柯曄偉

（福建船政交通職業(yè)學院汽車運用工程系，福建 福州 350007）

1 概述

新蒙迪歐是一款由長安福特公司重點打造的面向中高端消費群體、注重運動風格的轎車，在兼顧車輛實用性的同時，該車型還采用了大量高科技的電器設備，使得該車型擁有比同類型競品更加出色的電器系統(tǒng)。

新蒙迪歐配備了無鑰匙進入系統(tǒng)、盲點監(jiān)測系統(tǒng)、車道保持輔助系統(tǒng)、主動泊車系統(tǒng)等一大批先進的電器設備。ACC自適應巡航系統(tǒng)是眾多電器系統(tǒng)中的亮點，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自適應巡航系統(tǒng)是在定速巡航系統(tǒng)基礎上進行的升級，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自適應巡航系統(tǒng)由2個子系統(tǒng)組成：巡航系統(tǒng)和碰撞警告系統(tǒng)?？刂颇K會根據車速的不同，分別控制2個子系統(tǒng)工作：當車速在20 km∕h以上時，巡航系統(tǒng)工作；當車速低于20 km∕h時，碰撞警告系統(tǒng)工作。本文將詳細介紹ACC自適應巡航系統(tǒng)的結構組成及工作原理。

2 巡航系統(tǒng)的結構組成及工作原理

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

2.1 巡航系統(tǒng)的結構組成

巡航系統(tǒng)受巡航控制模塊的控制，主要組成部分包括：巡航雷達及巡航控制模塊、自適應巡航控制開關。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 巡航雷達及巡航控制模塊

福特新蒙迪歐將巡航雷達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。巡航雷達在工作時，通過發(fā)送和收集雷達波檢測自身車輛與所跟隨車輛的距離和相對車速，并將信息儲存至巡航控制模塊。在需要的時候，巡航控制模塊會向發(fā)動機控制模塊PCM·發(fā)出提高車速或向ABS發(fā)出降低車速的請求，以保持與前車的距離始終處于設定范圍。出于車輛舒適性考慮，制動時的制動效果只能達到制動系統(tǒng)最大制動減速能力的30%。

2.1.2 巡航控制開關

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

2.2 巡航系統(tǒng)的工作原理

當駕駛員開啟巡航控制功能時，巡航控制模塊會檢測當前的車速，當車速大于20 km∕h時，巡航系統(tǒng)工作，其工作原理的網絡拓撲圖如圖2所示。

圖2 巡航系統(tǒng)原理圖

巡航控制模塊與發(fā)動機控制模塊PCM、車身控制模塊BCM通過高速網HS1-CAN進行信息交換，需要加速時，PCM會根據巡航模塊的請求提高車速，但不會超過設定車速；巡航控制模塊通過高速網將信息傳遞至儀表，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HS2-CAN給轉向系統(tǒng)及ABS系統(tǒng)發(fā)送信號，以維持自適應巡航功能。

當自適應巡航系統(tǒng)工作時，信息中心會顯示前方車輛或同一車道車輛和后方車輛圖。前方車輛駛入同一車道或同一車道前方車速較慢時，巡航系統(tǒng)會自動調整車速以保持預設間距。駕駛員可以通過方向盤上的控制開關，增加或縮小與前方車輛的間距。

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

通過HS-CAN，ABS模塊檢測約束控制模塊RCM的偏航角速度信號，并與輪速和轉向角信號進行對比。如果ABS模塊認為偏航角速度無效，ABS模塊將禁用自適應巡航控制系統(tǒng)，信息中心將顯示信息“碰撞預警故障”或“自適應巡航故障”。

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設定了新的間距。

每次點火循環(huán)后，系統(tǒng)會保留上一次設定的間距并設為默認間距。踩下加速踏板后，間距記錄被刪除。

3 碰撞警告系統(tǒng)的結構組成及工作原理

碰撞警告系統(tǒng)是自適應巡航系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，當車速低于20 km∕h時起作用，與巡航系統(tǒng)相輔相成，是車輛主動安全系統(tǒng)的重要組成部分。

3.1 碰撞警告系統(tǒng)的結構組成

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

3.1.1 巡航雷達及控制模塊CCM

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

3.1.2 抬頭顯示器HUD

抬頭顯示器安裝于駕駛員側前擋風玻璃下方，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，如強烈的陽光下或高溫時，HUD警告燈不會工作。因為在HUD內有一個溫度傳感器，能感知發(fā)光二極管的溫度。當傳感器檢測到車內溫度很高時，則發(fā)光二極管不會工作。如果發(fā)生這種情況，只會聽到蜂鳴器的警告聲，而LED燈不會點亮。

3.1.3 蜂鳴警報器

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

3.1.4 儀表顯示器

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

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，其工作原理的網絡拓撲圖如圖4所示。

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

圖4 碰撞警告系統(tǒng)工作原理

4 結語

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