◆文/福建 林宇清

一、概述

本文介紹GLC車型的限距控制系統(tǒng)增強(qiáng)版(DISTRONIC PLUS)功能，限距增強(qiáng)版是指在0～200km/h的車速范圍，車輛根據(jù)駕駛員的請(qǐng)求，自動(dòng)控制本車相對(duì)于前車的距離和車速，如圖1所示。此外，該系統(tǒng)還集成了碰撞預(yù)防輔助系統(tǒng)增強(qiáng)版功能，當(dāng)面對(duì)車速200km/h以內(nèi)的碰撞危險(xiǎn)時(shí)，車輛可自主采取部分制動(dòng)。

圖1 限距功能

二、部件介紹

該系統(tǒng)由限距控制單元進(jìn)行探測(cè)和控制，限距控制單元(A89)位于散熱器的中間，由集成的遠(yuǎn)距離雷達(dá)和控制單元組成，圖2所示為雷達(dá)傳感器位置。雷達(dá)可監(jiān)測(cè)車輛前方200m，角度±12°區(qū)域內(nèi)的交通狀況，控制單元?jiǎng)t評(píng)估和處理雷達(dá)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，用于執(zhí)行限距功能，并將其傳送至CAN網(wǎng)絡(luò)。

圖2 雷達(dá)傳感器位置

除A89部件外，DISTRONIC PLUS功能還涉及ESP控制單元、儀表、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(N3/10)、轉(zhuǎn)向柱控制單元(N80)及輔助防護(hù)裝置控制單元(N2/10)五個(gè)主要部件。

1.ESP控制單元：如圖3所示，ESP控制單元位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的左側(cè)，主要有控制自適應(yīng)制動(dòng)、電控穩(wěn)定程序、電子制動(dòng)力分配(EBD)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、防加速打滑控制(ASR)及制動(dòng)輔助系統(tǒng)(BAS)等功能。它實(shí)際是一種牽引力控制系統(tǒng)，通過(guò)分析各傳感器的信號(hào)，向ABS、ASR等發(fā)出糾偏指令，維持車輛動(dòng)態(tài)平衡,確保在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性。在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)度或轉(zhuǎn)向不足的情形下，穩(wěn)定效果更加明顯，如后驅(qū)汽車出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)，后輪容易失控而造成甩尾現(xiàn)象，ESP便會(huì)剎慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車子，從而校正行駛方向。

圖3 ESP控制單元

2.儀表：通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)通信，將其他控制單元傳來(lái)的信息通過(guò)多功能顯示屏顯示相應(yīng)的指示燈和提示或發(fā)出警告信息，必要時(shí)還會(huì)通過(guò)揚(yáng)聲器提醒駕駛員，歐盟版儀表盤如圖4所示。

3.發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(N3/10)：如圖5所示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的駕駛員一側(cè)，讀取各傳感器的信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況，并通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與外界通信。

4.轉(zhuǎn)向柱控制單元(N80)：如圖6所示，轉(zhuǎn)向控制單元讀取集成的各開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)向角傳感器的信號(hào)，并通過(guò)Flex Ray總線接收和傳送CAN信息。

5.輔助防護(hù)裝置控制單元(N2/10)：如圖7所示，輔助防護(hù)控制單元位于中控臺(tái)通道中，讀取和評(píng)估乘員防護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的各傳感器、開(kāi)關(guān)信號(hào)以及整車CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，然后促動(dòng)相關(guān)的安全防護(hù)部件，在發(fā)生事故時(shí)保護(hù)駕駛員和乘客。此外，該控制單元內(nèi)還集成了用于檢測(cè)車輛轉(zhuǎn)向速度、橫向和縱向加速度的傳感器。

圖4 歐盟版儀表盤

圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元

圖6 轉(zhuǎn)向柱模塊

圖7 輔助防護(hù)控制單元

三、功能介紹

為更好地理解限距增強(qiáng)版功能，可通過(guò)系統(tǒng)啟用、自動(dòng)車距控制、車距警告三方面來(lái)了解該系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)啟用：限距增強(qiáng)版功能通過(guò)儀表中的“設(shè)置”菜單開(kāi)啟和關(guān)閉，也可通過(guò)操作巡航控制桿操作，如圖8所示。在每次啟動(dòng)后，雷達(dá)傳感器都會(huì)進(jìn)行臟污檢測(cè)和功能測(cè)試，以確保其正確運(yùn)行。如果限距控制單元檢測(cè)到故障或檢測(cè)范圍內(nèi)不存在物體或表面臟污,那么限距功能將無(wú)法啟用。

