第十三章 车辆稳定性控制系统（VSC ）
第一节 系统的工作过程
一、概 要
1、主动安全的重要性
汽车安全性方面最重要的就是避免发生事故，也就是所谓的主动安全。在事故发生前，驾驶员在主动安全方面起主要作用。但是，在事故中，汽车的重要性就马上显示出来，如在碰撞中，汽车所起的作用就是以乘员保护（安全气囊、冲击吸能式车身等）为目的的“被动安全”；而事故之前汽车所起的作用被称为“主动安全”。汽车主动安全所起的作用是避免一次事故的发生以及防止二次事故的出现。汽车规避事故的功能是汽车重要而又基本的性能（汽车的稳定性），它帮助避免或自动地避免事故的发生。VSC 就是用来帮助避免事故的发生，且部分地可参与自动避免事故的发生。
图13-1是用球-碗关系的概念展示汽车动力性和汽车运动的示意图。图中的球表示汽车的运动，碗表示动力性能，球走出碗的边缘表示汽车的失控状态。在正常行驶状态下，碗相对于球的运动而言是足够深的，汽车处于稳定状态。当球的运动变快（如为规避紧急情况而快速转弯），或当碗变小（如行驶在摩擦系数很小的湿滑和冰雪覆盖的路面时，球都会滚出碗的边缘，造成车辆失控。已在轿车上广泛应用的ABS 和TRC 系统，通过在碗边缘的有限范围的防护功能来确保汽车的可控制性。但是，由于仅靠这些功能，还不能封闭转弯方向的防护功能的缺口，所以，在规避突然出现的障碍物等的情况下，就不能指望由普通驾驶员来获得足够的束缚。
图13-1 VSC 的概念（球-碗关系）
VSC 的作用是帮助普通驾驶员进行达到限制汽车侧滑这一技巧水平的最佳的驾驶操作。换句话说，VSC 的作用是除ABS 和TRC 之外，在汽车所有方向（前进、后退和侧向）作为一个有限防护功能，以限制汽车的失控。
2、转弯极限时汽车的不稳定性
控制汽车转弯性能的轮胎转向力在轮胎滑移角约为10°时达到最大，如图13-2所示。汽车动力性能的极限取决于这一轮胎磨擦力的极限。当前胎或后胎的抓地力达到极限时，汽车转向的稳定就受到极大的影响。
图13-2 轮胎的转向特性
汽车出现的两种不稳定现象取决于前轮胎和后轮胎哪一个首先达到抓地极限，而抓地极限又取决于各种情况，如路面状况（摩擦系数）、汽车速度、加速或减速的程度等。粗略地讲高速时驱动轮先达到抓地极限，在中、低速时，从动轮易达到抓地极限（本节以后轮为驱动轮来进行分析）。
前轮胎首先达到抓地极限而引起的过度侧滑现象称为“漂出”又称为“侧滑”。当出现这种状态时，司机再打方向也不能减少转弯半径，从而难以循踪行驶，如图13-3所示。
图13-3 由前轮制动打滑所产生的“漂出”现象
当后轮首先达到抓地极限，开始出现侧滑时，汽车本身会变得不稳定。在这种情况下，就会出现所谓的“回旋”现象，又称为“甩尾”，就像汽车被快速拉向转弯角一侧，如图13-4所示。
图13-4 由后轮制动打滑所产生的“回旋”现象
3、实现VSC 对汽车运动的控制
要抑制由于前轮侧滑造成的“漂出”，确保车辆的循迹行驶，首先要通过减速，有效地减少所需的转向力。为有效地利用后轮保留的转向力，可额外地增加向转向角内侧的旋转运动。此外，后轮也可产生最大的转弯力，如图13-5（A ）所示。
为抵消后轮的侧滑，可额外增加向外的旋转运动，以防止汽车的不稳定性，如图13-5
（B ）所示。
图13-5 为消除刹车打滑的稳定控制方法
二、VSC 系统的工作过程
1、VSC 控制汽车运动的原理
图13-6表示制动期间作用在每个轮子上的各种旋转运动。
图13-6 制动力与旋转动量的变化关系
要抑制前轮的侧滑，首先制动后轮，以得到向内转的运动，然后对4个车轮进行制动，使车速降到某一水平来平衡旋转运动，使转向在转弯力的范围内进行。
当出现后轮侧滑时，外前轮被制动，以产生向外的运动，确保汽车的稳定性。
4个车轮所需的总转向力与车速的平方成正比，而每个车轮的实际转向力并不随车速而变。这是汽车在高速下不稳定的原因之一。因此，车速高时，即使车速轻微下降，也会使所需的转向力大大下降，从而可明显地改善汽车的稳定性。
VSC 主要是通过控制汽车的旋转运动及上述的原理独立地对每一个车轮主动施加制动力来减速，确保车辆转弯的稳定性和循迹行驶能力。图13-7和图13-8简要说明了控制前轮和后轮侧滑的方法。
图13-7 VSC 控制前轮刹车打滑
图13-8 VSC 控制后轮刹车打滑
2、VSC 的驾驶员警示
由VSC 进行的运动控制实现了转弯时最大限度地抑制侧滑的防护功能。但是，由于VSC 是假定司机为行驶的主要操作者，所以，它还提供另一种重要功能，即告知司机轮胎抓地力不足的危险。它用视觉（通过指示灯）和声音（通过蜂鸣器）来预警汽车在转弯时出现失控，以注意安全行驶。
VSC 的汽车运动的控制是作为最后的屏障，以弥补司机的操作不当。图13-9利用球-碗概念图表示VSC 的两个功能—信息功能和汽车稳定性功能。图13-10列出了与VSC 有关的警示信号。
图13-9 VSC 的两个功能
图13-10 驾驶员警示信号装置
3、VSC 系统的特点
