第8章 汽车巡航控制系统.ppt

第8章 汽车巡航控制系统 8.1 概 述 汽车巡航控制系统的发展大体经历了三个阶段： 第一阶段是20世纪50年代～70年代中期，以模拟信号为主的控制系统。 第二阶段是20世纪70年代中后期～80年代中后期，以数字信号为主的控制系统。 从20世纪90年代开始，国外又开始发展以智能化为核心的汽车巡航控制系统(AICC) 和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统。 8.1.1 汽车巡航控制系统的功用 1．汽车巡航控制系统的主要功能 当前汽车巡航控制系统的功能主要有： (1) 保持设定车速，是指汽车行驶路况较好时，驾驶员按下设置键，系统以设定车速为目标车速匀速行驶。 (2) 微调目标车速，是指可以通过操纵按键来对车速进行微调(1km/h)，以达到所希望的车速。 (3) 车速恢复，是指在主动或被动解除巡航控制之后，系统未断开主开关之前，驾驶员可以通过按下恢复键来使车辆恢复前次所设定车速。 (4) 车速变化异常时解除巡航，主要是指汽车在巡航过程中，如果车速在一秒钟之内的变化过大(例如车速误差大于15km/h)时，巡航系统将自动退出控制状态。 (5) 操纵解除巡航控制，指驾驶员操纵制动、离合踏板时解除巡航控制。 2．装有巡航控制系统汽车的优点 装有巡航控制系统的汽车有如下优点： (1) 保持车速稳定。无论是上坡、下坡还是在平直的路面上行驶，只要在发动机功率允许范围内，汽车均可保证匀速行驶。 (2) 可提高驾驶时的舒适性和安全性。这一优点在高速公路或是城间高等级公路上表现尤为明显。此外，这一系统减轻了驾驶员负担，对保证行车安全十分有利。 (3) 可最大限度的节省燃油，降低排气污染。汽车以恒定车速行驶时，可使燃油消耗与发动机输出功率处于最佳配合状态，既能降低燃油消耗，又可减少排气污染。 3．汽车巡航控制系统在使用时应注意的问题 汽车巡航控制系统给汽车驾驶带来很多方便，但不是在任何情况下都可以使用，因此在使用巡航控制时应注意以下问题： (1) 在不使用车速巡航控制系统时，一定要将主控制开关关闭，以免巡航控制系统误动作而被损坏。 (2) 在雨、冰、雪等湿滑路面及大风天气驾车时，或遇到交通拥堵的路段，不要使用巡航控制系统。 (3) 汽车行驶在陡坡上时，最好不要使用巡航控制系统。另外，汽车巡航行驶时，对装备手动变速系统的轿车不能在未踩下离合器踏板的情况下，就将变速杆推入空挡，否则会导致发动机转速骤然上升。 (4) 在汽车以某一巡航速度行驶时，巡航控制系统自动跳出巡航状态，或仪表板上巡航控制系统的指示灯闪烁，则表明汽车巡航控制系统已出现故障，应进行检修。 8.1.2 汽车巡航控制系统的组成及原理 1．巡航控制开关 巡航控制开关即驾驶员指令开关，一般是杆式开关，安装在转向柱上驾驶员容易接近的地方。 2．车速传感器 车速传感器的作用是将汽车的车速信号转变成电信号送入控制器，作为实际车速反馈信号，以便实现定速行驶功能。 3．执行器 执行器的作用是接受控制器发出的指令信号，以电动或气动方式操纵节气门，通过改变节气门开度，使汽车加速、减速及定速行驶。 4．电子控制器 控制器是巡航控制系统的中枢，其作用是接受车速传感器、巡航控制开关、保护开关等的作用信号。 8.2 汽车巡航控制系统的类型 随着汽车技术的不断发展，以及人们对汽车安全性和易操纵性的要求越来越高，汽车巡航控制系统不断增加。主要有汽车自适应巡航控制系统、纵向行驶汽车走—停巡航控制系统、具有最优燃油经济性的纵向行驶汽车自适应巡航控制系统。 8.2.1 汽车自适应巡航控制系统 1．行车信息感知及处理 行车信息感知及处理就是利用安装于汽车上的各种传感器，实时地对汽车运行参数进行检测，并通过必要的信号处理获得准确、可靠的行车信息。由于测量原理的限制，车载传感器测量的目标信息中常含有各种测量噪声，因此需要通过信号处理技术，从包含有噪声的测量信号中快速、准确地获得避撞所需要的有效目标信息。 2．行车安全状态判断 汽车行车信息采集系统将获得的汽车状态及行车环境信息传递给汽车自适应巡航控制系统中央控制器，中央控制器综合利用各种信息，依据安全状态判断逻辑进行汽车行车安全状态的判断，并依据判断结果进行相应的控制操作。 3．汽车纵向动力学控制技术 汽车纵向动力学控制是实现汽车自适应巡航控制系统功能的直接手段，其作用是调节汽车的纵向运动状态，实现自适应巡航控制系统所定义的功能。按照控制功能实现方法的不同，可以将与汽车自适应巡航控制系统相关的汽车纵向动力学控制分为两类：直接式控制结构汽车纵向动力学和分层式控制结构汽车纵向动力学。 8.2.2 纵向行驶汽车走—停巡航控制系统 目前汽车自适应巡航控制系统主要用于在高速公路上高速行驶的汽车，而不适用于城市中低速、高车流密度情况下行驶的汽车。具有走—