就在前幾天,，汽車圈發(fā)生了一件大事，那就是“奔馳的定速巡航失控啦”,！3月14日晚間,，在河南通往陜西的連霍高速上，一輛奔馳C200L定速巡航突然失控,，號(hào)稱業(yè)余賽車手的車主以120公里/小時(shí)的速度行駛約1小時(shí),，上演了一場(chǎng)“中國(guó)版生死時(shí)速”。該報(bào)道還表示,，通過奔馳“后臺(tái)介入”,，最終該車剎車功能恢復(fù)，從而得以脫險(xiǎn),。

然而,，事發(fā)至今，該事件中的部分細(xì)節(jié)同時(shí)也遭到了行業(yè)內(nèi)外的多方質(zhì)疑,，具體網(wǎng)上的報(bào)道已經(jīng)鋪天蓋地,。關(guān)于此事件我們不作過多討論，我們今天主要說一說汽車的定速巡航到底是怎么一回事,。

汽車巡航控制系統(tǒng),，簡(jiǎn)稱CCS，根據(jù)其特點(diǎn)一般又稱為“巡航行駛裝置”,、“速度控制系統(tǒng)”,、“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)”等,。汽車巡航控制系統(tǒng)(CCS)就是可使汽車工作在發(fā)動(dòng)機(jī)有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動(dòng)強(qiáng)度,，提高行駛舒適性的汽車自動(dòng)行駛裝置。汽車在行駛中通過操縱調(diào)整開關(guān),，駕駛員不必踩踏油門調(diào)整車速,，汽車也能以設(shè)定的車速進(jìn)行定速行駛。

基本功能

• 1,、車速設(shè)定功能

當(dāng)車輛在高速公路上行駛時(shí),，如果路面質(zhì)量好，沒有人流,、分道行車,，無逆向行車，適宜以較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),，駕駛員可通過巡航系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)穩(wěn)定行駛的車速,，使其不用控制節(jié)氣門和換擋，汽車就能一直以這一車速穩(wěn)定行駛,。

• 2,、恢復(fù)功能
  

當(dāng)司機(jī)處理好情況后，根據(jù)路面車流情況在判斷出又可穩(wěn)定運(yùn)行后,，可使汽車自動(dòng)按著上一次設(shè)定的車速恒速行駛,，駕駛員也可重新設(shè)定巡航車速。

• 3,、取消功能

當(dāng)踩下制動(dòng)踏板或者按下“取消"鍵時(shí),，則立即退出巡航狀態(tài)。但是,，如果其行駛速度大于最小設(shè)定車速,，則退出之前設(shè)置的速度繼續(xù)保存，供巡航控制系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)用,。

• 4,、加速、減速功能

車輛處于巡航行駛狀態(tài)時(shí),，可對(duì)設(shè)定車速進(jìn)行加速和減速的操作,，從而改變其巡航車速。

故障保險(xiǎn)功能

• 低速自動(dòng)消除功能

當(dāng)車速低于低速極限(一般為40km／h)時(shí),，巡航控制不起作用,，存儲(chǔ)的車速消失，并不能再恢復(fù)此速度,。

• 關(guān)開關(guān)消除功能

除了踩制動(dòng)踏板有消除功能外,，當(dāng)按住車制動(dòng)開關(guān),、離合器控制開關(guān)或者變速器擋位開關(guān)時(shí)，巡航車輛都將自動(dòng)地消除巡航控制功能,。

• 提高汽車行駛的穩(wěn)定性,、安全性和舒適性

巡航控制系統(tǒng)保證了汽車無論是在上坡、下坡,、平路上行駛,，或是在風(fēng)速變化的情況下行駛，只要在發(fā)動(dòng)機(jī)功率允許的范圍內(nèi),，速度都可保持不變,。特別是在郊外或者高速公路上行駛時(shí)，這種優(yōu)越性更為顯著,。由于駕駛員無需踩踏加速踏板,，尤其是裝有自動(dòng)變速器的汽車，因不需使用離合器,，只需手握方向盤就可輕松駕駛,，將駕駛員的右腳解放出來了，大大減輕了駕駛員的疲勞強(qiáng)度,，使整個(gè)駕駛過程變得簡(jiǎn)便,、輕松和舒適，降低了交通事故發(fā)生的幾率,、提高了行車的安全性,。