如上所述，VSC 系统的作用是在汽车高速拐弯将要出现失控时，可有效地增加汽车稳定来减少事故的发生（事故规避功能）。要达到这一目的，系统最大特点就是可按照汽车的状态来自动地对某个车轮进行制动。因此，要实现这一目标，必须满足下列功能：
1）可检测汽车的状态和驾驶员的操作；
2）可根据1）来估算汽车失稳的程度（侧滑的程度）。
3）可根据2）计算恢复汽车稳定所需的旋转运动和减速，并相应控制每一车轮的制动力和发动机的动力输出。
图13-11表示上述1）到3）的控制流程。
图13-11 VOS 系统控制流程图
VSC 系统的第二个作用是在车辆高速拐弯出现失控现象之前告知驾驶员，以注意安全驾驶（防止事故的发生）。
要达到传递失稳信息这一目的，可通过如下手段：
（1）通过侧滑指示灯的闪烁来唤起驾驶员注意（视觉识别）。
（2）通过VSC 蜂鸣器发声来唤起驾驶员注意（听觉识别）。
如上所述，VSC 系统就是这样来规避和防止事故的发生。
图13-12 VSC 系统的结构流程图
4、VSC 系统的一般结构
如图13-12所示，VSC 系统可大致分为4个部分：用于检测汽车状态和司机操作的传感器部分；用于估算汽车侧滑状态和计算恢复到安全状态所需的旋转动量和减速的ECU 部分；用于根据计算结果来控制每个车轮制动力和发动机输出功率的执行器部分；以及用于告知驾驶员汽车失稳的信息部分。
与TRC 系统相比，VSC 系统的大部分元件与TRC 系统可共用。就传感器部分而言，增加了用于检测汽车状态的横摆率传感器和G 传感器（减速度传感器）。ECU 部分增大了运算能力，至于执行器部分，则改进了施加到前轮的液压通道，而信息部分则增加了VSC 蜂鸣器。
TRC 和VSC 系统的元件比较见表13-1。因为VSC 系统的元件重量轻、体积小，如果汽车上已有TRC 系统，极易加装成VSC 。
*1：与TRC 系统相比有部分改进
*2：VSC 专用
图13-13表示安装在车上的VSC 系统的部件。
图13-13 VSC 系统部件位置图
横摆率传感器装在汽车行李舱前部，与汽车垂直轴线平行。它只检测横摆率（汽车绕垂直轴旋转的角速度）。
G 传感器水平地安装在汽车重心附近地板下方的中间位置，它检测汽车的纵向和横向加速度。
转向角度传感器安装在方向盘后侧，直接检测由驾驶员操纵的方向盘转动。
制动液压传感器装在VSC 液压控制装置的上部，检测由驾驶员进行制动操作时制动液压的变化。
轮速传感器装在每个车轮上，检测每个车轮的角速度。
节气门开度传感器装在节气门执行器上，检测由驾驶员操纵油门踏板引起的节气门开度角以及由VSC 控制发动机输出引起的节气门开度角的变化。
制动踏板的操作传递到装在发动机舱一侧的VSC 液压控制装置，在正常情况下，它执行通常的制动助力功能。当车轮在加速／减速下出现滑移时，它执行TRC 和ABS 功能，当汽车出现侧滑时，它执行VSC 功能，把受到控制的制动液压施加到每个车轮。
节气门执行器安装在发动机进气通道上，在VSC 控制发动机输出功率期间，由它来启闭发动机节气门。
装在车厢内的ECU 通过线束与每个传感器和执行器相连。
5、VSC 液压控制装置的结构和工作原理
如图13-14所示，VSC 液压控制装置主要分4个部分。
图13-14 VSC 液压控制单元的结构
首先是供能部分，由电机驱动液压泵和蓄压器组成。蓄压器贮存由液压泵供应的液压油，作为本液压装置的压力源。
其次是制动总泵和制动助力器部分。这部分根据驾驶员的制动操作产生液压，并进行助力。利用与制动总泵平行的滑阀通过把由供能部分供应的恒定液压调节到与驾驶员操作制动踏板的踏力成正比的水平，送到动力活塞，从而获得助力。
第三是选择电磁阀部分。当VSC 、TRC 或ABS 工作时，它关闭制动总泵的液压油，并把从供能部分（动力液压）来的液压油或从制动助力器（调节液压）来的液压油送到控制电磁阀，从而控制每个车轮分泵的液压。
第四是控制电磁阀部分。当VSC 、TRC 或ABS 工作时，它增加或降低每个车轮分泵的液压，以控制每个车轮的制动力。
（1）抑制后轮侧滑。
当因后轮产生侧滑而使汽车滑移角增加时，VSC 系统立即把制动力加到正在转弯的外前轮上。
VSC 液压控制装置的基本动作就是把经调节的供能部分的动力液压油送到正在转弯的外前轮上。
如图13-15所示，通过操作选择电磁阀，从蓄压器来的动力液压被导向正在转弯的外前轮上。控制电磁阀由通／断占空比来驱动，以把动力液压调节并控制到合适的水平。
图13-15 抑制后轮侧滑的液压油路图
（2）抑制前轮侧滑。
当因前轮产生侧滑而出现“漂出”现象时，VSC 系统把制动力施加到两个后轮上。 VSC 液压控制装置的基本动作是把经调节的供能部分的动力液压送到两个后轮分泵。
如图13-16所示，通过操作选择电磁阀，从蓄压器来的动力液压油被导向到两个后轮，控制电磁阀由通／断占空比来驱动，以把动力液压调控到合适的水平。
图13-16 抑制前轮侧滑的液压油路图
第二节 系统电路故障的分析与排除 一、系统检查和调校 1、诊断系统
（1）检查指示灯。
当将点火开关拧至ON 时，检查VSC OFF 指示灯亮且侧滑指示灯亮3s 。 备注：
²如果ECU 存储了故障码，多路信息显示上显示“CHECK VSC ”，同时VSC OFF 指示灯亮；
