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自适应驾驶系统和主动巡航系统

1 11 发布于 2013-01-26 08:26:52 只看楼主修改帖子

宝马自适应驾驶系统包括了底盘控制系统、主动防侧倾系统、电控减振系统和Flex Ray高速数据传输系统，目前这套复杂的驾驶辅助系统主要用于宝马7系、X5等高端豪华车型上。自适应驾驶系统的主要功能是，在多个系统的密切配合下，可让驾驶更加平稳，同时增强汽车的灵活性。

编辑本段英文名片

Adaptive Drive

编辑本段研发背景

实际工作中，车内传感器可以持续监控车辆速度、方向盘位置和作用在底盘上的倾斜和偏转力。利用传感器监测到的数据，自适应系统能够准确地调整汽车的减振器，从而迅速而精准地调节底盘的角度和位置。依靠对底盘的校正来抵消车身侧倾和摆动带来的不良姿态，为汽车提供更好的抓地力，以及更为出色的转向灵活性和车辆的循迹性能。另一方面，自适应驾驶系统在加强底盘功力的同时，还保证了车辆拥有更好的制动表现。

自适应驾驶系统的运用有效实现了传感器、控制单元和稳定调节装置之间的协调配合，在这套系统中，电控减振EDC和主动防侧倾Dynamic Drive功能是支撑系统完成预计目标的两大主要元素。

编辑本段详细介绍

电控减振系统EDC

电控减振系统EDC的最大优点是减少了载荷对车辆底盘的影响，确保车轮具有出色的牵引力。电控减振系统也具有一整套灵敏的传感器，在车辆行驶过程中，传感器监控影响行驶姿态和乘坐舒适性的所有因素，其中包括路面情况、负载变化和车速等。EDC系统可以快速处理并分析这些信息，并向执行元件发送指令，执行元件能够在很短的时间内调节减振器，以提供最佳的悬架状态。

另外，对于大型轿车或SUV车型，装载大型货物或乘坐多人会导致车辆尾部下沉，宝马的电控减振系统可以通过集成到后桥总成的气缸充气来提升底盘的高度，以此抵消掉可能造成问题的趋势。气压由电动控制的辅助压缩机维持，压缩机独立于发动机运转，并可以根据需要进行单独调节。

主动防侧倾系统Dynamic Drive

主动防侧倾系统的主要作用是确保车辆贴近地面行驶，将车身侧倾程度降到最低，带来更安全、更舒适的驾驶感受。在电控减振系统的基础上，主动防侧倾系统使用前后桥上的主动式稳定器，抵消汽车在转弯过程中产生的侧倾趋势。

主动防侧倾系统内部包括了稳定器、加速和位置传感器、电控单元、电机、液压辅助装置和其他部件。为了确保系统在不同车速、不同载荷下具备高度的灵敏性和持久的稳定性，宝马把稳定器设置为具有对多种路面灵活响应的能力。

例如，汽车在直线行驶时，主动防侧倾系统会降低稳定器的压力，实现对稳定器的单独处理，提供高度舒适的底盘表现。而在车辆发生突然改变方向或转弯时，系统会对稳定器发出指令，增加悬架刚性，以防止车身侧倾程度。

使用主动防侧倾系统的车辆具有的特点是，自适应驾驶系统可通过调节减振器来适应不同的路况。每个与车轮连接的悬架部分都设计有独立的电机，用来调节每个车轮上的减振器。当车辆行驶在颠簸路面时，主动防侧倾系统会立即调整某一侧车轮的减振器设置。

Flex Ray串行总线

在宝马的自适应驾驶系统中，还有一项重要的环节是Flex Ray串行总线，它的作用是加速自适应驾驶系统和车辆部件之间的数据传输，为不同系统之间的精确联网提供有力保障。

高科技底盘和传统系控制系统要求数据传输速度快，以实现系统有效地运行。为了保证系统的正常运行，宝马开发了能够提供汽车应用中所要求的安全、快速、稳定的总线系统。宝马X5是首款应用此技术的量产车型。