• 減少磨損，延長(zhǎng)壽命

汽車穩(wěn)定定速行駛使其額外慣力減少,，所以機(jī)件磨損減少,，使車輛的壽命增加，故障減少,。

• 具有一定的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性

在同樣的行駛條件下,，對(duì)于一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)來說，在使用巡航控制系統(tǒng)后可以節(jié)省15％左右的燃料,。這是因?yàn)樵谑褂昧诉@一速度穩(wěn)定器后,，可使汽車的燃料供給與發(fā)動(dòng)機(jī)功率之間處于最佳的配合狀態(tài)，減少了CO,、CH,、NOx等有害氣體的排放，有利于環(huán)保,。

汽車巡航控制系統(tǒng)由信號(hào)輸入裝置,、CCS ECU和執(zhí)行器等組成，如圖所示。

汽車巡航控制系統(tǒng)主要組成部件

• 操作開關(guān)

操作開關(guān)用于設(shè)置巡航車速或?qū)⑵渲匦略O(shè)置為另一車速,，以及取消巡航控制等,，包括主開關(guān)、控制開關(guān)和退出巡航開關(guān),。

• 主開關(guān)

主開關(guān)(MAIN)是CCS的電源開關(guān),，采用按鍵方式。每次推入,，系統(tǒng)電源接通或關(guān)閉,。

• 控制開關(guān)

手柄式控制開關(guān)有5種控制功能，即SET(設(shè)置),、COAST(減速)、RES(恢復(fù)),、ACC(加速)和CANCEL(取消),。SET和COAST共享一個(gè)開關(guān)，RES和ACC共享另一個(gè)開關(guān),。

• 退出巡航開關(guān)

退出巡航開關(guān)包括取消開關(guān),、停車燈開關(guān)、駐車制動(dòng)開關(guān),、離合器開關(guān)和空擋啟動(dòng)開關(guān),。任一開關(guān)接通時(shí)，自動(dòng)取消巡航控制,。當(dāng)CCS取消的瞬間的車速不低于40 km/h時(shí),，該車速存儲(chǔ)于CCS ECU中。當(dāng)RES接通時(shí),，自動(dòng)恢復(fù)最后存儲(chǔ)的車速,。

• 駐車制動(dòng)開關(guān)

當(dāng)拉起駐車制動(dòng)操縱桿時(shí)，駐車制動(dòng)開關(guān)接通,，將取消信號(hào)傳至CCS ECU,。同時(shí)駐車制動(dòng)指示燈亮。

• 空擋啟動(dòng)開關(guān)

當(dāng)自動(dòng)變速器換擋桿設(shè)置在P擋或N擋時(shí),，空擋啟動(dòng)開關(guān)接通,，將取消信號(hào)傳至CCS ECU。

• 離合器開關(guān)

當(dāng)踩下離合器踏板時(shí),，離合器開關(guān)接通,，將取消信號(hào)傳至CCS ECU。

• 停車燈開關(guān)

由兩個(gè)開關(guān)組成,。踩下制動(dòng)踏板時(shí),，兩個(gè)開關(guān)同時(shí)工作。開關(guān)A閉合，電流經(jīng)其流過停車燈開關(guān),，使停車燈亮,。同時(shí),，蓄電池電壓經(jīng)過停車燈開關(guān)施加在CCS ECU上,，使其判斷制動(dòng)器處于工作狀態(tài)，ECU取消CCS工作,，開關(guān)B斷開,，執(zhí)行器得不到CCS ECU的信號(hào)，停止工作,。

• 傳感器

VSS：VSS提供一個(gè)與汽車實(shí)際車速成比例的交變振蕩脈沖信號(hào),，CCS ECU將此信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出當(dāng)前車速,。

TPS：TPS對(duì)CCS ECU提供一個(gè)與節(jié)氣門位置成正比的電信號(hào),。

節(jié)氣門控制搖臂傳感器：節(jié)氣門控制搖臂傳感器對(duì)CCS ECU提供節(jié)氣門控制搖臂位置信號(hào)，目前采用較多的是滑線電位計(jì)式,，當(dāng)節(jié)氣門控制搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，電位計(jì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，便輸出一個(gè)與控制搖臂位置成正比例且連續(xù)變化的電信號(hào),。

• CCS ECU

CCS ECU由處理器芯片,、A/D、D/A,、IC及輸出重置驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路等模塊組成,，ECU接收來自車速傳感器和各種開關(guān)的信號(hào)，按照存儲(chǔ)的程序進(jìn)行處理,，當(dāng)車速偏離設(shè)定的巡航車速時(shí),，對(duì)執(zhí)行器發(fā)出控制信號(hào)，控制執(zhí)行器工作,，使實(shí)際車速與設(shè)定車速相一致,。CCS ECU的組成如圖所示。