²如果指示灯检查结果不正常，进行VSC 警告指示灯电路、VSC OFF 指示灯电路和侧滑指示灯电路的故障分析和排除。
（2）当不使用手持测试仪检查故障码时：
1）用SST 连接检查连接器的TC 和E 1端子 SST ：09843-18020
2）将点火开关打至ON ；
备注：此时，多路信息显示上显示“DIAG ”。
3）按下转向开关的功能键，直到多路信息显示上显示“VSC ”；
4）从组合仪表的多路信息显示读取故障码。
备注：
²此时，当VSC 系统在正常状况时会显示“VSC OK ”，而当VSC 系统有故障时，直到读取了故障码之后会显示“VSC NG ”，“VSCE ”或“VSC „„”，而读完故障码后，会显示例如“VSC 31”等；
²如果有2个或多个故障码时，首先输出小的故障码，而当故障码显示一遍后，在第一个故障码的前边会显示“█”记号，并继续显示下一个循环； ²如果无故障码出现，检查诊断电路或VSC 警告指示电路。 5）故障码解释在表5-3的故障码表中；
6）完成检查后，脱开TC 和E l 端子的连接器，并关闭显示。 （3）当使用手持测试仪检查故障码时：
1）连接手持测试仪至DLC3； 2）将点火开关拧至ON ；
3）依照测试仪屏幕的提示读取故障码。
备注：详细资料请参考手持测试仪操作手册。
（4）当不使用手持测试仪清除诊断故障码时：
1）用SST 连接检查连接器的端子TC 和E 1； SST ：09843-18020
2）将点火开关拧至ON ；
3）在5 s内踩制动踏板不小于8次，清除存储在ECU 中的故障码； 4）检查多路信息显示有无显示“CHECK VSC ”； 5）从检查连接器上移走SST 。
（5）当使用手持测试仪清除故障码时：
1）连接手持测试仪至DLC3； 2）将点火开关拧至ON ；
3）操作手持测试仪删除故障码（见手持测试仪的操作手册）。
（6）（参考）：用分接盒和手持测试仪，测量ECU 端子值。
1）将点火开关拧至OFF ；
2）连接分接盒和手持测试仪到车上； 3）将点火开关拧至ON ；
4）根据测试仪屏幕提示读取ECU 输入／输出值。 备注：
²手持测试仪有“瞬像”功能，不但可以记录测量值，而且在诊断间歇性故障方面很有效；
²详细内容请参考手持测试仪／分接盒操作手册。 2、VSC 传感器检查（测试模式） 备注：
如果在测试模式中将点火开关从ON 拧至ACC 或LOCK ，故障码将被删除。
（1）当不使用手持测试仪：检查VSC 传感器信号时：
1）将点火开关拧至OFF ；
2）检查换挡杆是否在P 挡位置，将方向盘转至中间位置； 3）用SST 连接检查连接器的T S 和E 1端子；
SST ：09843-18020
4）起动发动机并检查“VSC TEST”是否显示在多路信息显示上； 5）在连接了蓄电池电缆后（仅第一次）： 检查横摆率传感器的零点调校。
起动发动机保持车辆在平地静止状况3s 或以上。
备注：如果多路信息显示上不显示“VSC TEST ”，检查VSC 警告指示电路和TS 端子电路。
6）检查转向位置传感器；
在车辆静止情况下将方向盘向左（或右转）450°或更多，最后将方向盘转回至正前方位置。
7）检查横摆率传感器；
将换挡杆换至D 挡，并以约5km ／h 车速驾驶车辆，向左（或右）转方向盘90°或更多，并保持车辆按180°圆弧行驶，停车并将换挡杆换至P 挡，检查VSC 蜂鸣器是否响3s 。 ²如果VSC 蜂鸣器响，传感器检查正常完成。 ²如果VSC 蜂鸣器不响，再做几次传感器检查。
²如果VSC 蜂鸣器仍然不响，VSC 传感器有故障，检查故障码。 备注：
²在圆弧行驶时的起始和终止位置，方向应在180°±5°内。 ²不要转后轮。
8）用SST 连接检查连接器的TC 和E 1端子。 SST ：09843-18020
备注：此时，多路信息显示中会出现“DIAG ”。 9）读取多路信息显示所显示的数字；
备注：见故障码表（表13-2）。
表13-2 VSC 传感器检查功能的故障码表
10）检查完成后，脱开检查连接器上的Ts
和E 1，TC 和E 1端子，并将点火开关拧至OFF 。
SST ：09843-18020
（2）当使用手持测试仪检查VSC 传感器信号时： 1）连接手持测试仪至DLC3；
2）做前页及本页的2），4）~7）步；
3）根据测试仪屏幕提示读取故障码。
备注：详细内容请参考手持测试仪操作手册。 3、横摆率传感器零点调校
备注：当脱开过蓄电池端子电缆或ECU 线束连接器和更换了横摆率传感器或ECU 时，必须进行横摆率传感器零点调校。 ²获取横摆率传感器的零点调校：
当安装了ECU 或横摆率传感器及连接好蓄电池端子电缆后，将换挡杆换至P 挡并将点火开关转至ON ，保持车辆静止15s 以上。
备注：在这15s 间隔里，显示“CHECK VSC ”，且VSC OFF 指示灯亮。（而在点火开关拧至ON 后的5.5s 时间间隔里，不显示“CHECK VSC ”。） ²清除横摆率传感器零点调校记忆： 脱开蓄电池端子电缆以清除零点调校。 4、故障码表（表13-3） 备注：
