ACC自适应巡航控制系统
开车不用踏油门、跟前车过近会自动减速……这些看上去就像自动驾驶一样的“神技”,都是ACC自适应巡航系统可以做到的,有没有觉得很高大上?
在许多中高端车型中,都开始把ACC自适应巡航系统作为一个重要的宣传卖点。那么,ACC自适应巡航系统到底是个什么鬼?能起到什么作用?这个功能真的有宣传的那么好用吗?解放双手双脚的同时,又有什么需要注意?接下来,就让小编带大家认真解读一下这个看上去“高大上”的ACC自适应巡航系统,到底有多实用。
什么是ACC
acc它的全称叫Adaptive CruiseControl自适应巡航控制系统,它是一种智能化的自动控制系统,它是在早已存在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传感器(雷达)持续扫描车辆前方道路,同时轮速传感器采集车速信号。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安全距离。
ACC的组成
ACC系统通过对路况实时监测(前车车速,距离,位置等),车辆自行控制其速度和加速度,实现辅助驾驶。系统主要由传感器、控制单元和执行器组成。
传感器(一般是雷达)用于探测路况,发射出去的雷达波束碰到物体表面后会被反射回来,确定车距;通过多普勒效应可以探测与前车距离;雷达信号呈叶片状向外扩散,根据反馈角度可确定前车位置。
雷达
在ACC系统中,测距雷达用于测量自车与前方车辆的车头距、相对速度、相对加速度,是自适应巡航控制系统中的关键设备之一,也是决定该系统造价的主要元件。当前应用到 ACC 系统上的雷达主要有毫米波雷达、激光雷达以及红外探测雷达等。
毫米波雷达
原理:利用目标对电磁波反射来发现目标并测定其位置,毫米波频率高,波长段。
性能:探测性能稳定,不易受对象表面颜色和形状的影响,也不受大气流的影响;环境适应性能好,雨、雪、雾等对之干扰小。
单脉冲雷达
原理:雷达每发射一个脉冲,天线能同时形成若干个波束,从各波束接收的信号之和,可测出目标的距离,从而实现对目标的测量和跟踪。(脉冲:一个物理量在短持续时间内突变后迅速回到其初始状态的过程)
性能:全天候雷达,可以适用各种天气情况,具有探测距离远、探测角度范围大、踪目标多等优点,但价格高。
微波雷达
原理:微波雷达对运动物体的精确速度检测基于微波多普勒(Doppler)效应。通过测量回波信号相对发射信号的时间延迟来测距。
性能:着安装维护方便、使用寿命长、几乎不受光照度、灰尘以及风、雨、雾、雪等天气的影响。
激光雷达
原理:激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。
性能:对工作环境的要求较高,对天气变化比较敏感,在雨雪天、风沙天等恶劣天气探测效想探测范围有限,跟踪目标较少,但其最大的优点在于探测精度比较高,价格低,易于控制和进行二次开发。
红外探测雷达
原理:不同种类的物体发射出的红外光波段是有其特定波段的,人们可以利用这种特定波段的红外光来实现对物体目标的探测与跟踪。
性能:在恶劣天气条件下性能不稳定,探测距离较短,价格最便宜。
摄像头
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,但随着硬件的发展,出现了更多像ACC这样的辅助驾驶系统,比如主动刹车、偏航预警等等,这些新技术完善了ACC的功能,带有主动刹车的车辆在ACC开启的时候安全性更高,一旦ACC判断失误,还有第二道甚至第三道安全防护。
越来越多的车型采用摄像头作为传感器,感知周边环境,相比雷达,摄像头分辨率更高,可以获取足够多的环境细节,根据数据库,描绘物体的外观和形状、读取标志等,这些功能其他传感器无法做到。摄像头按照镜头数分类主要分为单目和双目摄像头。单目摄像头成本相对于双目摄像头更低,双目摄像头基于三角测距原理,两个摄像头之间的距离不能发生任何变化,因此对于制造工艺的要求极高,成本也比单目摄像头要高得多。因此,单目摄像头得到了更多车企的青睐。
控制器ECU
它是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。
作动器
节气门和制动器的组合在ACC自适应巡航里有一个专业名词叫做“作动器”。作动器是ACC 系统的执行机构,控制器ECU计算出汽车的加速度,再将控制命令传递到节气门和制动器,实现汽车的加速或减速。
其余组成部分
巡航控制开关,车速设定器,车距设定器,状态显示器,报警器……
ACC的工作原理
雷达传感器探测主车前方的目标车辆,并向电控单元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。电控单元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。
当本车前方无行驶车辆时,本车将处于普通的巡航行驶状态,电控单元根据设定信息,可通过控制电子油门(发出指令给驱动电机,并由驱动电机控制节气门的开度,以调整可燃混合气的流量)对整个车辆的动力输出实现自动控制功能。
当本车前方有目标车辆,且目标车辆的行驶速度小于设定速度时,电控单元计算实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。
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安全距离。电控单元还可以通过控制集成式电子真空助力器(EVB) 系统,在当驾驶员不制动时,EVB 开始工作时, 其中的电磁铁将代替驾驶员对真空助力器内部的真空阀和大气阀进行操作, 进而达到调节制动压力的目的。