圖8 巡航控制桿

2.自動(dòng)車距控制：當(dāng)車輛在行駛過(guò)程中檢測(cè)到前方行駛的車輛時(shí)，自動(dòng)車距控制功能啟用。它由A89通過(guò)主動(dòng)干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)管理和制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制，根據(jù)前車的速度對(duì)本車進(jìn)行相應(yīng)的制動(dòng)或加速，從而控制與前方車輛之間的距離。

3.車距警告：限距增強(qiáng)版會(huì)在車速7～250km/h范圍內(nèi)，向駕駛員發(fā)出視覺(jué)和聲訊警告，警告分為靜態(tài)車距警告和碰撞臨界車距警告。

(1)靜態(tài)車距警告：僅通過(guò)視覺(jué)方式輸出警告。在交通暢通的情況下,如果本車與前車之間的車距使行駛所需時(shí)間小于0.8s,且這種危險(xiǎn)的車距保持3s以上，系統(tǒng)則通過(guò)視覺(jué)方式輸出警告，例如車速為100km/h、車距約22.2m時(shí)，那么限距控制單元將輸出警告的請(qǐng)求通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)傳送至儀表盤，從而點(diǎn)亮限距警告燈，如圖9所示。

(2)碰撞臨界車距警告：通過(guò)視覺(jué)和聲訊方式輸出警告,如果限距控制單元探測(cè)范圍內(nèi)的障礙物被評(píng)估為存在事故危險(xiǎn)，將在2.6s內(nèi)發(fā)生碰撞,那么A89會(huì)將輸出警告的請(qǐng)求通過(guò)底盤FlexRay總線傳送至儀表，后者隨后促動(dòng)限距警告燈和儀表盤揚(yáng)聲器，只有在狀況解除之后,警告才會(huì)取消。對(duì)于靜止障礙物的警告，僅在車速范圍7～70km/h時(shí)發(fā)出。

圖9 車距警告燈

四、系統(tǒng)原理

整個(gè)系統(tǒng)可通過(guò)圖10來(lái)加深理解，圖中CAN總線具有雙向性，既能傳輸又能接收信息。N73作為中央網(wǎng)關(guān)構(gòu)成了不同CAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接口，即不同CAN網(wǎng)絡(luò)之間的通信需要借助N73來(lái)確定信號(hào)優(yōu)先權(quán)和轉(zhuǎn)換為CAN信號(hào)類型。箭頭指向代表信號(hào)的傳輸方向或控制方向，如：A1根據(jù)A89的相應(yīng)指令，激活A(yù)1e59，從而點(diǎn)亮限距警告燈。

1.在每次啟動(dòng)后，N3/10將運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)通過(guò)CAN C、N127傳送至Flex E網(wǎng)絡(luò)，A89收到信息后據(jù)此進(jìn)行臟污檢測(cè)和功能測(cè)試，從而確認(rèn)限距功能的前提條件是否正常。

2.當(dāng)操作限距開(kāi)關(guān)時(shí)，N80直接讀入控制桿的信號(hào),并通過(guò)FlexRay E將其傳送至A89和儀表，從而啟用限距功能。A89還將自身的狀態(tài)和請(qǐng)求反饋至網(wǎng)絡(luò)中，如制動(dòng)請(qǐng)求，ESP控制單元在接收到信息后施加制動(dòng)。

3.橫擺率由N2/10內(nèi)部集成的加速度傳感器進(jìn)行檢測(cè)，相應(yīng)值通過(guò)CAN H和底盤FlexRay總線傳送至限距控制單元?；诎踩院褪孢m性等原因, 車距控制的最大加速度被限制為約2.5 m/s，它與車速成反比,這就意味著正向和負(fù)向加速度會(huì)隨著車速的增加而減小。

圖10 通信框圖