①用SST 09843-18020连接TC 和E 1端子；
②如果零件检查没有发现任何不正常，检查
ABS ＆TRC ＆VSC ECU ；
③如果DTC 检查中显示故障码，检查该代码的电路。 表13-3 故障码表
5、零部件位置图（图13-17）
图13-17 凌志LS400 VSC系统零部件位置图 6、ECU 端子及其标准电压
ECU 端子见图13-18，各端子的标准电压见表5-4。
图13-18 ECU 端子
表13-4 ECU 各端子的标准电压
*2：右方向盘车辆 7、故障现象表
如果在DTC 检查中显示正常码，但故障仍发生，根据表13-5给出的次序检查每个故障现象的电路，并进行有关故障排除分析。
注意：当更换ABS ＆TRC ＆VSC ECU，或传感器等，将点火开关转至OFF 。
二、电路的检查
（1）电路说明。
如果发动机控制系统发生任何故障，ECU 禁止TRC 和VSC 控制。
（1）电路说明。
如图13-19所示，当制动液面下降时，制动液面警告开关向ECU 发出相应信号。
备注：即使踩下驻车制动踏板，且制动警告灯亮，也没有故障码C1202／52。
图13-19 制动液警告开关电路
（1）电路说明。
如图13-20所示，本电路用于从ABS ＆TRC ＆VSC ECU 向发动机＆ECT ECU（TRC +，TRC -）发送TRC ＆VSC 控制信息，并从发动机＆ECT ECU 向ABS ＆TRC ＆VSC ECU （ENG +，ENG -）发送发动机控制信息。
图13-20 发动机&ECT ECU通信电路 （2）故障保护功能。
如果发动机＆ECT ECU 通信电路发生故障，ECU 停止TRC ＆VSC 控制。
如图13-21所示，P ／R 挡开关使ABS ＆TRC ＆VSC ECU 和发动机＆ECT ECU 感知变速器所处的挡位。
图13-21 P ／R 挡开关电路 （2）检查程序。
（1）电路说明。
如图13-22所示，横摆率传感器将横摆率信号传输给ABS ＆TRC ＆VSC ECU。
图13-22 横摆率传感器电路
（2）检查程序。
当ABS 控制系统不正常时，TRC ＆VSC 系统中断工作。
（2）检查程序。
（1）电路说明。 如图13-23所示，ABS ＆TRC ＆VSC ECU 接收来自发动机＆ECT ECU 的发动机转速信号（NE 信号）
（2）故障保护功能。
如果NE 信号电路发生任何故障，ECU 阻止TRC ＆VSC 控制。
图13-23 NE 信号电路 （3）检查程序。
（1）电路说明。 如图13-24所示，转向角传感器（组合开关内）将转向角信号传送给ABS ＆TRAC ＆VSC ECU 。
图13-24 转向角传感器电路 （2）故障保护功能。
如果转向角传感器电路发生任何故障，ECU 禁止TRC& VSC控制。 （3）检查程序。
备注：当使用“丰田”手持测试仪时，从第1步开始检查；当不用“丰田”手持测试
（1）故障保护功能。
如果减速传感器电路发生任何故障，ECU 阻止TRC ＆VSC 控制。 （2）检查程序。
（1）电路说明。
如图13-25所示，ABS& TRC& VSC ECU 接收来自横摆率传感器的信号。 （2）故障保护功能。
如果横摆率传感器电路发生任何故障，ECU 阻止TRC& VSC控制。
图13-25 横摆率传感器电路 （3）检查程序。 备注：
①由于很难重演传感器故障，即使诊断显示无故障，也应在必要时更换传感器。
②当使用手持测试仪时，从1开始检查；当不使用手持测试仪时从5开始检查。
11、ECU 及VSC 警告指示电路故障
ECU 及VSC 警告指示电路故障如图13-26所示。
图13-26 ECU 及VSC 警告指示电路 （2）故障保护功能。
如果ECU 发生任何故障，ECU 阻止ABS ＆TRC ＆ VSC 控制而制动系统变为正常。 （3）检查程序。
备注：
当使用手持测试仪时，从1开始检查；当不使用手持测试仪时，从5开始检查。
12、VSC OFF 指示灯，VSC OFF 开关电路 （1）电路说明。
这是TRC ＆VSC 控制主开关。如图13-27所示，当按下VSC OFF （关闭）时，TRC ＆VSC 控制关闭，而VSC OFF 指示灯亮。然而， 当ECU 阻止ABS ＆TRC ＆VSC 控制时，VSC OFF 指示灯也亮，将点火开关转至OFF ，在下次将点火开关转至ON 时，TRC ＆VSC 控制必定打开。
图13-27 VSC OFF 指示灯及开关电路 （2）检查程序。
当使用“丰田”手持测试仪时，从1开始检查；当不使用手持测试仪时，从2开始检
13、侧滑指示灯电路 （1）电路说明。
如图13-28所示，在TRC ＆VSC 工作过程中侧滑指示灯闪烁。
图13-28 侧滑指示灯电路 （2）检查程序。
使用手持测试仪时，从1开始检查；不使用手持测试仪时，从2开始检查。
14、VSC 蜂鸣器电路 （1）电路说明。
如图13-29所示，VSC 蜂鸣器在VSC 工作过程中鸣响。
图13-29 VSC 蜂鸣器电路 （2）检查程序。
