汽车自适应巡航系统原理随着汽车保有量的增加,交通不仅变得十分拥堵,而且交通事故不断增加。为了使车辆能够自动预防交通碰撞事故,设计人员在汽车上安装了各种主动安全装置,例如测距雷达和后视镜盲点探测器等,这些装置在必要时可以通过声光的形式提醒驾驶者,并通过车载系统自动对车速和车辆间距等行车数据进行调整,从而有效地避免交通事故的发生。在宝马E90新3系轿车上,就选装了由德国博世公司提供的驾驶辅助系统——自适应巡航控制(ACC系统,宝马新3系是应用这项技术的第一款中型轿车。其实,很多汽车零部件公司都有自适应巡航控制系统或类似功能的产品,例如德国大陆公司生产的主动距离向导系统。一、概述(1)巡航控制系统在汽车上应用已有39年的历史。到目前为止,汽车巡航控制系统的发展过程经历了机械控制、分立电子元件控制、模拟计算机控制和数字计算机控制4个阶段。(2)早在1965年,日本本田汽车公司就已经开始在汽车上使用机械式巡航控制系统。随后不久,德国VDO公司研制成功了气动机械式巡航控制系统。1968年德国奔驰公司开发成功了由分立电子元件组成的巡航控制系统,并装备在莫克利汽车上。到20世纪70年代中期,汽车上已普遍采用模拟计算机控制的巡航控制系统。从1981年开始,汽车便开始采用数字计算机控制的巡航系统。目前,汽车已普遍采用数字计算机控制的电子控制巡航系统。二、系统组成 自适应巡航控制系统主要由车距传感器(雷达)、轮速传感器、控制单元等组成。车距传感器(图1一般安装在散热器格栅内或前保险杠的内侧,它可以探测到汽车前方200m左右的距离;在前后车轮上装有轮速传感器(与ABS系统共用),可以感知车辆的行驶速度;转向角传感器用来判断车辆行驶的方向;ACC控制单元采集各个传感器的信号并进行计算,以便可以适时地与发动机控制单元和制动防抱死控制单元交换数据。图1宝马E90新3系轿车车距传感器三 、工作原理 自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统,它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的车距传感器(雷达)持续扫描车辆前方道路(图2,同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时,ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作,使车轮适当制动,并使发动机的输出功率下降,以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时,通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度,当需要更大的减速度时,ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全时,ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。图2 车距传感器持续扫描前方道路 虽然自适应巡航控制系统可以自动控制车速,但在任何时候驾驶者都可以主动进行加速或制动。当驾驶者在巡航控制状态下进行制动后,ACC控制单元就会终止巡航控制;当驾驶者在巡航控制状态下进行加速,停止加速后,ACC控制单元会按照原来设定的车速进行巡航控制。在汽车以设定的巡航速度行驶过程中,SECU将发出控制指令使巡航执行机构停止工作,立即解除巡航控制状态。巡航开关的“CANCEL”(取消)开关接通时。(1制动灯开关接通时。(2)驻车制动开关接通时。(3)空档启动开关或离合器开关接通时四、 系统扩展功能及其优点 通过软件升级和增加少量电子装置等方法,自适应巡航控制
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