Flex Ray的关键优势就是高数据传输速率，高达10 MBit/s，比传统的CAN总线系统快20倍。在新型串行总线系统中，第二个Flex Ray通讯通道作为备用通道，确保数据传输始终保证畅通状态。借助Flex Ray的这些优点，提升了车辆的驾驶安全性和乘坐舒适性，并能使系统快速处理信息，更好地进行系统间的通讯工作。

主动巡航控制系统（Adaptive Cruise Control，简称ACC）类似于传统的巡航控制，系统包括雷达传感器、数字信号处理器和控制模块。司机设定所希望的车速，系统利用低功率雷达或红外线光束得到前车的确切位置，如果发现前车减速或监测到新目标，系统就会发送执行信号给发动机或制动系统来降低车速使车辆和前车保持一个安全的行驶距离。当前方道路没车时又会加速恢复到设定的车速，雷达系统会自动监测下一个目标。主动巡航控制系统代替司机控制车速，避免了频繁的取消和设定巡航控制，使巡航系统适合于更多的路况。

性能和工作原理

优点

发展现况

编辑本段性能和工作原理

主动巡航控制系统性能好坏的关键在于雷达的性能，雷达的功用是测知相对车距、相对车速、相对方位角等信息，其性能的优劣直接关系到 ACC 系统性能的好坏。当前应用到 ACC 系统上的雷达主要有单脉冲雷达、毫米波雷达、激光雷达以及红外探测雷达等。单脉冲雷达和毫米波雷达是全天候雷达，可以适用各种天气情况，具有探测距离远、探测角度范围大、跟踪目标多等优点。激光雷达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果不理想，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且价格低。红外线探测在恶劣天气条件下性能不稳定，探测距离较短，但价格便宜。

无论使用何种类型的雷达，确保雷达信号的实时性处理是要首先考虑的问题。随着汽车电子技术的迅速发展，现在大都利用DSP技术来处理雷达信号，应用 CAN 总线输出雷达信号。现在，高档轿车的主动巡航控制系统都采用毫米波雷达，各个汽车厂装备的动态巡航控制系统主要是TRW、电装、博世和德尔福公司的产品。TRW公司制造的77GHz雷达能探测到150米的范围，车速的调节范围从30公里/小时到180公里/小时。德尔福76GHz也能够监测到150米的范围，最低控制车速是32公里/小时。

雷克萨斯的主动巡航控制系统（ACC）提供两种控制模式——定速控制和车距控制。车距控制通过车载雷达探测前车距离，有三个距离设置，在车速为80公里/小时的时候，系统自动调节车速，和前车距离维持在15米至25米之间。目前，国内销售的雷克萨斯(报价图库点评)车型中，GS460、GS450h、LS460L尊贵型和LS600h装备了主动巡航控制系统（ACC）。

宝马新750Li和奥迪A8 6.0W12的主动巡航控制系统是博世公司提供的，主要由雷达传感器、方向角传感器、轮速传感器、制动控制器、扭矩控制器和发动机控制器等组成。雷达传感器安装在保险杠内，77GHz雷达传感器可探测到汽车前方200米的车辆，在前后轮毂上均装有轮速传感器，可测出车辆的行驶速度；方向角传感器用以判断车辆行驶的方向；发动机控制器和扭矩控制器用以探测和调整发动机接通和输出扭矩，以提高发动机的动力性，并适时调整车辆的运行速度。各种控制器和传感器均由车内计算机控制。

编辑本段优点

该系统的优点是雷达精度很高，可以鉴别靠近车辆的是自行车、汽车还是行人，根据道路情况控制车辆行驶状态，完全或部分地取代了驾驶员的操作。当雷达探测到前面车距缩短时，制动的使用被限制在不影响舒适的2米/秒，这足以实现对车速和距离的精确控制。当需要更大的减速时，会有一个光学和声音信号通知驾驶者自己采取制动。