第十三章 车辆稳定性控制系统（VSC ）
第一节 系统的工作过程
一、概 要
1、主动安全的重要性
汽车安全性方面最重要的就是避免发生事故，也就是所谓的主动安全。在事故发生前，驾驶员在主动安全方面起主要作用。但是，在事故中，汽车的重要性就马上显示出来，如在碰撞中，汽车所起的作用就是以乘员保护（安全气囊、冲击吸能式车身等）为目的的“被动安全”；而事故之前汽车所起的作用被称为“主动安全”。汽车主动安全所起的作用是避免一次事故的发生以及防止二次事故的出现。汽车规避事故的功能是汽车重要而又基本的性能（汽车的稳定性），它帮助避免或自动地避免事故的发生。VSC 就是用来帮助避免事故的发生，且部分地可参与自动避免事故的发生。
图13-1是用球-碗关系的概念展示汽车动力性和汽车运动的示意图。图中的球表示汽车的运动，碗表示动力性能，球走出碗的边缘表示汽车的失控状态。在正常行驶状态下，碗相对于球的运动而言是足够深的，汽车处于稳定状态。当球的运动变快（如为规避紧急情况而快速转弯），或当碗变小（如行驶在摩擦系数很小的湿滑和冰雪覆盖的路面时，球都会滚出碗的边缘，造成车辆失控。已在轿车上广泛应用的ABS 和TRC 系统，通过在碗边缘的有限范围的防护功能来确保汽车的可控制性。但是，由于仅靠这些功能，还不能封闭转弯方向的防护功能的缺口，所以，在规避突然出现的障碍物等的情况下，就不能指望由普通驾驶员来获得足够的束缚。
图13-1 VSC 的概念（球-碗关系）
VSC 的作用是帮助普通驾驶员进行达到限制汽车侧滑这一技巧水平的最佳的驾驶操作。换句话说，VSC 的作用是除ABS 和TRC 之外，在汽车所有方向（前进、后退和侧向）作为一个有限防护功能，以限制汽车的失控。
2、转弯极限时汽车的不稳定性
控制汽车转弯性能的轮胎转向力在轮胎滑移角约为10°时达到最大，如图13-2所示。汽车动力性能的极限取决于这一轮胎磨擦力的极限。当前胎或后胎的抓地力达到极限时，汽车转向的稳定就受到极大的影响。
图13-2 轮胎的转向特性
汽车出现的两种不稳定现象取决于前轮胎和后轮胎哪一个首先达到抓地极限，而抓地极限又取决于各种情况，如路面状况（摩擦系数）、汽车速度、加速或减速的程度等。粗略地讲高速时驱动轮先达到抓地极限，在中、低速时，从动轮易达到抓地极限（本节以后轮为驱动轮来进行分析）。
前轮胎首先达到抓地极限而引起的过度侧滑现象称为“漂出”又称为“侧滑”。当出现这种状态时，司机再打方向也不能减少转弯半径，从而难以循踪行驶，如图13-3所示。
图13-3 由前轮制动打滑所产生的“漂出”现象
当后轮首先达到抓地极限，开始出现侧滑时，汽车本身会变得不稳定。在这种情况下，就会出现所谓的“回旋”现象，又称为“甩尾”，就像汽车被快速拉向转弯角一侧，如图13-4所示。
图13-4 由后轮制动打滑所产生的“回旋”现象
3、实现VSC 对汽车运动的控制
要抑制由于前轮侧滑造成的“漂出”，确保车辆的循迹行驶，首先要通过减速，有效地减少所需的转向力。为有效地利用后轮保留的转向力，可额外地增加向转向角内侧的旋转运动。此外，后轮也可产生最大的转弯力，如图13-5（A ）所示。
为抵消后轮的侧滑，可额外增加向外的旋转运动，以防止汽车的不稳定性，如图13-5
（B ）所示。
图13-5 为消除刹车打滑的稳定控制方法
二、VSC 系统的工作过程
1、VSC 控制汽车运动的原理
图13-6表示制动期间作用在每个轮子上的各种旋转运动。
图13-6 制动力与旋转动量的变化关系
要抑制前轮的侧滑，首先制动后轮，以得到向内转的运动，然后对4个车轮进行制动，使车速降到某一水平来平衡旋转运动，使转向在转弯力的范围内进行。
当出现后轮侧滑时，外前轮被制动，以产生向外的运动，确保汽车的稳定性。
4个车轮所需的总转向力与车速的平方成正比，而每个车轮的实际转向力并不随车速而变。这是汽车在高速下不稳定的原因之一。因此，车速高时，即使车速轻微下降，也会使所需的转向力大大下降，从而可明显地改善汽车的稳定性。
VSC 主要是通过控制汽车的旋转运动及上述的原理独立地对每一个车轮主动施加制动力来减速，确保车辆转弯的稳定性和循迹行驶能力。图13-7和图13-8简要说明了控制前轮和后轮侧滑的方法。
图13-7 VSC 控制前轮刹车打滑
图13-8 VSC 控制后轮刹车打滑
2、VSC 的驾驶员警示
由VSC 进行的运动控制实现了转弯时最大限度地抑制侧滑的防护功能。但是，由于VSC 是假定司机为行驶的主要操作者，所以，它还提供另一种重要功能，即告知司机轮胎抓地力不足的危险。它用视觉（通过指示灯）和声音（通过蜂鸣器）来预警汽车在转弯时出现失控，以注意安全行驶。
VSC 的汽车运动的控制是作为最后的屏障，以弥补司机的操作不当。图13-9利用球-碗概念图表示VSC 的两个功能—信息功能和汽车稳定性功能。图13-10列出了与VSC 有关的警示信号。
图13-9 VSC 的两个功能
图13-10 驾驶员警示信号装置
3、VSC 系统的特点
