巡航控制系统

1、汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统 1 巡航控制系统概述巡航控制系统概述 汽车巡航控制系统（汽车巡航控制系统（Cruise Control System，CCS）又称为恒速行驶系统或巡行控制系统，是由飞机巡航控制系又称为恒速行驶系统或巡行控制系统，是由飞机巡航控制系统引申而来的。统引申而来的。汽车汽车CCS控制原理图控制原理图 7.2 巡航控制系统的组成与工作原理巡航控制系统的组成与工作原理汽车汽车CCS的组成的组成 7.2.1操作开关操作开关1.主开关主开关 主开关（主开关（MAIN）是）是CCS的电源开关，采用按键方式，的电源开关，采用按键方式，每次将其推入，系统电源接通或关闭，如图每次将其

2、推入，系统电源接通或关闭，如图7-3所示。主开所示。主开关接通时，如关闭点火开关，则主开关也关闭。即使点火开关接通时，如关闭点火开关，则主开关也关闭。即使点火开关再次接通，主开关仍保持关闭。关再次接通，主开关仍保持关闭。CCS操作开关操作开关 CCS操作开关操作开关 CCS操作开关操作开关 2.控制开关控制开关 手柄式控制开关有手柄式控制开关有5种控制功能，即种控制功能，即 SET （设置）、（设置）、 COAST （减速）、（减速）、RES（恢复）、（恢复）、ACC（加速）和（加速）和CANCEL（取消）。其中，（取消）。其中，SET和和COAST共用一个开关，共用一个开关，RES和和ACC

3、共用另一个开关。当沿箭头方向操作开关时，开共用另一个开关。当沿箭头方向操作开关时，开关接通；松开时，则开关断开。关接通；松开时，则开关断开。3.退出巡航开关退出巡航开关 退出巡航开关包括取消开关、停车灯开关、驻车制动开退出巡航开关包括取消开关、停车灯开关、驻车制动开关、离合器开关和空挡起动开关。关、离合器开关和空挡起动开关。1）停车灯开关）停车灯开关 当其中任一开关接通时，巡航控制将被自动取消。但当当其中任一开关接通时，巡航控制将被自动取消。但当CCS取消瞬间的车速不低于取消瞬间的车速不低于40kmh时，此车速存储于巡航时，此车速存储于巡航ECU中。当接通中。当接通RES开关时，最后存储的车速

4、自动恢复。开关时，最后存储的车速自动恢复。 同时，蓄电池电压经过停车灯开关施加在巡驶控制同时，蓄电池电压经过停车灯开关施加在巡驶控制ECU上，使其判断制动器处于工作状态，巡航上，使其判断制动器处于工作状态，巡航ECU取消取消CCS工作，工作，开关开关B断开，执行器得不到巡航断开，执行器得不到巡航ECU的信号，停止工作。的信号，停止工作。2）驻车制动开关）驻车制动开关 当拉起驻车制动操纵杆时，驻车制动开关接通，将取消当拉起驻车制动操纵杆时，驻车制动开关接通，将取消信号传至巡航信号传至巡航ECU。同时，驻车制动指示灯亮。同时，驻车制动指示灯亮。3）离合器开关）离合器开关 当踩下离合器踏板（手动变速

5、器）时，离合器开关接通，当踩下离合器踏板（手动变速器）时，离合器开关接通，将取消信号传至巡航将取消信号传至巡航ECU。4）空挡起动开关）空挡起动开关 当自动变速器变速杆设置在当自动变速器变速杆设置在P或或N位时，空挡起动开关接位时，空挡起动开关接通，将取消信号传至巡航通，将取消信号传至巡航ECU。 汽车以巡航车速行驶时，一般当车速低于汽车以巡航车速行驶时，一般当车速低于40kmh时，时，ECU取消巡航控制，使汽车在制动、转弯时，巡航控制不起取消巡航控制，使汽车在制动、转弯时，巡航控制不起作用。当车速超过设定车速作用。当车速超过设定车速68kmh时，时，ECU取消巡航控取消巡航控制；当汽车的减速

6、度大于制；当汽车的减速度大于2ms2时，以及汽车的制动灯开关时，以及汽车的制动灯开关动作时，动作时，ECU也自动取消巡航控制，以确保行车安全。巡航也自动取消巡航控制，以确保行车安全。巡航ECU具有以下控制功能：具有以下控制功能：1.匀速控制匀速控制2.设定设定3.加速加速4.减速减速5.恢复恢复6.车速下限控制车速下限控制7.车速上限控制车速上限控制8.取消取消9.AT控制控制10.迅速降速和迅速升速控制迅速降速和迅速升速控制11.故障自诊断故障自诊断7.4 自适应巡航控制系统自适应巡航控制系统 自适应巡航控制（自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control，简称，简称ACC）

7、系统是基于巡航控制技术发展而来的一种智能化的车速自动系统是基于巡航控制技术发展而来的一种智能化的车速自动控制系统。由于可以视交通情况自动采取适宜措施（加速、控制系统。由于可以视交通情况自动采取适宜措施（加速、减速、制动），使得自适应巡航系统能很好地适应路况复杂减速、制动），使得自适应巡航系统能很好地适应路况复杂的城市道路行驶。的城市道路行驶。 为了使车辆能够自动预防交通碰撞事故，汽车工程师在为了使车辆能够自动预防交通碰撞事故，汽车工程师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点

