1主动巡航系统
主动巡航(Adaptive Cruise Control, ACC)系统也叫做自适应巡航系统,是在定速巡航系统(CruiseControl System, CCS)的基础上发展而来的全新巡航系统。它是将汽车定速巡航系统和车间安全距离保持系统有机地结合起来,既能够自动保持车辆的巡航速度,又能够保持本车与前方车辆设定的安全距离,防止与前方车辆发生碰撞。
2主动巡航系统功能
主动巡航系统是一种智能化的自动控制系统,在车辆的行驶过程中,安装在车辆前部的车距传感器(雷达,图1)持续扫描车辆前方的道路(图2),同时轮速传感器采集车轮转速信号。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设定的安全距离。主动巡航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距离时,ACC控制单元控制车辆按照设定的速度行驶。当与前车的车距大于驾驶员设定的值,那么车就会加速,直至车速达到驾驶员设定的车速值。
主动巡航系统的主要功能如图3所示。
1)当前方没有车辆时,如图3a所示,ACC车辆将处于普通的定速巡航状态,按照驾驶员设定的车速行驶,驾驶员只需要进行方向的控制即可,减轻了驾驶员驾驶车辆的工作强度。这里还包括一个工况,就是当驾驶员要在设定的速度基础上加速时,ACC车辆将按驾驶员意图加速行驶。当驾驶员不再加速以后,如果没有新的速度设定,ACC车辆将继续按照原先设定的车速行驶(匀速控制)。
2)当ACC车辆前方出现目标车辆时,如图3b所示,如果目标车辆的速度低于ACC车辆的速度,ACC车辆将自动开始进行平滑的减速控制,进行减速行驶(减速控制)。
3)当ACC车辆与目标车辆之间的距离等于ACC车辆设定的安全车距时,如图3c所示,ACC车辆采取跟随控制,即与目标车辆以相同的车速行驶(跟随控制)。
4)当目标车辆换道或者ACC车辆换道后,前方又没有其他的目标车辆,如图3d所示,这时ACC车辆恢复到初期设定的车速行驶(加速控制)。
综上所述,主动巡航系统不仅具有定速巡航系统所具备的定速功能,即将车辆自动控制在驾驶员设定的速度下,还能根据与前方车辆的距离,决定本车是保持原车速还是减速还是加速行驶。主动巡航系统由于减少了对加速踏板和制动踏板的操作,可以明显减轻驾驶员的劳累程度,提高驾驶舒适性,同时使驾驶员严格遵守车速限制以及控制车距,可以保证汽车的行驶安全和交通的畅通。
因此,Audi A8主动巡航系统要实现上述功能必须具备下述能力。
2.1车距测量
1)车距测量示意如图4所示。从汽车雷达发射电磁波信号到接收反射回来的电磁波信号所需要的时间取决于汽车之间的距离。如图5所示,B中的距离是A中的2倍,那么B中反射信号到达接收器所需时间就是A中的2倍。
2)直接测量这个时间很复杂,因此实际采用间接测量法:将连续发射的超高频振荡波作为发射信号,只需简单地比较一下发射信号和接收(反射)信号的频率差就可以了。因为发射信号和接收(反射)信号的频率差直接取决于物体之间的距离,物体之间的距离越大,反射信号被接收前所运行的时间越长,于是发射频率和接收频率之间的差就越大,如图6所示。