如上所述，VSC 系统的作用是在汽车高速拐弯将要出现失控时，可有效地增加汽车稳定来减少事故的发生（事故规避功能）。要达到这一目的，系统最大特点就是可按照汽车的状态来自动地对某个车轮进行制动。因此，要实现这一目标，必须满足下列功能：
1）可检测汽车的状态和驾驶员的操作；
2）可根据1）来估算汽车失稳的程度（侧滑的程度）。
3）可根据2）计算恢复汽车稳定所需的旋转运动和减速，并相应控制每一车轮的制动力和发动机的动力输出。
图13-11表示上述1）到3）的控制流程。
图13-11 VOS 系统控制流程图
VSC 系统的第二个作用是在车辆高速拐弯出现失控现象之前告知驾驶员，以注意安全驾驶（防止事故的发生）。
要达到传递失稳信息这一目的，可通过如下手段：
（1）通过侧滑指示灯的闪烁来唤起驾驶员注意（视觉识别）。
（2）通过VSC 蜂鸣器发声来唤起驾驶员注意（听觉识别）。
如上所述，VSC 系统就是这样来规避和防止事故的发生。
图13-12 VSC 系统的结构流程图
4、VSC 系统的一般结构
如图13-12所示，VSC 系统可大致分为4个部分：用于检测汽车状态和司机操作的传感器部分；用于估算汽车侧滑状态和计算恢复到安全状态所需的旋转动量和减速的ECU 部分；用于根据计算结果来控制每个车轮制动力和发动机输出功率的执行器部分；以及用于告知驾驶员汽车失稳的信息部分。
与TRC 系统相比，VSC 系统的大部分元件与TRC 系统可共用。就传感器部分而言，增加了用于检测汽车状态的横摆率传感器和G 传感器（减速度传感器）。ECU 部分增大了运算能力，至于执行器部分，则改进了施加到前轮的液压通道，而信息部分则增加了VSC 蜂鸣器。
TRC 和VSC 系统的元件比较见表13-1。因为VSC 系统的元件重量轻、体积小，如果汽车上已有TRC 系统，极易加装成VSC 。
*1：与TRC 系统相比有部分改进
*2：VSC 专用
图13-13表示安装在车上的VSC 系统的部件。
图13-13 VSC 系统部件位置图
横摆率传感器装在汽车行李舱前部，与汽车垂直轴线平行。它只检测横摆率（汽车绕垂直轴旋转的角速度）。
G 传感器水平地安装在汽车重心附近地板下方的中间位置，它检测汽车的纵向和横向加速度。
转向角度传感器安装在方向盘后侧，直接检测由驾驶员操纵的方向盘转动。
制动液压传感器装在VSC 液压控制装置的上部，检测由驾驶员进行制动操作时制动液压的变化。
轮速传感器装在每个车轮上，检测每个车轮的角速度。
节气门开度传感器装在节气门执行器上，检测由驾驶员操纵油门踏板引起的节气门开度角以及由VSC 控制发动机输出引起的节气门开度角的变化。
制动踏板的操作传递到装在发动机舱一侧的VSC 液压控制装置，在正常情况下，它执行通常的制动助力功能。当车轮在加速／减速下出现滑移时，它执行TRC 和ABS 功能，当汽车出现侧滑时，它执行VSC 功能，把受到控制的制动液压施加到每个车轮。
节气门执行器安装在发动机进气通道上，在VSC 控制发动机输出功率期间，由它来启闭发动机节气门。
装在车厢内的ECU 通过线束与每个传感器和执行器相连。
5、VSC 液压控制装置的结构和工作原理
如图13-14所示，VSC 液压控制装置主要分4个部分。
图13-14 VSC 液压控制单元的结构
首先是供能部分，由电机驱动液压泵和蓄压器组成。蓄压器贮存由液压泵供应的液压油，作为本液压装置的压力源。
其次是制动总泵和制动助力器部分。这部分根据驾驶员的制动操作产生液压，并进行助力。利用与制动总泵平行的滑阀通过把由供能部分供应的恒定液压调节到与驾驶员操作制动踏板的踏力成正比的水平，送到动力活塞，从而获得助力。
第三是选择电磁阀部分。当VSC 、TRC 或ABS 工作时，它关闭制动总泵的液压油，并把从供能部分（动力液压）来的液压油或从制动助力器（调节液压）来的液压油送到控制电磁阀，从而控制每个车轮分泵的液压。
第四是控制电磁阀部分。当VSC 、TRC 或ABS 工作时，它增加或降低每个车轮分泵的液压，以控制每个车轮的制动力。
（1）抑制后轮侧滑。
当因后轮产生侧滑而使汽车滑移角增加时，VSC 系统立即把制动力加到正在转弯的外前轮上。
VSC 液压控制装置的基本动作就是把经调节的供能部分的动力液压油送到正在转弯的外前轮上。
如图13-15所示，通过操作选择电磁阀，从蓄压器来的动力液压被导向正在转弯的外前轮上。控制电磁阀由通／断占空比来驱动，以把动力液压调节并控制到合适的水平。
图13-15 抑制后轮侧滑的液压油路图
（2）抑制前轮侧滑。
当因前轮产生侧滑而出现“漂出”现象时，VSC 系统把制动力施加到两个后轮上。 VSC 液压控制装置的基本动作是把经调节的供能部分的动力液压送到两个后轮分泵。
如图13-16所示，通过操作选择电磁阀，从蓄压器来的动力液压油被导向到两个后轮，控制电磁阀由通／断占空比来驱动，以把动力液压调控到合适的水平。
图13-16 抑制前轮侧滑的液压油路图
第二节 系统电路故障的分析与排除 一、系统检查和调校 1、诊断系统
（1）检查指示灯。
当将点火开关拧至ON 时，检查VSC OFF 指示灯亮且侧滑指示灯亮3s 。 备注：
²如果ECU 存储了故障码，多路信息显示上显示“CHECK VSC ”，同时VSC OFF 指示灯亮；
