VDC車輛行駛動態控制系統(車輛動態控制系統)

為了讓VDC車輛動態控制系統能夠主動控制車輛的動態表現，因此VDC車輛動態控制系統就必須結合ABS防鎖死剎車系統、TCS循跡控制系統、BLSD剎車式防滑差速器等系統的功能，以控制四個車輪的轉動速度來改變車輛在行駛中的姿態，並且使車輛在道路上以更佳的路線去行駛。藉由VDC的控制讓以非直線狀態行駛的車輛能夠有最佳的行駛路線，這樣就能夠提高車輛在行駛中的穩定性，尤其是當車輛在濕滑路面或是在過彎時，因而在提高車輛穩定性的同時也大大的增加了車輛在行駛當中的安全性。

基本介紹

• 中文名：VDC車輛行駛動態控制系統
• 外文名：Vdc vehicle running dynamic control system
• VDC功能：確定車輛駕駛狀態
• TCS功能：改變換檔時間
• EBD功能 ：提高車輛制動時的穩定性

背景介紹

道路在雨後會因為路面的不平整或是排水系統不良，而在路面出現一灘灘的積水。為了到山林之中吸收大量的芬多精，而必需通過蜿蜒的山路。以上的路況都有機會使車輛發生難以控制的狀況。為了讓駕駛者能夠在難以控制車輛的慌亂情況之下把車輛安全的帶離危險地帶，以及將處於失控邊緣的車輛給安全的帶回到正常的行駛路線，或是預防車輛在極度操控時達到失控狀況，因此能夠主動控制車輛動態表現的「VDC車輛動態控制系統」於是因應而生。

Nissan汽車是全球汽車製造廠中少數具有能力開發車身穩定系統的廠商，Nissan汽車的VDC車輛動態控制系統更是其中的翹楚。Nissan的VDC最早是配置在1998年的Cima車型(日規Infiniti Q45)，之後陸續配置在Nissan與Infiniti品牌的車型之上，現今的Infiniti Q45、M45、G35、FX35等車型，更是將VDC列為標準配備。

當車輛在過彎時發生了轉向不足或是轉向過度的情況時，VDC系統會適時的利用ABS、TCS、BLSD的功能以介入控制車輛在行駛中的車身姿態。一輛行駛中的汽車，其車上的「VDC統合控制電腦」會隨時的接受「g值感知器」、「方向盤角度感知器」、「車輪速度感知器」等等感知器的訊號，當「VDC統合控制電腦」判定出車輛正處於轉向不足或是轉向過度的不穩定狀態時，VDC系統會利用ABS系統去控制煞車系統進行煞車的動作，通過BLSD系統的控制去針對單一個或是多個車輪進行煞車的動作，再輔以TCS適當的降低引擎的扭力輸出，來調整汽車於變換車道或在過彎時的車身姿態，使汽車在變換車道或是過彎時能夠更加的平穩而安全。

ABS ASR與VDC系統

ABS與ASR系統

VDC車輛行駛動態控制系統

ABS/ASR系統成功地解決了汽車在制動和驅動時的方向穩定性問題，但不能解決汽車轉向行駛時的方向穩定性問題。例如當汽車轉向行駛時，不可避免地受到側向和縱向力的作用，只有當地面能夠提供充分的側向和縱向力時，駕駛員才能控制住車輛。如果地面側向附著能力比較低，就會損害汽車按預定方向行駛的能力。雨天汽車高速轉向行駛時，常常側向滑出，就是地面側向附著能力不足的緣故。

VDC系統

為解決此問題，最近汽車工業已開發國家又在ABS/ASR系統的基礎上發展成汽車動態控制系統(英文名稱為Vehicle　DynamicsControl，簡稱VDC)。這個系統把汽車的制動、驅動、懸架、轉向、發動機等各主要總成的控制系統在功能上、結構上有機的綜合在一起，可使汽車在各種惡劣工況下，如冰雪路面上、對開路面上、彎道路面上以及採取規避動作移線、制動、加速和下坡等工況行駛時，對不同承載、不同輪胎氣壓和不同程度的輪胎磨損都有良好的方向穩定性，表現出最佳的行駛性能。VDC的套用，在制動、加速和轉向方面完全解脫對駕駛員的高要求，在汽車的主動安全行駛方面豎立了一個新的里程碑。

