ACC自适应巡航系统.ppt

ACC汽车自适应巡航系统(Adaptive Cruise Control);（一）ACC系统简介;;ACC系统的组成及工作原理;功能 测距传感器即雷达，用于测量自车与前车的相对距离、相对速度、相对加速度； 中央控制单元ECU 进行控制计算，负责计算设定速度、实现车头净距控制的加速度，并发出控制指令，控制汽车速度和加速度的执行机构； 作动器包括节气门作动器和制动作动器，用于调节汽车的加速度，以满足控制的要求。;1.测距传感器（雷达）; 毫米波雷达是利用目标对电磁波反射来发现目标并测定其位置的。毫米波频率高、波长短，一方面可缩小从天线辐射的电磁波射束角幅度，从而减少由于不需要的反射所引起的误动作和干扰，另一方面由于多普勒频移大，相对速度的测量精度高。在汽车上应用毫米波雷达测距，有以下特点：①探测性能稳定。它不易受对象表面形状和颜色的影响，也不受大气流的影响。②环境适应性能好。雨、雪、雾等对之干扰小。作为车载雷达，目前适用的主要有脉冲多普勒雷达、双频CW 雷达和FM 雷达三种。应用雷达测距，需要防止电磁波干扰，雷达彼此之间的电磁波和其他通信设施的电磁波对其测距性能都有影响;激光雷达是一种光子雷达系统，它具有测量时间短、量程大、精度高等优点，在许多领域得到了广泛应用。激光雷达根据激光束传播时间确定距离。但当激光镜头被泥、雪等物质盖住后，或在强光干涉情况下，激光雷达工作将受到影响。 ;ACC 系统对雷达的基本要求为：外形体积（特别是天线）较小，适于在汽车上安装；测距范围大于100m；测量精度小于1m；接近速度在100km/h 以上；应能利用汽车的电源，消耗功率较小。当前世界主要生产测距雷达的厂家及雷达参数如表所示。;控制器ECU 是ACC 系统的中央处理器，是系统的核心部分。它负责将传感器送来的数据（包括相对距离、相对速度）进行处理，然后按照控制算法进行计算，最后形成指令控制作动器工作。它主要包含目标车头距计算，决定自车与前车的距离；车头距控制器，它计算获得目标车头距的车速、加速度命令；车速控制器，它决定制动作动器和节气门作动器的工作。它的结构框图如图所示。 ;作动器是ACC 系统的执行机构。作动器包括节气门作动器和制动作动器。控制器ECU计算出汽车的加速度，再将控制命令传递到作动器，控制节气门作动器和制动作动器的动作，实现汽车的加速或减速。对节气门的控制根据发动机的图谱反算节气门的开度，再通过机械的方式来控制节气门的开度，从而控制发动机的输出转矩。对制动的控制可通过增加由PWM 电磁控制的电子真空助力器来实现。电子真空助力器与制动的真空助力器相连，其结构[4]示意图如图3 所示。控制器通过电磁铁控制电子真空助力器的气压输入，从而控制真空助力器的压力，实现制动装置的制动。 ;（二）ACC系统功能介绍;ACC 传感器装备在车头大众的徽标下，没有装载传感器的车型徽标是镂 空的。ACC 是普通巡航控制功能的扩展，ACC 的基本功能是控制车辆， 使其与同方向上的前车保持在驾驶员设定的距离。在高速公路上开启ACC 自适应巡航，设定好跟车距离，系统就可以包办驾车工作了。位于车头 VW 徽标后的雷达随时监视前车的速度，自动控制制动，保持合适的车速。;雷达传感器用来决定与前车的距离和相对车速，如果距离大于设定的距离，车 辆加速到驾驶员设定车速。如果距离小于设定距离，ACC 系统会自动减小发动 机的扭矩，并在必要时采取必要的制动，以此将两车车距调节到驾驶员预设的 值，该值为受时间控制的值。出于安全性考虑，制动减速度被限定在0.3g （大 约3m/s2）。如果这样的减速度不能制动停车，则系统通过仪表发出声音以及 文字提示，要求驾驶员介入，实施制动。总之，驾驶员需要对过程负责。;如果装备ACC 的车辆行驶速度达到30km/h 以上时，ACC 开始介入工作状 态。在当前车速（见左图），如果传感器检测范围内没有车辆，则保持设 定车速行驶。如果车辆前方遇到一辆慢车行驶在同一条车道上（见右 图），则发动机降低扭矩，如果有必要，车辆采取柔和的制动措施，以此 将两车车距调节到驾驶员预设的值，该值为受时间控制的值。制动介入是 通过ABS 液压泵的方式，出于计算的原因，只能选择同方向行驶的为参考。;若前方车辆加速或者变换行车道，前方无车（见右图），那么ACC 会使本车重新加速，恢复到预设车速。;在上图所示的交通情况下，尽管行驶车辆的行车道前方无车，但是ACC 可能会对右侧行车道上行驶的车作出反应（左图）。车道探测的精确度受到车速的影响，车速越高，需要的车距越大，行车道预报的精确度越低。特别是在左转弯时。对ACC 来说，转弯???径要大于500 m。;(三)ACC系统操作过程;“ACC OFF”代表“ACC 功能关闭”;若按压“SET”时，激活ACC，当前