自适应巡航系统的运作原理

自适应巡航系统（也叫主动巡航系统，缩写为ACC，Adaptive Cruise Control）是一种新开发的驾驶人辅助系统，由于减少了对加速踏板和制动踏板的操作，所以可明显提高驾驶舒适性。使用该系统可以使得驾驶人严格遵守车速限制和车距，从而也就保证了交通的畅通。

自适应巡航是基于定速巡航对速度的控制，进一步实现对于距离的把握。简单说，定速巡航要做的只有一件事，那就是达到驾驶人预设的时速要求，而自适应巡航除了达到预设时速外，它还肩负着保持预设跟车距离以及随着车距变化自动加速与减速的任务。

1.自适应巡航的结构

自适应巡航系统由传感器、数字信号处理器和控制模块3大部分组成（图2-38）。传感器负责感知前车和本车确切位置，目前市场上常见的传感器有雷达传感器、红外光束和视频摄像头等几种。信号处理器负责将传感器接收到的信息进行数字处理，最后由控制模块处理收集到的信息进行控制。系统判断需要减速时，最终由ABS对车轮实施制动或者变速器采用降档的办法，将车速降低。

图2-38 自适应巡航系统组成

目前市面上传感器主要包括雷达传感器、红外光束传感器和视频摄像头3种。品牌、车型不同其安装位置也不同，常见的安装位置有车标后、保险杠两侧（图2-39）、下方（图2-40）和车内后视镜背后。造成这些差异的原因主要是各种传感器工作原理不同，当然其中也包含部分成本因素。

图2-39 两侧车距传感器及控制单元的位置

图2-40 高尔夫7雷达传感器安装位置

如图2-41所示，君越的雷达传感器隐藏在车标后，由于普通材质的车标会阻碍雷达波的穿透，君越车标采用镀铟工艺，单个成本大约为800元。

2.ACC系统的功能

（1）停停和走走（Stop&Go）功能 当目标车辆处于运动状态时，ACC系统能自动将车辆制动到停住。对于目标探测时停着的目标，是不进行调节的（如堵车时的车龙尾部）。这个主动制动过程由ESP主动建立起压力来实现。这样做而实现的减速度取决于车速。当车速低于50km/h时，最大减速度可达约4m/s²，在车辆停住前的2～3m，是以约2km/h的车速“爬行”来进行的。与前面车辆保持3.5～4m的距离。如果前面行驶的那辆车在停住后立即又起步了，那么这辆带有ACC的车也会加速跟行。这个起步准备时间长度，可由驾驶人通过操纵杆（位置RESUME）延长15s，如图2-42所示。每操纵一次操纵杆，这个15s的起步准备时间就重新开始进行，停停和走走（Stop&Go）模式下调节过程的时间流程示意如图2-43所示。即使用操纵杆关闭了ACC，ACC也仍在“观察”着交通状况。

图2-41 别克君越雷达传感器安装位置

图2-42 ACC系统的操纵杆

图2-43 停停和走走（Stop&Go）模式下调节过程的时间流程示意

ACC系统起步准备状况会显示在中央显示屏上（图2-44），驾驶人可以看到。显示起步准备状况有个前提条件：驾驶人必须已经系好安全带。在售后服务中，可以用诊断仪关闭这个自动起步功能。在某些市场（如美国），不能通过操纵杆（RESUME）来延长这个自动起步准备时间长度。车辆静止时，可以通过踏下制动踏板来激活ACC系统。

在下述条件下，通过激活电动机械式驻车制动器（EPB）来在车辆静止时自动关闭ACC系统。

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图2-44 中央显示屏显示的ACC系统起步准备状况

1）某个车门打开了。于是驾驶人车门通过车门触点和车门锁内微开关来监控（冗余监控），所有其他车门通过车门接触开关来感知。ACC通过相应的车门控制单元和ESP控制单元（冗余）来接收相应的信息。

2）打开了发动机舱盖。

3）车辆停用时间较长。ESP通过操纵“阀的运动”来实现压力保持功能。在这种情况下，阀线圈被控制电流加热了，因此ESP所能实现的最长的车辆停驶时间就受到限制了。如果超过了这个持续时间长度，那么就会“移交”给驻车制动器（EPB）。如果EPB系统出现故障，那么ACC系统会关闭，同时自动激活变速器的驻车档P位。中央显示屏上会显示“ACC：Bitte übernehmen！”（ACC：请接管！），如图2-45所示。

4）ESP故障。

5）其他的某个与ACC功能有关的控制单元有故障（除非EPB控制单元有故障）。

6）关闭了发动机。

如果在ACC系统激活的情况下操纵了EPB（图2-46），那么ACC就关闭了。如果道路的坡度超过约18%，ACC也会关闭。ACC关闭都会有声响信号和视觉信号来提示。

图2-45 中央显示屏上显示的信息

图2-46 驻车制动器（EPB）按钮在车上的位置

（2）停停和走走（Stop&Go）功能与起步辅助系统的组合 起步辅助系统可以不依赖ACC系统，在任何时刻均可接通/关闭。如果在车辆静止时起步辅助系统激活且ACC系统的停停和走走（Stop&Go）功能也激活，那么起步辅助系统就隐藏在后台不工作了（类似于“待命”模式）。如果在车辆静止且已接通了起步辅助系统的情况下关闭了ACC，那么起步辅助系统会再次被激活并继续对车辆实施制动。

（3）起步监控 在车辆自动起步前，ACC系统会探测紧靠车辆前的区域，如图2-47所示。这个探测是三重的：雷达传感器、摄像头和4个驻车辅助超声波传感器。如果装备有ACC系统，超声波传感器就以另一种模式来工作：在约4m远的地方仍能识别物体。如果识别出障碍物，中央显示屏上会有视觉警告同时还有声响警告（锣音）。车辆开始移动，但是移动得非常慢，以便驾驶人能做出适当反应（制动，躲避）。如果没有摄像头信号或者超声波传感器信号，那么自动起步的加速就总是很慢。如果这两个信号同时都没有，那么车辆就不会自动起步了。系统随后就关闭了，这就要求驾驶人来接管车辆了。

（4）奥迪制动警告功能

1）如果与前面行驶的车辆之间相对车速太高，有很大的撞车危险，那么奥迪制动警告装置就肯定会激活。如果通过操纵杆上的开关位置OFF来关闭了ACC，那么该功能也会激活。

2）通过4个阶段的分级制动（图2-48），驾驶人在任何时候都可以通过躲避/制动来主动介入。

图2-47 车辆起步监控功能示意

图2-48 4个阶段的分级式的轻微制动

3）即使驾驶人操作过迟或者根本就没操作，奥迪制动警告装置也会通过分级式的轻微制动和自动全减速来将车辆制动到40km/h的速度。与此同时会启动保护性预防措施。即使无法避免与前面行驶的车辆碰撞了，也会大大减轻碰撞的严重程度。