²如果指示灯检查结果不正常，进行VSC 警告指示灯电路、VSC OFF 指示灯电路和侧滑指示灯电路的故障分析和排除。
（2）当不使用手持测试仪检查故障码时：
1）用SST 连接检查连接器的TC 和E 1端子 SST ：09843-18020
2）将点火开关打至ON ；
备注：此时，多路信息显示上显示“DIAG ”。
3）按下转向开关的功能键，直到多路信息显示上显示“VSC ”；
4）从组合仪表的多路信息显示读取故障码。
备注：
²此时，当VSC 系统在正常状况时会显示“VSC OK ”，而当VSC 系统有故障时，直到读取了故障码之后会显示“VSC NG ”，“VSCE ”或“VSC „„”，而读完故障码后，会显示例如“VSC 31”等；
²如果有2个或多个故障码时，首先输出小的故障码，而当故障码显示一遍后，在第一个故障码的前边会显示“█”记号，并继续显示下一个循环； ²如果无故障码出现，检查诊断电路或VSC 警告指示电路。 5）故障码解释在表5-3的故障码表中；
6）完成检查后，脱开TC 和E l 端子的连接器，并关闭显示。 （3）当使用手持测试仪检查故障码时：
1）连接手持测试仪至DLC3； 2）将点火开关拧至ON ；
3）依照测试仪屏幕的提示读取故障码。
备注：详细资料请参考手持测试仪操作手册。
（4）当不使用手持测试仪清除诊断故障码时：
1）用SST 连接检查连接器的端子TC 和E 1； SST ：09843-18020
2）将点火开关拧至ON ；
3）在5 s内踩制动踏板不小于8次，清除存储在ECU 中的故障码； 4）检查多路信息显示有无显示“CHECK VSC ”； 5）从检查连接器上移走SST 。
（5）当使用手持测试仪清除故障码时：
1）连接手持测试仪至DLC3； 2）将点火开关拧至ON ；
3）操作手持测试仪删除故障码（见手持测试仪的操作手册）。
（6）（参考）：用分接盒和手持测试仪，测量ECU 端子值。
1）将点火开关拧至OFF ；
2）连接分接盒和手持测试仪到车上； 3）将点火开关拧至ON ；
4）根据测试仪屏幕提示读取ECU 输入／输出值。 备注：
²手持测试仪有“瞬像”功能，不但可以记录测量值，而且在诊断间歇性故障方面很有效；
²详细内容请参考手持测试仪／分接盒操作手册。 2、VSC 传感器检查（测试模式） 备注：
如果在测试模式中将点火开关从ON 拧至ACC 或LOCK ，故障码将被删除。
（1）当不使用手持测试仪：检查VSC 传感器信号时：
1）将点火开关拧至OFF ；
2）检查换挡杆是否在P 挡位置，将方向盘转至中间位置； 3）用SST 连接检查连接器的T S 和E 1端子；
SST ：09843-18020
4）起动发动机并检查“VSC TEST”是否显示在多路信息显示上； 5）在连接了蓄电池电缆后（仅第一次）： 检查横摆率传感器的零点调校。
起动发动机保持车辆在平地静止状况3s 或以上。
备注：如果多路信息显示上不显示“VSC TEST ”，检查VSC 警告指示电路和TS 端子电路。
6）检查转向位置传感器；
在车辆静止情况下将方向盘向左（或右转）450°或更多，最后将方向盘转回至正前方位置。
7）检查横摆率传感器；
将换挡杆换至D 挡，并以约5km ／h 车速驾驶车辆，向左（或右）转方向盘90°或更多，并保持车辆按180°圆弧行驶，停车并将换挡杆换至P 挡，检查VSC 蜂鸣器是否响3s 。 ²如果VSC 蜂鸣器响，传感器检查正常完成。 ²如果VSC 蜂鸣器不响，再做几次传感器检查。
²如果VSC 蜂鸣器仍然不响，VSC 传感器有故障，检查故障码。 备注：
²在圆弧行驶时的起始和终止位置，方向应在180°±5°内。 ²不要转后轮。
8）用SST 连接检查连接器的TC 和E 1端子。 SST ：09843-18020
备注：此时，多路信息显示中会出现“DIAG ”。 9）读取多路信息显示所显示的数字；
备注：见故障码表（表13-2）。
表13-2 VSC 传感器检查功能的故障码表
10）检查完成后，脱开检查连接器上的Ts
和E 1，TC 和E 1端子，并将点火开关拧至OFF 。
SST ：09843-18020
（2）当使用手持测试仪检查VSC 传感器信号时： 1）连接手持测试仪至DLC3；
2）做前页及本页的2），4）~7）步；
3）根据测试仪屏幕提示读取故障码。
备注：详细内容请参考手持测试仪操作手册。 3、横摆率传感器零点调校
备注：当脱开过蓄电池端子电缆或ECU 线束连接器和更换了横摆率传感器或ECU 时，必须进行横摆率传感器零点调校。 ²获取横摆率传感器的零点调校：
当安装了ECU 或横摆率传感器及连接好蓄电池端子电缆后，将换挡杆换至P 挡并将点火开关转至ON ，保持车辆静止15s 以上。
备注：在这15s 间隔里，显示“CHECK VSC ”，且VSC OFF 指示灯亮。（而在点火开关拧至ON 后的5.5s 时间间隔里，不显示“CHECK VSC ”。） ²清除横摆率传感器零点调校记忆： 脱开蓄电池端子电缆以清除零点调校。 4、故障码表（表13-3） 备注：
