在DSC控制中一个重要的功能是自检，在任何不正常情况发生时，DSC会点亮警告灯，以对驾驶员进行警告同时把故障码记录在DSC中当自检系统检查DSC系统存在故障时，DSC会自动取消控制以保证行驶的安全性。 控制模块功能： 计算来自每一个传感器的输出信号，控制适用于每个车轮的制动液压，并激活每一个DSC系统功能（ABS、EBDEBA、TCS以及DSC）。 通过CAN输出调节TCS/DSC系统功能的控制信号以及速度信号。 通过一根硬线向音响系统、刮水器、巡航系统输出速度信号。 当在DSC系统探测到不正常现象时控制诊断系统以及故障保护功能。 二、动力控制模块（PCM） 动力控制模块（PCM）会根据来自于DSCHU/CM的信号来控制发动机扭矩，并通过CAN向DSCHU/CM传送发动机状况以及轮胎信息。 动力控制模块（PCM）功能： 根据来自于DSCHU/CM的信号控制发动机扭矩。 通过CAN向DSCHU/CM传输发动机条件以及轮胎信息。 三、DSC指示灯（见图4） DSC指示灯安装在组合仪表板上，当DSC功能没有被DSC开关关闭时，指示灯会通知驾驶员DSC处于激活状态（车辆处于侧滑状态）或者TCS处于激活状态（驱动轮滑移状态）。 当DSC与CAN系统处于正常状态时，且点火开关处于ON状态（接通），DSC工作指示灯会点亮2.4s，然后熄灭，用以检测指示灯的功能是否正常。当系统发生故障时，DSC指示灯会始终保持点亮状态。当DSC与TCS不工作时，DSC指示灯不点亮；当TCS工作时DSC指示灯点亮闪烁间隔0.5s；当DSC工作时DSC指示灯点亮闪烁间隔0.5s.4、DSC关闭开关/DSC关闭灯 DSC关闭开关安装在仪表板上，通过按下DSC关闭开关来取消DSC功能。DSC关闭指示灯与组合仪表安装在一起，按下DSC关闭开关，关闭指示灯会点亮以通知驾驶员此时DSC功能被取消。当DSC与CAN系统处于正常状态时，若点火开关处于ON（接通）位置DSC关闭指示灯会点亮2.4s，然后熄灭，用以检测灯的功能是否正常。当系统发生故障时DSC关闭指示灯会始终保持点亮状态。 四、传感器 车轮转速传感器（见图5）探测每一车轮的转动状态并向DSCHU/CM传输信号。转向角传感器用来探测转向角度并传输给DSCHU/CM。组合传感器由侧加速度传感器与横摆率传感器组合而成。组合传感器安装在驻车制动杆的左侧.用以探测车辆横摆率（车辆转角速度）以及侧加速度并把信号传输给DSCHU/CM。当车辆保持静止时组合传感器输出电压为2.5V，并随着横摆率以及侧加速度变动。当传感器探测到旋转转向叉的转动速度所产生的自转偏向力就会按比例形成横摆率。当传感器探测到作用在硅检测部件上的侧加速度时，就会按比例形成侧加速度。 车轮转速传感器：探测每个车轮的转动状态，并向DSCHU/CM传输信号。 组合传感器（见图6）：探测车辆的侧加速度与横摆率.并将信息传输给DSCHU/CM。 转向角度传感器（见图7）：探测转向角度并将信息传输给DSCHU/CM。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/31/2007)