VDC系統對轉向行駛的控制主要是藉助於對各個車輪的制動控制和發動機功率輸出控制來實現的。例如汽車左轉彎時，若前輪因轉向能力不足而趨於滑出彎道，VDC系統即可測知側滑即將發生，就採取適當制動左後輪的辦法。左後輪產生的制動力可幫助汽車轉向，使汽車繼續按照理想的路線行駛，如圖5.3.1所示。若在同一彎道上，因後輪趨於側向滑出而轉向過多，VDC系統即採取適當制動右前輪的辦法，維持車輛的穩定行駛。在極端情況下，VDC系統還可採取降低發動機功率輸出的辦法降低行駛車速，減少對地面側向附著能力的需求來維持車輛的穩定行駛。採用VDC系統後，汽車在對開路面上或彎道路面上的制動距離還可進一步縮短。

VDC系統感測器

車輪轉速感測器，用來跟蹤每一車輪的運動狀態；

方向盤轉角感測器，用來感測方向盤的轉角；

橫擺角速度感測器，用來記錄汽車繞垂直軸線轉動的所有運動；

側向加速度感測器，用來檢測轉向行駛時離心力的大小；

車輪位移感測器，用來測量車輪和車身相對位置的變化。

VDC車輛行駛動態控制系統

這些感測器的核心部分是橫擺角速度感測器，這是因為汽車的橫擺角速度和方向盤轉角的比值是反應汽車轉向行駛品質的一個重要參數。位移感測器的信號傳給電子控制裝置，用來控制半主動懸架，改善汽車的接地性能。其它感測器則把汽車每一瞬時的運動狀態的信息傳給電子控制裝置，使之與理想的運動狀態相比較，一旦汽車偏離了理想的路線，它就會在極短的時間內採取糾正措施，給制動控制系統或發動機控制系統發出相應的指令，維持汽車在理想的路線上行駛。

功能介紹

VDC功能

VDC系統作為TCS/ABS功能的補充，轉向量和制動操作量是通過轉向角感測器和制動開關被檢測到的，並通過 G感測器、車輛速度感測器等，確定車輛駕駛狀態（轉向不足/過量轉向）。當車輛急拐彎或在光滑路面上行駛時，VDC系統改變發動機轉矩或者對各車輪實施獨立制動， 以保持車輛在急轉彎或光滑路面上保持車輛的行駛穩定。日產天籟（TEANA）VDC系統電路圖如圖3所示。在VDC工作時，車身和制動踏板會輕微振動，並可聽到一些機械噪聲。當ABS警告燈、VDC OFF指示燈和SLIP指示燈在車輛受到強烈顫動或大的振動後（比如當發動機運轉時，車輛行駛在轉彎或濕滑路面時）會變亮。但在正常路面上行駛時，ABS警告燈、VDC OFF指示燈和 SLIP指示燈又會熄滅。

TCS功能

當驅動輪打滑時，TCS控制系統將通過ABS/VDC控制系統降低發動機的扭矩，必要時通過與自動變速箱控制模組通訊，改變換檔時間，這將減少車輪打滑，提高車輛的行駛加速性能，並消除車輪轉向失靈，提高車輛的行駛穩定性。

ABS功能

防抱死制動系統是在制動時檢測車輪速度，並把檢測到的信號送給ABS控制單元，ABS控制單元通過控制電磁閥來控制制動力（制動液壓力）以避免4輪鎖死。它提高了在緊急制動時操作的穩定性，並使通過轉向避讓障礙物變得容易。

EBD功能

制動時，EBD檢測前輪和後輪是否發生的細微滑動，如果發生了滑動，EBD就會控制後輪制動力（制動液壓壓力），以儘量限制後輪打滑，提高車輛制動時的穩定性。

安全模式

VDC/ABS/EBD系統失效-安全模式

如果VDC/ABS/EBD系統發生電氣故障，組合儀表中的 VDC OFF指示燈和 SLIP指示燈將變亮。同時，系統會按下列情況工作： VDC系統電路故障：VDC OFF指示燈或SILP指示燈將點亮；此時，VDCTCS將不起作用，ABS系統將正常工作。節氣門系統電路故障：VDC OFF指示燈點亮，此時VDCTCS將不起作用，ABS系統將正常工作。 ABS系統出現故障時，ABS警告燈、 VDC OFF指示燈和SLIP指示燈都將點亮。ABS、VDC、TCS系統都不工作。 EBD系統出現故障：剎車警告燈、ABS警告燈、VDC和SILP指示燈都點亮，此時僅有機械制動。 ABS出現故障時，僅EBD工作。 EBD失效時，ABS、EBD將不工作。