簡(jiǎn)述長(zhǎng)安福特新蒙迪歐自適應(yīng)巡航系統(tǒng)

柯曄偉

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院汽車運(yùn)用工程系，福建 福州 350007）

1 概述

新蒙迪歐是一款由長(zhǎng)安福特公司重點(diǎn)打造的面向中高端消費(fèi)群體、注重運(yùn)動(dòng)風(fēng)格的轎車，在兼顧車輛實(shí)用性的同時(shí)，該車型還采用了大量高科技的電器設(shè)備，使得該車型擁有比同類型競(jìng)品更加出色的電器系統(tǒng)。

新蒙迪歐配備了無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、主動(dòng)泊車系統(tǒng)等一大批先進(jìn)的電器設(shè)備。ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)是眾多電器系統(tǒng)中的亮點(diǎn)，可以在符合安全要求的前提下減輕駕駛員的工作量，有效地緩解駕駛疲勞。ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)是在定速巡航系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行的升級(jí)，除了保留原先定速巡航的功能之外，增加了與前車保持規(guī)定距離的能力。ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)由2個(gè)子系統(tǒng)組成：巡航系統(tǒng)和碰撞警告系統(tǒng)?？刂颇K會(huì)根據(jù)車速的不同，分別控制2個(gè)子系統(tǒng)工作：當(dāng)車速在20 km∕h以上時(shí)，巡航系統(tǒng)工作；當(dāng)車速低于20 km∕h時(shí)，碰撞警告系統(tǒng)工作。本文將詳細(xì)介紹ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。

2 巡航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理

巡航系統(tǒng)起作用的前提條件是車速大于20 km∕h。當(dāng)駕駛員開啟自適應(yīng)巡航開關(guān)，同時(shí)控制模塊檢測(cè)到當(dāng)前車速大于20 km∕h，則巡航系統(tǒng)工作。自適應(yīng)巡航系統(tǒng)能夠幫助車輛保持與前方車輛的距離，當(dāng)探測(cè)到前方車輛速度放慢或距離接近時(shí)，該系統(tǒng)將讓車輛自動(dòng)減速以保持所設(shè)定的安全距離。在道路順暢后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加速到所設(shè)定的巡航速度。自適應(yīng)巡航系統(tǒng)同時(shí)附帶速度限制功能，以避免駕駛者超過所設(shè)定的某一速度。

2.1 巡航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

巡航系統(tǒng)受巡航控制模塊的控制，主要組成部分包括：巡航雷達(dá)及巡航控制模塊、自適應(yīng)巡航控制開關(guān)。巡航系統(tǒng)部件安裝位置如圖1所示。

圖1 巡航系統(tǒng)部件安裝位置圖

2.1.1 巡航雷達(dá)及巡航控制模塊

福特新蒙迪歐將巡航雷達(dá)與巡航控制模塊合成一體，安裝于前格柵后面、水箱框架左下方。巡航雷達(dá)在工作時(shí)，通過發(fā)送和收集雷達(dá)波檢測(cè)自身車輛與所跟隨車輛的距離和相對(duì)車速，并將信息儲(chǔ)存至巡航控制模塊。在需要的時(shí)候，巡航控制模塊會(huì)向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊PCM·發(fā)出提高車速或向ABS發(fā)出降低車速的請(qǐng)求，以保持與前車的距離始終處于設(shè)定范圍。出于車輛舒適性考慮，制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效果只能達(dá)到制動(dòng)系統(tǒng)最大制動(dòng)減速能力的30%。

2.1.2 巡航控制開關(guān)

巡航控制開關(guān)用于駕駛員控制自適應(yīng)巡航系統(tǒng)，安裝于方向盤上的組合開關(guān)內(nèi)。巡航控制開關(guān)的作用包括：開啟和關(guān)閉巡航功能、暫停和繼續(xù)巡航功能、定速巡航功能、自適應(yīng)巡航功能。駕駛員可以通過巡航控制開關(guān)設(shè)定巡航車速，也可以通過巡航控制開關(guān)設(shè)定與前車的距離。

2.2 巡航系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)駕駛員開啟巡航控制功能時(shí)，巡航控制模塊會(huì)檢測(cè)當(dāng)前的車速，當(dāng)車速大于20 km∕h時(shí)，巡航系統(tǒng)工作，其工作原理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2 巡航系統(tǒng)原理圖

巡航控制模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊PCM、車身控制模塊BCM通過高速網(wǎng)HS1-CAN進(jìn)行信息交換，需要加速時(shí)，PCM會(huì)根據(jù)巡航模塊的請(qǐng)求提高車速，但不會(huì)超過設(shè)定車速；巡航控制模塊通過高速網(wǎng)將信息傳遞至儀表，以便駕駛員能通過儀表掌握巡航情況；巡航控制模塊通過高速網(wǎng)HS2-CAN給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及ABS系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，以維持自適應(yīng)巡航功能。