汽車巡航控制系統(tǒng)工作原理

汽車巡航系統(tǒng)是一個(gè)典型的閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng),，其原理如圖所示,。

CCS ECU的信號(hào)有2個(gè)，一是駕駛員根據(jù)行駛條件,，通過巡航開關(guān)設(shè)定的巡航車速信號(hào),；二是車速傳感器輸入的實(shí)際車速反饋信號(hào)。當(dāng)巡航設(shè)定車速信號(hào)和實(shí)際車速反饋信號(hào)輸入CCS ECU后,，CCS ECU經(jīng)過比較運(yùn)算可得速度偏差變化E和偏差變化率EC,，經(jīng)過處理后，再結(jié)合當(dāng)前節(jié)氣門的開度信號(hào)，可得到控制節(jié)氣門開度大小的控制信號(hào),，CCS ECU將控制指令發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu),，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門拉索調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度的大小，將實(shí)際車速迅速調(diào)節(jié)到駕駛員設(shè)定的車速值,，從而實(shí)現(xiàn)恒速控制,。

1、原則上定速巡航要在高速公路或全封閉路上使用,。 因?yàn)樵诜欠忾]路上,，復(fù)雜的路況不利于交通安全。

2,、雨天禁用,，雪冰天禁用。

3,、盤山路或彎路過多,，要禁用。因?yàn)槲覀冊(cè)谡３鰪澛返那闆r下,，要適當(dāng)加油提供更大的轉(zhuǎn)向力,。定速巡航狀態(tài)下車輛自動(dòng)維持車速恒定,，油門由行車電腦控制,，往往給彎路行車帶來危險(xiǎn)。如果在這種條件下,，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制車速,。

4、道路上車輛太多,，也不適合定速巡航,。

• 限速巡航技術(shù)

限速巡航與定速巡航非常相似，最大的區(qū)別是設(shè)定限速后,，若要保持設(shè)定速度腳不能離開油門踏板,，只要達(dá)到設(shè)定速度，電腦會(huì)自動(dòng)判斷此時(shí)所需供油量,，除非將油門快速深踩,，否則油門的輕微增加不會(huì)有任何影響。換句話說,，油門變成了限速開關(guān)的保險(xiǎn),，只有踩著油門才能實(shí)現(xiàn)與定速巡航同樣的效果。最大特點(diǎn)：腳不離開踏板,，遇到緊急突發(fā)情況,，反應(yīng)時(shí)間會(huì)更短一些；由于油門依然可控，在上下坡較多的路段,，會(huì)比較低級(jí)的“人工智能”人性化很多,。 

電子限速的作用是限制車速過高，防止因車速過高造成事故,。電子限速器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的速度,，當(dāng)車速達(dá)到一定值的時(shí)候，它就會(huì)控制供油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,，這時(shí)即使踏下油門踏板,，供油系統(tǒng)也不會(huì)供油。 

電子限速器的臨界值在車輛出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置好,，一般是無法改變的,。在國(guó)外，汽車的最高時(shí)速一般被限制在250km,，而在國(guó)內(nèi),，因?yàn)榇蟛糠謬?guó)產(chǎn)車輛的最高時(shí)速只是200km多一點(diǎn)，很多都達(dá)不到200km,，所以一般都沒有電子限速器,。電子限速器的應(yīng)用，可以在很大程度上降低交通事故的發(fā)生率,，減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失,。

• 主動(dòng)巡航技術(shù)

主動(dòng)式巡航控制系統(tǒng)能夠連續(xù)調(diào)整車速以保持與前車的安全距離。配有巡航控制系統(tǒng)的車輛通常在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)配有巡航控制模塊,，通過控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)節(jié)氣門來控制車速,。

在方向盤附近通常有加、減,、設(shè)定等按鍵,，還有一個(gè)控制鍵是制動(dòng)踏板，如果是手動(dòng)變速器,，離合器踏板也可以起到關(guān)閉巡航的功能,。作為安全特性，只要你一踩制動(dòng)踏板,，巡航就會(huì)自動(dòng)取消,，在40km/h以下的車速時(shí)不能設(shè)定巡航。

在取消設(shè)定后,，如果你再按設(shè)定鍵就會(huì)再次啟動(dòng)巡航,。假定你現(xiàn)在的車速是45km/h，按下設(shè)定鍵后車速就會(huì)保持在45km/h,。再按下加速鍵,，車速就會(huì)以一定的數(shù)值提升,。巡航控制系統(tǒng)不僅具有控制車速的功能，還能通過控制鍵以1km/h的定值加速或減速,。

