汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)

1、汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)原理隨著汽車保有量的增加，交通不僅變得十分擁堵，而且交通事故不斷增加。為了使車輛能夠自動(dòng)預(yù)防交通碰撞事故，設(shè)計(jì)人員在汽車上安裝了各種主動(dòng)安全裝置，例如測(cè)距雷達(dá)和后視鏡盲點(diǎn)探測(cè)器等，這些裝置在必要時(shí)可以通過(guò)聲光的形式提醒駕駛者，并通過(guò)車載系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)車速和車輛間距等行車數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，從而有效地避免交通事故的發(fā)生。在寶馬E90新3系轎車上，就選裝了由德國(guó)博世公司提供的駕駛輔助系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制(ACC系統(tǒng)，寶馬新3系是應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的第一款中型轎車。其實(shí)，很多汽車零部件公司都有自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)或類似功能的產(chǎn)品，例如德國(guó)大陸公司生產(chǎn)的主動(dòng)距離向?qū)到y(tǒng)。一、概述 （1）巡航控制系統(tǒng)在汽

2、車上應(yīng)用已有39年的歷史。到目前為止，汽車巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了機(jī)械控制、分立電子元件控制、模擬計(jì)算機(jī)控制和數(shù)字計(jì)算機(jī)控制4個(gè)階段。（2）早在1965年，日本本田汽車公司就已經(jīng)開(kāi)始在汽車上使用機(jī)械式巡航控制系統(tǒng)。隨后不久，德國(guó)VDO公司研制成功了氣動(dòng)機(jī)械式巡航控制系統(tǒng)。1968年德國(guó)奔馳公司開(kāi)發(fā)成功了由分立電子元件組成的巡航控制系統(tǒng)，并裝備在莫克利汽車上。到20世紀(jì)70年代中期，汽車上已普遍采用模擬計(jì)算機(jī)控制的巡航控制系統(tǒng)。從1981年開(kāi)始，汽車便開(kāi)始采用數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的巡航系統(tǒng)。目前，汽車已普遍采用數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的電子控制巡航系統(tǒng)。二、系統(tǒng)組成   

3、60; 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要由車距傳感器（雷達(dá)）、輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器以及ACC控制單元等組成。車距傳感器(圖1一般安裝在散熱器格柵內(nèi)或前保險(xiǎn)杠的內(nèi)側(cè)，它可以探測(cè)到汽車前方200 m左右的距離；在前后車輪上裝有輪速傳感器（與ABS系統(tǒng)共用），可以感知車輛的行駛速度；轉(zhuǎn)向角傳感器用來(lái)判斷車輛行駛的方向；ACC控制單元采集各個(gè)傳感器的信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算，以便可以適時(shí)地與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和制動(dòng)防抱死控制單元交換數(shù)據(jù)。圖 1 寶馬E90新3系轎車車距傳感器三 、工作原理   自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是在早已存在的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而

4、來(lái)的。在車輛行駛過(guò)程中，安裝在車輛前部的車距傳感器（雷達(dá)）持續(xù)掃描車輛前方道路(圖2，同時(shí)輪速傳感器采集車速信號(hào)。當(dāng)與前車之間的距離過(guò)小時(shí)，ACC控制單元可以通過(guò)與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使車輪適當(dāng)制動(dòng)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車輛制動(dòng)時(shí)，通常會(huì)將制動(dòng)減速度限制在不影響舒適的程度，當(dāng)需要更大的減速度時(shí)，ACC控制單元會(huì)發(fā)出聲光信號(hào)通知駕駛者主動(dòng)采取制動(dòng)操作。當(dāng)與前車之間的距離增加到安全時(shí)，ACC控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行駛。圖 2  車距傳感器持續(xù)掃描前方道路   雖然自適應(yīng)巡航控

5、制系統(tǒng)可以自動(dòng)控制車速，但在任何時(shí)候駕駛者都可以主動(dòng)進(jìn)行加速或制動(dòng)。當(dāng)駕駛者在巡航控制狀態(tài)下進(jìn)行制動(dòng)后，ACC控制單元就會(huì)終止巡航控制；當(dāng)駕駛者在巡航控制狀態(tài)下進(jìn)行加速，停止加速后，ACC控制單元會(huì)按照原來(lái)設(shè)定的車速進(jìn)行巡航控制。 在汽車以設(shè)定的巡航速度行駛過(guò)程中，當(dāng)遇到下列情況之一時(shí)，CCS ECU將發(fā)出控制指令使巡航執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止工作，立即解除巡航控制狀態(tài)。巡航開(kāi)關(guān)的“CANCEL”（取消）開(kāi)關(guān)接通時(shí)。(1制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)接通時(shí)。 （2）駐車制動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)。 （3）空檔啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或離合器開(kāi)關(guān)接通時(shí)四、 系統(tǒng)擴(kuò)展功能及其優(yōu)點(diǎn)  通過(guò)軟件升級(jí)和增加少量電子裝置等方法，自適應(yīng)

6、巡航控制系統(tǒng)無(wú)需增加更多的裝置即可實(shí)現(xiàn)車輛的智能駕駛等多項(xiàng)擴(kuò)展功能。  (1通過(guò)車距傳感器的反饋信號(hào)，ACC控制單元可以根據(jù)靠近車輛物體的移動(dòng)速度判斷道路情況，并控制車輛的行駛狀態(tài)；通過(guò)反饋式加速踏板(圖3感知的駕駛者施加在踏板上的力，ACC控制單元可以決定是否執(zhí)行巡航控制，以減輕駕駛者的疲勞。圖 3 反饋式加速踏板    (2自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)一般在車速大于25 km/h時(shí)才會(huì)起作用，而當(dāng)車速降低到25 km/h以下時(shí)，就需要駕駛者進(jìn)行人工控制。通過(guò)系統(tǒng)軟件的升級(jí)，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“停車/起步”功能，以應(yīng)對(duì)在城市中行駛時(shí)頻

7、繁的停車和起步情況。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的這種擴(kuò)展功能，可以使汽車在非常低的車速時(shí)也能與前車保持設(shè)定的距離。當(dāng)前方車輛起步后，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)會(huì)提醒駕駛者，駕駛者通過(guò)踩油門踏板或按下按鈕發(fā)出信號(hào)，車輛就可以起步行駛。(3自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)使車輛的編隊(duì)行駛更加輕松。ACC控制單元可以設(shè)定自動(dòng)跟蹤的車輛，當(dāng)本車跟隨前車行駛時(shí)，ACC控制單元可以將車速調(diào)整為與前車相同，同時(shí)保持穩(wěn)定的車距，而且這個(gè)距離可以通過(guò)轉(zhuǎn)向盤附近的控制桿上的設(shè)置按鈕進(jìn)行選擇。五、巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展和前景（1）現(xiàn)在正在研制另一種巡航系統(tǒng)，它能夠在更大程度上減少駕駛員的干預(yù)，即自適應(yīng)巡航系統(tǒng)。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由雷達(dá)