當(dāng)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)工作時(shí)，信息中心會(huì)顯示前方車輛或同一車道車輛和后方車輛圖。前方車輛駛?cè)胪卉嚨阑蛲卉嚨狼胺杰囁佥^慢時(shí)，巡航系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整車速以保持預(yù)設(shè)間距。駕駛員可以通過方向盤上的控制開關(guān)，增加或縮小與前方車輛的間距。

為了保證巡航系統(tǒng)工作時(shí)車輛依然有應(yīng)急能力，福特新蒙迪歐的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)在制動(dòng)系統(tǒng)中附加了安全功能，即踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)燈電路向PCM傳輸電子信號(hào)，讓巡航系統(tǒng)失效。

通過HS-CAN，ABS模塊檢測(cè)約束控制模塊RCM的偏航角速度信號(hào)，并與輪速和轉(zhuǎn)向角信號(hào)進(jìn)行對(duì)比。如果ABS模塊認(rèn)為偏航角速度無效，ABS模塊將禁用自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，信息中心將顯示信息“碰撞預(yù)警故障”或“自適應(yīng)巡航故障”。

在下列情況下，車輛將無法保持與前方車輛的間距：①前方車輛急加速，速度超過設(shè)定車速；②前方車輛駛出車道或駛出視線范圍；③車速減速至20 km∕h以下；④設(shè)定了新的間距。

每次點(diǎn)火循環(huán)后，系統(tǒng)會(huì)保留上一次設(shè)定的間距并設(shè)為默認(rèn)間距。踩下加速踏板后，間距記錄被刪除。

3 碰撞警告系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理

碰撞警告系統(tǒng)是自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，當(dāng)車速低于20 km∕h時(shí)起作用，與巡航系統(tǒng)相輔相成，是車輛主動(dòng)安全系統(tǒng)的重要組成部分。

3.1 碰撞警告系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

碰撞警告系統(tǒng)由巡航雷達(dá)及控制模塊 （CCM）、抬頭顯示器 （HUD）、儀表顯示器、蜂鳴警報(bào)器等部件組成。

3.1.1 巡航雷達(dá)及控制模塊CCM

作為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的子系統(tǒng)，碰撞警告系統(tǒng)也是通過巡航雷達(dá)來探測(cè)與前車的距離和相對(duì)速度，并由巡航控制模塊來控制。與前文巡航系統(tǒng)相同，在此不做重復(fù)介紹。

3.1.2 抬頭顯示器HUD

抬頭顯示器安裝于駕駛員側(cè)前擋風(fēng)玻璃下方，如圖3所示。抬頭顯示器包含了紅色發(fā)光二極管LEDs，以警告駕駛員可能發(fā)生的碰撞，抬頭顯示器由巡航控制模塊控制。

圖3 抬頭顯示器HUD

在某些情況下，如強(qiáng)烈的陽光下或高溫時(shí)，HUD警告燈不會(huì)工作。因?yàn)樵贖UD內(nèi)有一個(gè)溫度傳感器，能感知發(fā)光二極管的溫度。當(dāng)傳感器檢測(cè)到車內(nèi)溫度很高時(shí)，則發(fā)光二極管不會(huì)工作。如果發(fā)生這種情況，只會(huì)聽到蜂鳴器的警告聲，而LED燈不會(huì)點(diǎn)亮。

3.1.3 蜂鳴警報(bào)器

蜂鳴警報(bào)器安裝在儀表總成內(nèi)，受巡航控制模塊控制。當(dāng)巡航控制模塊給出指令時(shí)，蜂鳴警報(bào)器發(fā)出“嗶嗶嗶”的聲響，并使車載音響靜音。

3.1.4 儀表顯示器

當(dāng)車輛即將發(fā)生碰撞時(shí)，儀表顯示器也會(huì)顯示出車輛即將發(fā)生碰撞的圖形，以警告駕駛者注意安全；當(dāng)碰撞警告系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，儀表顯示器會(huì)提醒駕駛員及時(shí)留意。

3.2 碰撞警告系統(tǒng)的工作原理

碰撞警告系統(tǒng)在車速大于8 km∕h且小于20 km∕h被激活，其工作原理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4所示。

巡航雷達(dá)及控制模塊檢測(cè)到車輛即將發(fā)生碰撞時(shí)，命令抬頭顯示器HUD閃爍紅色警報(bào)燈，同時(shí)通過儀表激活蜂鳴警報(bào)器工作并使音響系統(tǒng)靜音。當(dāng)碰撞險(xiǎn)情解除時(shí)，警告燈熄滅且蜂鳴警報(bào)器靜音。

圖4 碰撞警告系統(tǒng)工作原理

4 結(jié)語

ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)屬于主動(dòng)安全系統(tǒng)，能在很大程度上緩解駕駛員的操作復(fù)雜度，并能提高車輛的主動(dòng)安全性能，自投入應(yīng)用以來得到廣大消費(fèi)者的好評(píng)。但需要注意的是，ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)僅僅只是起輔助作用的主動(dòng)安全系統(tǒng)，并不能替代駕駛員的操作，在此提醒廣大駕駛員朋友，使用自適應(yīng)巡航系統(tǒng)時(shí)，還需要謹(jǐn)慎駕駛，安全出行。