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1、本文由露凝冰贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。车辆与动力技术2003年第2期 总第90期Vehicle&PowerTechnology文章编号:10094687(2003)02004406汽车自适应巡航控制系统的发展张景波, 刘昭度, 齐志权, 马岳峰(北京理工大学汽车动力性及排放测试国家专业实验室,北京 100081)摘 :详细叙述了汽车自适应巡航控制系统ACC的组成、工作原理、所需要的关键技要术和存在的问题.介绍了近年来该系统在国内外所取得的成果,对ACC系统的未来发展进行
2、了预测.关键词:汽车;ACC;发展中图分类号:U467 文献标识码:A1 ACC的组成与原理自适应巡航控制系统ACC(AdaptiveCruiseControl)是一种构想于20世纪70年代末期的汽车安全性辅助驾驶系统[1].它将汽车自动巡航控制系统CCS(CruiseControlSystem)和车辆前向撞击报警系统FCWS(ForwardCollisionWarningSystem)有机地结合起来[2],既有自动巡航功能,又有防止前向撞击功能.由于当时传感器技术、信号处理技术、汽车电子技术以及交通设施等方面的因素阻碍了ACC的发展,直到20世纪90年代中期,随着各
3、项技术的进步和对汽车行驶安全性要求的提高[1,2],特别是对有效地防止追尾碰撞要求的不断提高,才使得ACC迅速发展起来.ACC系统共有4种典型的操作,如图1所示.图1 ACC的典型操作收稿日期:20020815基金项目:福特-中国研究与发展基金(50122148)作者简介:张景波(1975-),男,博士研究生,研究方向为汽车自适应巡航控制系统.2期 第张景波等:汽车自适应巡航控制系统的发展45?驾驶员可通过设置在仪表盘上的人机交互界面(MMI)启动或清除自适应巡航控制系统ACC.启动ACC系统时,要设定主车在巡航状态下的车速和与目标车辆间的安全距离,否则AC
4、C系统将自动设置为默认值,但所设定的安全距离不可小于设定车速下交通法规所规定的安全距离.当主车前方无行驶车辆时,主车将处于普通的巡航行驶状态,ACC系统按照设定的行驶车速对车辆进行匀速控制.当主车前方有目标车辆,且目标车辆的行驶速度小于主车的行驶速度时,ACC系统将控制主车进行减速,确保两车间的距离为所设定的安全距离.当ACC系统将主车减速至理想的目标值之后采用跟随控制,与目标车辆以相同的速度行驶.当前方的目标车辆发生移线,或主车移线行驶使得主车前方又无行驶车辆时,ACC系统将对主车进行加速控制,使主车恢复至设定的行驶速度.在恢复行驶速度后,ACC系统又转入对主车的匀速控
5、制.当驾驶员参与车辆驾驶后,ACC系统将自动退出对车辆的控制.ACC系统的基本组成如图2所示.雷达用以探测主车前方的目标车辆,并向ACCECU提供主车与目标车辆间的相对速度、相对距离、相对方位角度等信息.ACCECU根据驾驶员所设定的安全车距及巡航行驶速度,结合雷达传送来的信息确定主车的行驶状态.当两车间的距离小于设定的安全距离时,ACCECU计算实际车距和安全车距之比及相对速度的大小,选择减速方式;同时通过报警器向驾驶员发出警报,提醒驾驶员采取相应的措施.图2 ACC系统的基本组成2 国外发展状况美国的伊顿(EATON)公司自1971年就一直从事这方面产品的开发和研制.
6、EATONVORAD-300是伊顿公司最新一代的产品,它采用241725GHz单脉冲雷达,可同时探测到主车正前方120m,左右偏移8°范围内的24个目标车辆,以距离主车最近的车辆作为主目标,当两车距离小于驾驶员所设定的距离时,该系统向驾驶员发出警报.这一系统只具有车辆间的距离监测和报警功能,无法实现对车辆速度的控制.三菱公司研制开发的PDC(PreviewDistanceControl)系统是具有现代概念的最早的ACC来开发研制ACC系统的设计思想,使之成为当前ACC系统研制、开发的主流.Bosch公司开发的ACC系统包括雷达、转向传感器、执行机构和显示单元.ACC系统包
7、括原有的车辆控制ECU以及位于车辆前端的传感器和控制装置SCU(SensorandControlUnit).SCU用于完成对雷达信号的处理和ACC控制流程,并通过CAN数据总线与车辆主系统雏形.它将扫描式雷达及其处理器同车辆的巡航控制系统结合在一起,当预测出两车间距离过近时向驾驶员给出警告提示,同时通过控制节气门开度调整发动机的输出功率,并按需要进行自动换档、减速.丰田、本田、通用、福特、戴姆勒2克莱斯勒、Bosch、Continen2talTeves等各大汽车和零部件生产商及研究机构延续了三菱公司基于汽车巡航控制系统CCS4
