车辆自适应巡航控制系统控制技术研究

王立伟　邬英光

摘 要 汽车巡航控制系统是一种可使汽车发动机工作在有利转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。本文分析了巡航控制系统的使用方法、使用注意事项。

关键词 车辆 自适应巡航控制系统 控制技术 研究

中图分类号：U463.6 文献标识码：A

汽车自适应巡航控制（adaptive cruise control，ACC）系统是定速巡航控制（cruise control，CC）系统的提升和扩展，除了定速巡航功能外，还获取前方道路信息，并基于与前车的间距和相对速度等信息，控制本车的节气门开度和制动力矩，调节其纵向速度，使其相对前车以合适的安全间距行驶。采用该系统对于提高汽车行驶的安全性、舒适性和节能性，降低驾驶员的工作负担，提高道路的通行能力具有重要意义。

1 ACC系统的组成

汽车自适应巡航控制系统包括信号采集单元、信号控制单元、执行单元和人机交互界面等4部分。信息采集单元主要采集本车状态信息与行车环境等信息，如前车与本车间距和相对速度等；信号控制单元根据车载传感器采集到的行驶信息，确定本车的控制方案，并调节油门控制单元或刹车制动执行单元；执行单元根据信号控制单元发出的指令动作，主要包括油门踏板、刹车踏板等；人机交互界面供驾驶员对ACC系统进行功能选择和参数设定。

2巡航控制系统的使用方法

现以电子巡航控制系统的使用为例说明巡航控制系统的使用方法。一般巡航控制系统的操纵手柄有四挡开关的位置，手柄的端部有按钮，这个按钮是巡航控制系统的总开关（CRUISE ON-OFF），按下按钮时，仪表板上的巡航控制系统的CRUISE ON-OFF指示灯亮，表示巡航控制系统可转入运行状态；如再按一下，则按钮弹起、指示灯灭，表示巡航控制系统处于关闭状态。操纵手柄朝下扳动是巡航速度的设定开关（SET/COAST）向上推则是巡航速度取消开关（CANCEL）；朝转向盘方向扳起是恢复/加速开关（RES/ACC）。巡航控制系统的使用方法如下：

2.1设定巡航速度

为确保行车安全，巡航控制系统的低速控制点一般为40km/h，也就是说车速低于40km/h巡航系统不工作。设定巡航速度的方法是：第一，开启巡航控制系统，按下CRUISE ON-OFF按钮，踩下加速踏板，使车辆加速；第二，当车速达到人为设定值时，将巡航控制系统手柄置于SET/COAST方位并释放，这就进入了自动行驶状态，驾驶员可将加速踏板松开，巡航控制系统会根据汽车行驶时阻力的变化，自动调节节气门的开度，使车速保持在设定的范围内。若驾驶员想加速，如需超越前方的车辆时，只要踩下加速踏板即可。超车完毕后再释放加速踏板，汽车便又恢复到已设定的巡航速度行驶。

2.2取消设定巡航速度

需取消设定的巡航速度时，有几种方法可供选择：第一，将巡航控制系统操纵手柄置于CANCEL方位并释放；第二，踩下制动踏板使汽车减速；第三，装备MT（手动变速器）的汽车，踩下离合器踏板即可；装备有AT（自动变速器）的汽车，将选挡杆置于空挡。

2.3 设定装备AT（自动变速器）的汽车加速

将巡航控制系统操纵手柄置于RES/ACC方位并保持手柄不动，此时车速将逐渐加快，当车速达到要重新设定的巡航速度时释放手柄。这种加速的方法与前面所述设定巡航速度的操作方法相比，所用的时间较长。

2.4 设定装备AT（自动变速器）的汽车减速

将巡航控制系统的操纵手柄置于SET/COAST的方位并保持手柄不动，此时车速将逐渐减慢，当车速降至所要求的设定速度时释放操纵手柄。这种减速方法与踩制动踏板减速相比，减速度要小。

2.5 恢复到原来设定的巡航速度

将巡航控制系统操纵手柄置于RES/ACC方位，汽车可恢复到原设定的速度做巡航行驶。除非车速已降至40km/h以下或低于设定速度的差值在16km/h以上时，巡航控制系统自动停止工作。

3巡航控制系统使用注意事项

（1）为了让汽车获得最佳控制，遇交通拥堵的场合，或在雨、冰、雪等湿滑路面上行驶及遇上大风天气时，不要使用巡航控制系统。

（2）为了避免巡航控制系统误工作，在不使用巡航控制系统时，务必使巡航控制系统的控制开关（CRUISE ON-OFF）处于关闭状态。

（3）汽车行驶在陡坡上若使用巡航控制系统时，则会引起发动机转速变化过大，所以此时最好不要使用巡航控制系统。下坡驾驶中，须避免将车辆加速。如果车辆的实际行驶速度较设定的正常行车速度高出太多，则可省略巡航控制装置，然后将变速器换成低挡，利用发动机制动使车速得到控制。

（4）汽车巡航行驶时，对装备MT（手动变速器）的汽车切记不能在未踩下离合器踏板的前提下就将变速杆移置空挡，从而造成发动机转速骤然升高。

参考文献

[1] 罗莉华.汽车自适应巡航控制及相应宏观交通流模型研究[D].杭州：浙江大学，2011.

[2] D.B.Zhao，Z.H Hu.Supervised adaptive dynamic programming based adaptive cruise control.Proc.IEEE Sym.Approximate Dynamic Programming and Reinforcement Learning（ADPRL 2011），2011：318-323.