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自动巡航系统

汽车巡航是指汽车以一定的速度匀速行驶,故汽车巡航控制系统(Cruise Control System,CCS)又称为恆速控制系统。自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)系统是基于巡航控制技术发展而来一种智慧型化的车速自动控制系统。由于可以视交通情况自动採取适宜措施(加速、减速、制动),使得自适应巡航系统能很好地适应路况複杂的城市道路行驶。

基本介绍

中文:自动巡航系统外文名:Cruise Control System

简介

巡航(Cruise)是航空领域的技术术语,在航空界,一般把适宜于持续进行的,接近于定常飞行的飞行状态称为巡航。在巡航状态下的参数称为巡航参数,如巡航高度、巡航推力、巡航速度等。飞行器以巡航状态飞行时,其燃油消耗量最低,经济性最好。
汽车巡航控制系统(Cruise Control System,CCS)是由飞机巡航控制系统引申而来的。汽车巡航是指汽车以一定的速度匀速行驶,故汽车巡航控制系统又称为恆速控制系统。
巡航控制系统提高车辆驾驶舒适性,使得汽车的长距离驾驶变成了一种享受,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。早期的巡航控制系统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複杂的城市路况。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。
自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)系统是基于巡航控制技术发展而来的一种智慧型化的车速自动控制系统。由于可以视交通情况自动採取适宜措施(加速、减速、制动),使得自适应巡航系统能很好地适应路况複杂的城市道路行驶。

功用

汽车巡航电控系统的功用是:根据汽车行驶阻力的变化,自动调节发动机节气门(或供油拉桿)开度的大小,使汽车保持恆定速度行驶。

优点

汽车自动巡航系统主要具有以下优点:
(1)减轻驾驶员的劳动强度,提高行驶安全性
在汽车行驶过程中,当车速达到一定值(超过40km/h)后,只要驾驶员操作巡航开关设定一个想要恆速行驶的车速,CCS的 ECU就能自动控制发动机节气门开度使汽车保持在设定的速度恆速行驶,不需驾驶员踩踏加速踏板,使劳动强度大大减轻。当汽车在高速公路或高等级公路上长时间行驶时,更能充分发挥CCS的优点,因为巡航行驶不用踩踏加速踏板,驾驶员的劳动强度大大减轻。此外,自适应巡航系统(ACC),能够使车辆自动预防交通碰撞事故,所以行驶安全性将大大提高。
(2)行驶速度稳定,提高乘坐舒适性
在巡航行驶过程中,无论汽车在上坡或下坡路面上行驶,还是在平坦路面或风速变化的情况下行驶,只要是在发动机功率允许範围之内,汽车行驶速度都将保持设定的巡航车速不变化。
(3)节省燃料消耗,提高燃油经济性和排放性能
实践证明:汽车在相同行驶条件下,利用巡航行驶可以节省15%左右的燃料。这是因为巡航控制系统CCS与发动机燃油喷射系统EFI以及自动变速控制系统ECT是相互配合工作的,巡航车速被控制在经济车速範围内,汽车巡航行驶时的燃料供给与发动机功率之间处于最佳配合状态,与此同时有害气体的排放量也将大大减少

结构原理

构成

如图1所示,自适应巡航控制系统主要由车距感测器(雷达)、轮速感测器、转向角感测器以及ACC控制单元等组成。

图1 自适应巡航系统构成图1 自适应巡航系统构成

车距感测器一般安装在散热器格栅内或前保险槓的内侧,如图2所示,它可以探测到汽车前方200m左右的距离。车距感测器(雷达)与ACC控制单元安装在同一壳体内,若感测器或控制单元任一部件发生故障,则必须换掉整个总成。

图2 车距感测器的安装<a href=/tag/weizhi.htm target=_blank class=infotextkey><a href=http://www.zzww.net/tag/weizhi.htm target=_blank class=infotextkey>位置</a></a>图2 车距感测器的安装位置

在前后车轮装有轮速感测器(与ABS系统共用),可以检测车辆的行驶速度;转向角感测器用来判断车辆行驶的方向;ACC控制单元採集各个感测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。

原理

自适应巡航控制系统是一种智慧型化的自动控制系统,它是在前面介绍的巡航控制技术的基础上发展而来的。
在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的车距感测器(雷达)持续扫描车辆前方道路如图3所示,同时轮速感测器採集车速信号。当与前车之问的距离过小时,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安全距离。

图3 车距感测器持续扫描图3 车距感测器持续扫描

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,ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶员主动採取制动操作。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车速行驶。
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。当驾驶员在巡航控制状态下进行制动后,ACC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,ACC控制单元会按照原来设定的车速进行巡航控制。

注意事项

使用汽车CCS时,应该注意事项:
(1)为使汽车获得最佳控制,当遇到交通阻塞或在雨、冰、雪等湿滑路面上行驶或遇上大风天气时,不要使用CCS。
(2)为避免CCS误工作,在不使用CCS时,务必使CCS的控制开关处于关闭状态。
(3)汽车行驶在陡坡时,使用CCS会引起发动机转速变化过大,因此最好不要使用。下坡驾驶时,应避免加速行驶。若车辆的实际行驶速度较设定车速高出太多,则可忽略巡航控制,然后将变速器换人低挡,利用发动机制动控制车速。
(4)汽车巡航行驶时,对装备MT的汽车应在踩下离合器踏板时将变速桿置空挡,否则发动机转速会急剧升高。
(5)使用CCS要注意观察组合表上的CRUISE指示灯是否闪亮,若闪亮,则表明CCS处于故障状态。此时,应停止使用CCS,待排除故障后再使用。
(6)ECU是CCS的中枢,对电磁环境湿度机械振动等有较高的要求。CCS对以上各方面均进行了全面的防护,有较强的适应能力。使用时应注意以下几点
l 保持汽车发电机及其电压调节器处于良好的技术状态。
l 必须保证车辆的蓄电池与发电机、车身的良好连线
l 保持ECU电源接外挂程式接线正确、连线可靠
l 注意ECU防潮、防振、防磁、防污染

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