详解车辆稳定控制系统及典型故障案例(三)

◆文/北京 杨老师

【编者按】车辆稳定控制系统，对于一线汽车维修技师来讲都应该不陌生，虽然它还未被列为汽车的强制配置，但是目前几乎在主流厂商的大部分中高端车型都已经配备，甚至一些性价比较高的自主品牌也装备了车身稳定控制系统。

我刊特邀杨老师，从一名资深修理人的角度，详细聊聊与“车辆稳定控制系统”有关的话题，从理论到实践，从原理到案例，以连载的形式深入解剖“车辆稳定控制系统”结构、控制原理及常见故障。敬请关注。

杨老师(杨波）汽车维修高级技师、机动车检测维修工程师。从事汽车维修工作近20年，先后担任现代、通用4S店技术总监、日德等外资车企的技术培训讲师。具有扎实的理论基础，在汽车电控诊断领域有着丰富的实战经验和独到的维修见解。现在某外资车企担任技术支持工程师。

(接上期)

二、各子系统功能及原理

上期，我们聊到车身稳定系统的工作原理以及部件组成，本期将以笔者所熟悉的宝马车型为例，详细介绍车身稳定控制系统各子系统的功能及原理。

1.防 抱死制动系统ABS

防抱死制动系统(Anti-lock Brake System)的功能是控制制动力度，防止轮胎与地面完全抱死，使轮胎与地面保持一种似滚动似滑动的最佳制动状态。其核心就是根据轮胎与地面的打滑率为基础进行制动控制的过程，ABS打滑率的控制范围如图15所示。具体的控制逻辑与原理之前已详细介绍，在此就不再赘述。

图15 ABS打滑率的控制范围

2.电 子制动力分配系统EBV

很多汽车厂商都把电子制动力分配系统简称为EBD (英文全称为Electronic Brake force Distribution)，而且常常会把这个功能单独列在车辆配置表中，明确说明该车具有电子制动力分配功能。不过，在笔者看来，EBV系统本质上只是一个电子化的“比例阀”。

什么是比例阀？对于这个问题，汽修界的“老司机”们应该都知道，在ABS没有普及之前，汽车前后桥上的制动系统都装有比例阀。而如今，电子化的产物就是控制模块ECU自动根据前后轮速的变化率，检测前后桥的减速度，通过控制液压阀体中的进出口阀门的开度，调节前后制动力的比例。而电子制动力分配系统EBV功能完全是在ABS的软件程序基础上的延伸，并没有额外的硬件。

我们知道：因为制动时车辆前倾点头、重心前移。一般来讲，轿车的前轮制动力因为前倾作用会大于后轮，而载重货车会因为后桥载重的原因后轮制动力会大于前轮制动力。因此机械比例阀、感应比例阀、EBV的功能就是调节前后制动力的比例，使得前、后桥制动力合理分配。

目前，很多载重汽车都配置有这种感载比例阀，在后桥上连接一个机械的摆臂，根据后桥载重的不同调节后桥的制动力。在一些载重汽车上，这种“感载比例阀”也被称作SABS。

配置了ABS系统的现代轿车，基本上都取消了机械比例阀，而采用电子控制的方式来实现前后制动力分配的功能，前后轮制动力的分配情况如图16所示。

图16 EBV前后轮制动力分配情况

3.弯 道制动控制CBC

弯道制动控制(Cornering Brake Control)简称CBC，是基于ABS和EBV系统的又一个功能延伸。在转弯时制动，虽然ABS可以防止车轮抱死，但是车轮仍有侧滑的风险。因为转弯时，车辆重心会随着转向而发生变化，左右两侧的制动效果就会出现偏差，CBC系统会自动控制制动力矩的分配，确保汽车在转向制动时的稳定性。

以笔者的理解，这个功能其实就是：计算左右两侧的制动力，并根据需要对制动力进行再分配。另外，CBC系统还可以通过给汽车单独一侧施加制动力，增强汽车转向时的稳定性，即使制动效果在超出了ABS所能控制的正常范围，也能起到一定的稳定作用。

图17所示为CBC弯道制动控制示意图，从中可以看出：在车辆转向时，有CBC功能的车辆左右两侧的制动力不同，而没有CBC功能的车辆因左右两侧制动力基本相同，这就会造成车辆转向时制动不稳定。

同样，CBC功能也是软件上的一项功能，集成在车身稳定系统中的，并无实际的额外硬件需求。

图17 CBC弯道制动控制示意图

4. 发动机阻力矩控制系统MSR

发动机阻力矩控制系统(Motor control Slide Retainer)，简称MSR。在某些特殊情况下(如高速时换挡或在低附着系数路面行驶时，突然松开油门)，发动机会产生较大的阻力矩导致车辆不稳定，这时MSR系统通过短时间提高发动机扭矩来减弱负荷剧烈变化而造成的影响，从而自动降低发动机阻力矩，保证车辆的行驶稳定。也就是说，MSR系统是防止发动机突然出现较大阻力后，驱动轮路面附着系数突然下降的功能，比如在雪地里突然收油，MSR系统就会控制发动机，使其牵引力不至于下降太快，以保证车辆的行驶稳定性。需要注意的是，只有车速大于15km/h时，MSR系统才开始工作。