8、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员，并通过车载系统自动对车速和车辆间距等行车数据进驶员，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。行调整，从而有效地避免交通事故的发生。 巡航控制系统提高了车辆的驾驶舒适性，但也容易因为巡航控制系统提高了车辆的驾驶舒适性，但也容易因为驾驶员的悠闲、舒适，注意力分散而引发交通事故。同时，驾驶员的悠闲、舒适，注意力分散而引发交通事故。同时，在需要频繁制动的城市道路上并不实用，而自适应巡航则能在需要频繁制动的城市道路上并不实用，而自适应巡航则能很好地适应路况较复杂的城市路况。很好地适应路况较复杂的城市路况。

9、7.4.1自适应巡航控制系统的组成自适应巡航控制系统的组成 自适应巡航控制系统主要由车距传感器（雷达）、轮速自适应巡航控制系统主要由车距传感器（雷达）、轮速传感器、转向角传感器以及传感器、转向角传感器以及ACC控制单元等组成。控制单元等组成。 自适应巡航系统的组成自适应巡航系统的组成 车距传感器一般安装在散热器格栅内或前保险杠的内侧，它车距传感器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可以探测到汽车前方200 m左右的距离。车距传感器（雷达）左右的距离。车距传感器（雷达）与与ACC控制单元安装在同一壳体内。控制单元安装在同一壳体内。宝马宝马E90新新3系车距传感器系车距传感

10、器 车距传感器与车距传感器与ACC控制单元控制单元 在前后车轮上装有轮速传感器（与在前后车轮上装有轮速传感器（与ABS系统共用），可系统共用），可以检测车辆的行驶速度；转向角传感器用来判断车辆行驶的以检测车辆的行驶速度；转向角传感器用来判断车辆行驶的方向；方向；ACC控制单元采集各个传感器的信号并进行计算，以控制单元采集各个传感器的信号并进行计算，以便实时地与发动机控制单元和制动防抱死控制单元交换数据。便实时地与发动机控制单元和制动防抱死控制单元交换数据。7.4.2自适应巡航控制系统的工作原理自适应巡航控制系统的工作原理 自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它自适应巡航控制系统是一种

11、智能化的自动控制系统，它是在前面介绍的巡航控制技术的基础上发展而来的。是在前面介绍的巡航控制技术的基础上发展而来的。 在车辆行驶过程在车辆行驶过程中，安装在车辆前部中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器路，同时轮速传感器采集车速信号。采集车速信号。 当与前车之间的距离过小时，当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与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动，并使发动机的输出功率下

12、降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。保持安全距离。 ACC系统视交通情况自动采取强度适宜的制动措施系统视交通情况自动采取强度适宜的制动措施 自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减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性的程度，当需要更大的减速度时，速度限制在不影响舒适性的程度，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员主动采取制动操作。控制单元会发出声光信号通知驾驶员主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。车辆按照设定的车速行

13、驶。 虽然自适应巡航控制系统可以自动控制车速，但在任何虽然自适应巡航控制系统可以自动控制车速，但在任何时候驾驶员都可以主动进行加速或制动。当驾驶员在巡航控时候驾驶员都可以主动进行加速或制动。当驾驶员在巡航控制状态下进行制动后，制状态下进行制动后，ACC控制单元就会终止巡航控制；当控制单元就会终止巡航控制；当驾驶员在巡航控制状态下进行加速，停止加速后，驾驶员在巡航控制状态下进行加速，停止加速后，ACC控制控制单元会按照原来设定的车速进行巡航控制。单元会按照原来设定的车速进行巡航控制。7.4.3自适应巡航控制系统的扩展功能自适应巡航控制系统的扩展功能 通过软件升级和增加少量电子装置等方法，自适应巡

14、航通过软件升级和增加少量电子装置等方法，自适应巡航控制系统无需增加更多的装置即可实现车辆的智能驾驶等多控制系统无需增加更多的装置即可实现车辆的智能驾驶等多项扩展功能。项扩展功能。 通过车距传感器的反馈信号，通过车距传感器的反馈信号，ACC控制单元可以根据靠控制单元可以根据靠近车辆物体的移动速度判断道路情况，并控制车辆的行驶状近车辆物体的移动速度判断道路情况，并控制车辆的行驶状态；通过反馈式加速踏板（图态；通过反馈式加速踏板（图7-20）检测驾驶员施加在踏板）检测驾驶员施加在踏板上的力，上的力，ACC控制单元可以决定是否执行巡航控制，以减轻控制单元可以决定是否执行巡航控制，以减轻驾驶员的劳动强度

15、。驾驶员的劳动强度。反馈式加速踏板反馈式加速踏板 自适应巡航控制系统一般在车速大于自适应巡航控制系统一般在车速大于25 km/h时才会起时才会起作用，而当车速降低到作用，而当车速降低到25 km/h以下时，就需要驾驶员进行以下时，就需要驾驶员进行人工控制。通过系统软件的升级，自适应巡航控制系统可以人工控制。通过系统软件的升级，自适应巡航控制系统可以实现实现“停车停车/起步起步”功能，以应对在城市中行驶时频繁的停车功能，以应对在城市中行驶时频繁的停车和起步情况。和起步情况。 自适应巡航控制系统的这种扩展功能，可以使汽车在非自适应巡航控制系统的这种扩展功能，可以使汽车在非常低的车速时也能与前车保持设定的距离。当前方车辆起步常低的车速时也能与前车保持设定的距离。当前方车辆起步后，自适应巡航控制系统会提醒驾驶员，驾驶员通过踩加速后，自适应巡航控制系统会提醒驾驶员，驾驶员通过踩加速踏板或按下按钮发出信号，车辆就可以起步行驶。踏板或按下按钮发出信号，车辆就可以起步行驶。 自适