主動(dòng)巡航最大的特點(diǎn)加入了雷達(dá)或紅外線探測(cè)器,，并且賦予巡航“人工智能”，它能幫助駕駛員在大霧,、沙塵等天氣下保證更高的安全性,，并且能完成高級(jí)駕駛員所具備的跟車能力。雖然還不能完全取代人的作用,，但在情急時(shí)刻能為你預(yù)留出更多的處理時(shí)間,，或幫你在第一時(shí)間做出正確反應(yīng)。

• ACC自動(dòng)巡航技術(shù)

歐洲的汽車制造商在90年代末已完成將雷達(dá)傳感器用于ACC自動(dòng)巡航系統(tǒng)的第一步,，該裝置將FMCW雷達(dá)傳感器和ACC控制器集成為一體,。這種實(shí)現(xiàn)車輛縱向車速控制的系統(tǒng)叫做智能巡航系統(tǒng)(ACIC/ICC)或稱作自動(dòng)巡航控制(ACC)。

ACC采用了一個(gè)距離傳感器來測(cè)量前進(jìn)車速,這個(gè)距離傳感器就是一個(gè)雷達(dá)傳感器,。多個(gè)雷達(dá)傳感器組成一個(gè)空間傳感器,。前方?jīng)]有車輛時(shí),ACC系統(tǒng)和老式的巡航控制系統(tǒng)工作情況一樣,但當(dāng)感應(yīng)到前方有較低車速的車輛時(shí),ACC系統(tǒng)可自動(dòng)地控制巡航車速與前方車輛保持安全距離,一旦前方車輛消失,ACC系統(tǒng)馬上又將車速加速到司機(jī)設(shè)定的車速,這就完成了所謂智能巡航的功能,使汽車真正作到安全舒適、操作簡(jiǎn)便,。ACC系統(tǒng)作為原車身電腦的一個(gè)部件,在原ECU上再增加一個(gè)ECU,該ECU包括ACC的傳感器及控制器,也可稱作SCU,。SCU裝在汽車前部,由雷達(dá)傳感器組成的空間傳感器檢測(cè)周圍物體的行駛狀態(tài),然后將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線再傳到ECU,車內(nèi)人機(jī)對(duì)話界面包括操作開關(guān)、信息顯示和制動(dòng)踏板及加速踏板,。ACC系統(tǒng)中的執(zhí)行單元由ECU控制,比如發(fā)動(dòng)機(jī)控制,、變速箱控制和制動(dòng)踏板的控制。

主動(dòng)巡航控制類似于傳統(tǒng)的巡航控制,，同樣是保持設(shè)定的車速,，不同的是新系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)車速以保證與前車有足夠的安全距離,。系統(tǒng)包括雷達(dá)傳感器,、數(shù)字信號(hào)處理器和控制模塊。司機(jī)設(shè)定所希望的車速,，系統(tǒng)利用低功率雷達(dá)或紅外線光束得到前車的確切位置,，如果發(fā)現(xiàn)前車減速或監(jiān)測(cè)到新目標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)送執(zhí)行信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)或制動(dòng)系統(tǒng)來降低車速,。當(dāng)前方道路沒車時(shí)又會(huì)加速恢復(fù)到設(shè)定的車速,，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)下一個(gè)目標(biāo)。

ACC巡航控制系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵在于雷達(dá)的性能,，雷達(dá)的功用是測(cè)知相對(duì)車距,、相對(duì)車速、相對(duì)方位角等信息,，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到 ACC 系統(tǒng)性能的好壞,。當(dāng)前應(yīng)用到 ACC 系統(tǒng)上的雷達(dá)主要有單脈沖雷達(dá),、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)以及紅外探測(cè)雷達(dá)等,。單脈沖雷達(dá)和毫米波雷達(dá)是全天候雷達(dá),， 可以適用各種天氣情況， 具有探測(cè)距離遠(yuǎn),、探測(cè)角度范圍大,、跟蹤目標(biāo)多等優(yōu)點(diǎn)。

激光雷達(dá)對(duì)工作環(huán)境的要求較高,， 對(duì)天氣變化比較敏感,， 在雨雪天、風(fēng)沙天等惡劣天氣探測(cè)效果不理想,， 探測(cè)范圍有限,， 跟蹤目標(biāo)較少， 但其最大的優(yōu)點(diǎn)在于探測(cè)精度比較高且價(jià)格低,。紅外線探測(cè)在惡劣天氣條件下性能不穩(wěn)定,， 探測(cè)距離較短， 但價(jià)格便宜,。

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