一般情况下，车辆行驶过程中主要依靠制动系统中的摩擦片压紧制动盘来实现减速。但是老司机都知道，有时候一些重型车单靠制动系统是无法获得足够的制动力，因此就得靠发动机的阻力矩来减速。尤其是那些经常在山区行驶的载重卡车，下长坡时，如果单靠制动系统，制动摩擦片温度升至一定程度就会出现热衰减的情况，甚至制动失灵，出现车毁人亡的悲剧。许多老司机在下长坡时，一般都会采取“挂抵挡”的方式，借助发动机的阻力矩来进行制动！

之所以讲这么多发动机阻力矩的内容，是因为笔者想说明一个道理：除了制动系统具有使汽车减速的功能，发动机本身也具有制动功能。收油门时，车辆在惯性的作用下会继续维持原来的车速，然后才缓慢下降，但现代发动机由于采用来各种先进的气门技术，其响应性能极其出色，发动机转速的下降速率会远远快于车速的下降速率，这样发动机就会产生较大的阻力矩，对车辆产生制动效果。尤其是车辆行驶在冰雪路面时，如果突然松开油门，发动机的制动效果就会突破轮胎与地面的附着力，出现轮胎与地面打滑的情况。突然松开油门时，发动机的动力流如图18所示。

图18 发动机产生阻力矩时的动力流

5.主 动稳定控制系统ASC

主动稳定控制系统ASC ，也叫驱动防滑控制系统，在一些车型上也叫DTC，大部分车厂都把它称为TSC。顾名思义，驱动防滑系统是为了防止驱动轮打滑的功能，其工作方式是有针对性地对驱动轮进行制动，并适时调整发动的驱动力矩，以优化车辆的动力性能。

与ABS控制原理一样，当驱动轮与地面出现纯滑动摩擦(即驱动轮空转打滑状态)，附着系数并不是最大，驱动力也不是最大，因此，当车身控制模块通过监测轮速信号，发现驱动轮存在打滑现象时，就会降低发动机的输出扭矩。驱动轮严重打滑时，甚至会采取制动的措施，避免驱动轮打滑，以提高车辆的驱动力矩。当车辆行驶在附着力比较低的冰雪路面时，ASC的控制效果更明显。

但是，在驱动轮严重驱动打滑时，ASC系统虽然能起到防滑作用，但同时又会引发另一个问题。车辆在正常状态下，ASC系统一般都会保持开启状态，控制系统不允许车辆出现打滑等不稳定状态。尤其是行驶在覆盖着冰雪的上坡路面时，控制模块就会进行干预调节，如降低发动机功率或进行制动干预，这时就会出现驾驶员要求加速，而控制系统却限制发动机的功率和扭矩，甚至制动的情况。宝马车系多为后轮驱动，当驱动轮出现严重打滑时，车辆甚至会出现无法起步的情况。遇到这种情况，则需短按一下中控台上的“ASC”按钮，仪表台上的ASC指示灯会亮启，暂时关闭ASC，这样就允许车辆驱动轮出现一定程度的打滑，以实现正常起步，正常行驶上路后再恢复ASC功能。

6.自 动差速制动系统ADB

自动差速制动系统(Automatic differential braking)简称ADB。ADB系统使用成熟的电子元件，提供与机械差速制动系统相同的功能，但却并未增加车身重量，避免了效率的损失。当车轮出现打滑迹象，ADB系统会单独进行车轮制动，锁止打滑的驱动轮，并将驱动力施加到相对稳定的车轮上，从而保证最佳的驱动功率。在松软沙路，ADB系统能最大限度的发挥出车辆的动态性能和运动特性，尤其是具有一定越野性能的宝马X车系。

其实，在笔者看来，ADB系统实质就是“电子差速锁”。如果车辆装备开放式差速器，当一侧轮胎悬空(图19)时，ADB系统会对空转的车轮进行制动，使其不会白白浪费动力。在笔者经常接触的宝马车系中，这个系统装在四驱车型上被叫作“ADB—X”，而装在后驱车型上则被叫作“ABD”。另外，需要注意的是，即使关闭车身稳定控制系统DSC，ADB也会处于开启状态。

图19 车轮悬空时ADB系统将对空转车轮进行锁止

7.行 驶动态协调系统FDR

行驶动态协调系统(Field Detection System)简称FDR，是建立在开关信号和软件计算的基础上，在不同驱动模式下协调各个模块进行协同工作。驾驶者可通过 DTC 按钮或驾驶体验开关，启动或关闭行驶动态协调控制系统，功能模式显示在组合仪表(KOMBI)上。系统中的ICM 集成底盘控制模块根据DTC开关、驾驶模式开关，切换底盘的控制逻辑，并控制各种相关系统(包括车身稳定系统DSC)之间的通信。同时，ICM 控制单元还对相关合作系统进行监控与协调。另外，驾驶员可随时打开或关闭此功能。

从行驶动态协调系统的功能可以看出，驾驶模式不仅影响车身稳定系统的打开或关闭，还与发动机动力输出、变速器换挡时机、电子减振器软硬、四驱系统、转向机转向力度等都有相应的匹配关系。因此，在选择驱动模式时，仪表台上会显示发动机、变速器、转向系、传动系、减振器等的图标，并变换相应的颜色，如图20所示。

图20 不同驾驶模式下仪表台显示不同的图标

8.挂车稳定系统

顾名思义，挂车稳定系统就是在车后挂上拖车后(图21)，车身稳定系统控制模块DSC会自动识别出车后增加的这个拖车模块，DSC通过程序有针对性地进行制动控制和干预，使得车辆和拖车都能稳定地行驶，同时将最高车速降至能引起车辆左右摇摆的临界车速值。

图21 车后加挂的拖车