①用SST 09843-18020连接TC 和E 1端子；
②如果零件检查没有发现任何不正常，检查
ABS ＆TRC ＆VSC ECU ；
③如果DTC 检查中显示故障码，检查该代码的电路。 表13-3 故障码表
5、零部件位置图（图13-17）
图13-17 凌志LS400 VSC系统零部件位置图 6、ECU 端子及其标准电压
ECU 端子见图13-18，各端子的标准电压见表5-4。
图13-18 ECU 端子
表13-4 ECU 各端子的标准电压
*2：右方向盘车辆 7、故障现象表
如果在DTC 检查中显示正常码，但故障仍发生，根据表13-5给出的次序检查每个故障现象的电路，并进行有关故障排除分析。
注意：当更换ABS ＆TRC ＆VSC ECU，或传感器等，将点火开关转至OFF 。
二、电路的检查
（1）电路说明。
如果发动机控制系统发生任何故障，ECU 禁止TRC 和VSC 控制。
（1）电路说明。
如图13-19所示，当制动液面下降时，制动液面警告开关向ECU 发出相应信号。
备注：即使踩下驻车制动踏板，且制动警告灯亮，也没有故障码C1202／52。
图13-19 制动液警告开关电路
（1）电路说明。
如图13-20所示，本电路用于从ABS ＆TRC ＆VSC ECU 向发动机＆ECT ECU（TRC +，TRC -）发送TRC ＆VSC 控制信息，并从发动机＆ECT ECU 向ABS ＆TRC ＆VSC ECU （ENG +，ENG -）发送发动机控制信息。
图13-20 发动机&ECT ECU通信电路 （2）故障保护功能。
如果发动机＆ECT ECU 通信电路发生故障，ECU 停止TRC ＆VSC 控制。
如图13-21所示，P ／R 挡开关使ABS ＆TRC ＆VSC ECU 和发动机＆ECT ECU 感知变速器所处的挡位。
图13-21 P ／R 挡开关电路 （2）检查程序。
（1）电路说明。
如图13-22所示，横摆率传感器将横摆率信号传输给ABS ＆TRC ＆VSC ECU。
图13-22 横摆率传感器电路
（2）检查程序。
当ABS 控制系统不正常时，TRC ＆VSC 系统中断工作。
（2）检查程序。
（1）电路说明。 如图13-23所示，ABS ＆TRC ＆VSC ECU 接收来自发动机＆ECT ECU 的发动机转速信号（NE 信号）
（2）故障保护功能。
如果NE 信号电路发生任何故障，ECU 阻止TRC ＆VSC 控制。
图13-23 NE 信号电路 （3）检查程序。
（1）电路说明。 如图13-24所示，转向角传感器（组合开关内）将转向角信号传送给ABS ＆TRAC ＆VSC ECU 。
图13-24 转向角传感器电路 （2）故障保护功能。
如果转向角传感器电路发生任何故障，ECU 禁止TRC& VSC控制。 （3）检查程序。
备注：当使用“丰田”手持测试仪时，从第1步开始检查；当不用“丰田”手持测试
（1）故障保护功能。
如果减速传感器电路发生任何故障，ECU 阻止TRC ＆VSC 控制。 （2）检查程序。
（1）电路说明。
如图13-25所示，ABS& TRC& VSC ECU 接收来自横摆率传感器的信号。 （2）故障保护功能。
如果横摆率传感器电路发生任何故障，ECU 阻止TRC& VSC控制。
图13-25 横摆率传感器电路 （3）检查程序。 备注：
①由于很难重演传感器故障，即使诊断显示无故障，也应在必要时更换传感器。
②当使用手持测试仪时，从1开始检查；当不使用手持测试仪时从5开始检查。
11、ECU 及VSC 警告指示电路故障
ECU 及VSC 警告指示电路故障如图13-26所示。
图13-26 ECU 及VSC 警告指示电路 （2）故障保护功能。
如果ECU 发生任何故障，ECU 阻止ABS ＆TRC ＆ VSC 控制而制动系统变为正常。 （3）检查程序。
备注：
当使用手持测试仪时，从1开始检查；当不使用手持测试仪时，从5开始检查。
12、VSC OFF 指示灯，VSC OFF 开关电路 （1）电路说明。
这是TRC ＆VSC 控制主开关。如图13-27所示，当按下VSC OFF （关闭）时，TRC ＆VSC 控制关闭，而VSC OFF 指示灯亮。然而， 当ECU 阻止ABS ＆TRC ＆VSC 控制时，VSC OFF 指示灯也亮，将点火开关转至OFF ，在下次将点火开关转至ON 时，TRC ＆VSC 控制必定打开。
图13-27 VSC OFF 指示灯及开关电路 （2）检查程序。
当使用“丰田”手持测试仪时，从1开始检查；当不使用手持测试仪时，从2开始检
13、侧滑指示灯电路 （1）电路说明。
如图13-28所示，在TRC ＆VSC 工作过程中侧滑指示灯闪烁。
图13-28 侧滑指示灯电路 （2）检查程序。
使用手持测试仪时，从1开始检查；不使用手持测试仪时，从2开始检查。
14、VSC 蜂鸣器电路 （1）电路说明。
如图13-29所示，VSC 蜂鸣器在VSC 工作过程中鸣响。
图13-29 VSC 蜂鸣器电路 （2）检查程序。