自适应巡航控制系统在汽车舒适安全与信息系统检修中的应用

自适应巡航控制系统(AdaptiveCruiseControl，ACC)将汽车自动巡航系统CCS和车辆前向撞击报警系统FCWS(ForwardCollisionWarningSystem)有机地结合起来，既有自动巡航功能，又有防止前向撞击功能。随着各项技术的进步和对汽车行驶安全性要求的提高，特别是对有效防止追尾碰撞要求的不断提高，使得ACC迅速发展起来。

4.4.1　主动巡航系统

主动巡航(AdaptiveCruiseControl，ACC)系统是在定速巡航系统的基础上发展而来的全新巡航系统，能够自动保持车辆的巡航速度和设定本车与前方车辆的安全距离。

ACC系统和CCS系统的区别，如图4-16所示。

ACC在工作中，有前车时是定距巡航，无前车时是定速巡航。

图4-16　ACC系统和CCS系统的区别

4.4.2　系统功能

ACC系统的功能如图4-17所示。

图4-17　ACC系统的功能

①车距测量。

②前车车速测定。

③前车位置测定。

④跟踪车辆的选择。

雷达工作的基本原理如图4-18所示。

(1)前车位置测定

雷达探测信号采用3束雷达波形式，以波瓣状向外发射，信号强度随发射器距离的增大而逐渐减弱，相对速度的确定如图4-19(a)所示。

跟踪车辆的选择。由带有自适应巡航定速系统的车辆正行驶的弯道半径和已确定的车道平均宽度得出此虚拟车道，雷达探测器能够测量出此车道和旁边车道的物体，作为车距调控系统的参考，雷达工作原理如图4-19(b)所示。

(2)车距测量

雷达发射信号到接收部分反射信号所用的频率差取决于目标物之间的距离，车距测量如图4-20(a)所示。

图4-18　雷达工作的基本原理

(a)相对速度的确定；(b)雷达工作原理

图4-19　系统功能

(a)前车位置测定；(b)跟踪车辆的选择

图4-20　车距和车速的测量原理

(a)车距测量；(b)车速测量

(3)车速测量

为获取前方车辆的车速，这里要运用一个物理作用，即“多普勒效应”。当发射器与被探测目标的距离缩短时，反射信号的频率升高，情况相反时频率下降，车速测量如图4-20(b)所示。

4.4.3　ACC系统构成

ACC系统的构成，如图4-21所示。ACC自动控制传感器G550、距离控制单元J428，动力总线断路继电器 J788、ACC显示器(仪表内)J285、仪表控制单元、控制杆。

1.ACC系统自动控制传感器和距离控制单元

ACC自动控制传感器G550和距离控制单元J428安装在水箱支架上，传感器频率:76.5GHz；距离范围:150m；水平角度:12°，垂直角度:±4°；速度范围:30～210km/h；转弯半径:＞500m。其主要作用:用来自动检测前车的车距和车速。(www.xing528.com)

2.动力总线断路继电器J788

①在传递防盗信号时，切断ACC系统控制单元。

在打开点火开关时，网关J533切断动力总线继电器J788，从而切断ACC控制单元J428与动力总线的联系。在ACC控制单元J428被切断后，防盗系统控制单元J393(舒适系统控制单元)和发动机控制单元J623进行防盗信息验证，验证完成后，J788重新接通，ACC控制单元重新被接入动力总线。动力总线断路继电器J788的功用如图4-22所示。

图4-21　ACC系统的构成

图4-22　动力总线断路继电器J788的功用

J533-网关；J393-舒适系统控制单元(防盗系统控制单元集成J393内部)；J623-发动机控制单元

②防止车辆前部碰撞时，ACC传感器处动力总线短路或断路导致车辆无法起动。

3.控制杆

用来激活或关闭自适应巡航系统，并对自适应巡航系统的车距或车速进行设定。

4.ACC系统显示

ACC信息可在显示器上显示出来，ACC信息显示器如图4-23所示。

被动ACC显示情况如图4-24所示。

图4-24中(a)、(b)、(c)、(d)分别表示:

图4-23　ACC信息显示器

图4-24　被动ACC显示情况

(a)前方未检测到车辆，未设定期望车速；

(b)跟随模式:前方检测到车辆，设定期望车速100km/h，显示测量的与前车距离；

(c)跟随模式:前方检测到车辆，设定期望车速100km/h，显示测量的与前车距离，接收驾驶员的刹车指令；

(d)跟随模式:前方检测到车辆，设定期望车速100km/h，显示测量的与前车距离，改变到设定距离。

主动ACC系统显示情况如图4-25所示。

图4-25　主动ACC系统显示情况

图4-24中(a)、(b)、(c)、(d)分别表示:

(a)前方未检测到车辆，设定期望车速100km/h；

(b)跟随模式:前方检测到车辆，设定期望车速100km/h，显示测量的与前车距离；

(c)跟随模式:前方检测到车辆，设定期望车速100km/h，显示设定与测量距离，接收驾驶员的刹车指令；

(d)跟随模式:前方检测到车辆，设定期望车速100km/h，显示设定与测量的车距，改变到设定距离。

4.4.4　ACC的功能限制

①在驶入弯道和驶出较长的弯道时，雷达测距传感器可能会对相邻车道上的汽车作出反应。

②不在同一条直线上行驶的车辆，只有在传感器的识别范围之内才能被雷达测距传感器识别出来。特别是狭窄型的机动车(例如，摩托车)更是如此，雷达测距传感器无法识别到不在识别范围之内的狭窄型机动车。

③ACC系统是驾驶辅助系统，而不是自动驾驶系统，因此驾驶员要注意路面情况，必要时还要施加制动。

④雨水和污物对雷达测距传感器的影响。如果雷达测距传感器的功能因大雨、水花、雪和泥而受影响，自动车距控制会暂时自动关闭，组合仪表显示屏上出现“CleanACC”。在这种情况下，自动车距控制的工作方式就像“普通”定速巡航装置一样，保持设置的车速，但是不控制与前车的车距。