奔馳增強版GLC限距控制系統(tǒng)介紹

◆文/福建 林宇清

一、概述

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

圖1 限距功能

二、部件介紹

該系統(tǒng)由限距控制單元進行探測和控制，限距控制單元(A89)位于散熱器的中間，由集成的遠距離雷達和控制單元組成，圖2所示為雷達傳感器位置。雷達可監(jiān)測車輛前方200m，角度±12°區(qū)域內(nèi)的交通狀況，控制單元則評估和處理雷達檢測到的數(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)動機控制單元(N3/10)、轉(zhuǎn)向柱控制單元(N80)及輔助防護裝置控制單元(N2/10)五個主要部件。

1.ESP控制單元：如圖3所示，ESP控制單元位于發(fā)動機艙的左側(cè)，主要有控制自適應制動、電控穩(wěn)定程序、電子制動力分配(EBD)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、防加速打滑控制(ASR)及制動輔助系統(tǒng)(BAS)等功能。它實際是一種牽引力控制系統(tǒng)，通過分析各傳感器的信號，向ABS、ASR等發(fā)出糾偏指令，維持車輛動態(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)向過度時，后輪容易失控而造成甩尾現(xiàn)象，ESP便會剎慢外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子，從而校正行駛方向。

圖3 ESP控制單元

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

3.發(fā)動機控制單元(N3/10)：如圖5所示，發(fā)動機控制單元位于發(fā)動機艙的駕駛員一側(cè)，讀取各傳感器的信號，控制發(fā)動機的運轉(zhuǎn)工況，并通過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關(guān)和轉(zhuǎn)向角傳感器的信號，并通過Flex Ray總線接收和傳送CAN信息。

5.輔助防護裝置控制單元(N2/10)：如圖7所示，輔助防護控制單元位于中控臺通道中，讀取和評估乘員防護系統(tǒng)內(nèi)的各傳感器、開關(guān)信號以及整車CAN網(wǎng)絡(luò)信號，然后促動相關(guān)的安全防護部件，在發(fā)生事故時保護駕駛員和乘客。此外，該控制單元內(nèi)還集成了用于檢測車輛轉(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)動機控制單元

圖6 轉(zhuǎn)向柱模塊

圖7 輔助防護控制單元

三、功能介紹

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

1.系統(tǒng)啟用：限距增強版功能通過儀表中的“設(shè)置”菜單開啟和關(guān)閉，也可通過操作巡航控制桿操作，如圖8所示。在每次啟動后，雷達傳感器都會進行臟污檢測和功能測試，以確保其正確運行。如果限距控制單元檢測到故障或檢測范圍內(nèi)不存在物體或表面臟污,那么限距功能將無法啟用。

圖8 巡航控制桿

2.自動車距控制：當車輛在行駛過程中檢測到前方行駛的車輛時，自動車距控制功能啟用。它由A89通過主動干預發(fā)動機管理和制動系統(tǒng)來控制，根據(jù)前車的速度對本車進行相應的制動或加速，從而控制與前方車輛之間的距離。

3.車距警告：限距增強版會在車速7～250km/h范圍內(nèi)，向駕駛員發(fā)出視覺和聲訊警告，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：僅通過視覺方式輸出警告。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間小于0.8s,且這種危險的車距保持3s以上，系統(tǒng)則通過視覺方式輸出警告，例如車速為100km/h、車距約22.2m時，那么限距控制單元將輸出警告的請求通過CAN網(wǎng)絡(luò)傳送至儀表盤，從而點亮限距警告燈，如圖9所示。

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

圖9 車距警告燈

四、系統(tǒng)原理

整個系統(tǒng)可通過圖10來加深理解，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來確定信號優(yōu)先權(quán)和轉(zhuǎn)換為CAN信號類型。箭頭指向代表信號的傳輸方向或控制方向，如：A1根據(jù)A89的相應指令，激活A1e59，從而點亮限距警告燈。

1.在每次啟動后，N3/10將運轉(zhuǎn)信號通過CAN C、N127傳送至Flex E網(wǎng)絡(luò)，A89收到信息后據(jù)此進行臟污檢測和功能測試，從而確認限距功能的前提條件是否正常。

2.當操作限距開關(guān)時，N80直接讀入控制桿的信號,并通過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)和請求反饋至網(wǎng)絡(luò)中，如制動請求，ESP控制單元在接收到信息后施加制動。

3.橫擺率由N2/10內(nèi)部集成的加速度傳感器進行檢測，相應值通過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向加速度會隨著車速的增加而減小。

圖10 通信框圖