CN103318176A - 一种客车自适应巡航系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种客车自适应巡航系统及其控制方法，包括中央决策控制模块，中央决策控制模块采样连接前车检测模块、本车检测模块，控制连接发动机控制模块、缓速器控制模块、ABS控制模块。采用多种前车状态与本车状态检测手段，检测手段全面，能有效地检测出前车速度、相对车距、相对速度、横向距离、本车的行驶状况和驾驶员的操作信息并传给中央决策控制模块；制动方式多样，在不同的状态下逐级启动发动机输出功率调整、发动机排气制动、缓速器一档制动、缓速器二档制动、直至ABS制动，制动过程平稳舒适。

Description

一种客车自适应巡航系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种客车自适应巡航系统及其控制方法。

背景技术

自适应巡航控制系统（ACC），也称为主动巡航系统，是一种在传统的定速巡航控制系统（CC）的基础上，在车辆前进方向上额外增加一个检测模块，通过检测车辆前方障碍车辆状况，从而控制车辆巡航速度，以保持稳定的跟车距离的一种升级系统。现阶段，客车上采用的是基于电子制动系统（EBS）的ACC系统。EBS系统是将传统的制动系统的阀类、管路用电线代替，从而用电子控制取代了机械传动，减少了机械传动的滞后，因而在制动性能上有所提高；但是由于目前EBS的成本偏高，导致其在客车领域的使用率较低，从而限制了基于EBS的ACC系统的应用发展；并且对于在现阶段没有采用EBS的客车，该ACC系统无法得到应用。此外，现有的ACC系统用于检测前车的手段比较单一，如只安装一个雷达或一个摄像头，检测的准确性不够；适用条件比较少，在比较复杂的情况下（如遇到弯道、多车道、前车变道等）不能有效工作。ACC控制制动系统的方式较单一，制动过程不够平滑。

发明内容

本发明的目的是提供一种客车自适应巡航系统及其控制方法，用以解决现有的前车与本车状态检测与制动手段单一的的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种客车自适应巡航系统，包括中央决策控制模块，中央决策控制模块采样连接前车检测模块、本车检测模块，控制连接发动机控制模块、缓速器控制模块、ABS控制模块。

该客车自适应巡航系统的前车检测模块包括毫米波雷达或/和激光雷达或/和摄像头。

该客车自适应巡航系统的本车检测模块包括油门位置传感器、转角传感器、转向灯传感器和超车灯传感器。

该客车自适应巡航系统的发动机控制模块包括发动机电控单元和排气制动蝶阀控制器。

该客车自适应巡航系统进行控制的缓速器是一个两级缓速器。

该客车自适应巡航系统的中央决策控制模块还输出连接显示与报警模块，显示与报警模块包括组合仪表、报警闪光灯、报警蜂鸣器和刹车灯。

该客车自适应巡航系统的中央决策控制模块通过CAN总线连接前车检测模块、本车检测模块、发动机控制模块、缓速器控制模块、ABS控制模块、显示与报警模块。

一种客车自适应巡航系统的控制方法，包括步骤如下：

1)检测本车所处车道与旁边车道的前方有无车辆，当没有检测到前方车辆时按照设定速度行驶；

2)当检测到所处车道与旁边车道的前方出现车辆时，进一步判断本车与前车的距离是否小于预设的一级安全距离、二级安全距离、三级安全距离、四级安全距离，当本车与前车距离大于一级安全距离时，调整发动机输出扭矩与转速控制车速，与前车保持车距，当本车与前车距离小于一级安全距离时，提醒驾驶员采取规避措施，检测到驾驶员采取规避措施后，自适应巡航系统停止控制车辆，由驾驶员控制车辆，当驾驶员没有采取规避措施时，自适应巡航系统控制发动机进行排气制动；当检测到前车与本车距离小于设定的二级安全距离时，自适应巡航系统控制缓速器一档工作；当检测到前车与本车距离小于设定的三级安全距离时，自适应巡航系统控制缓速器二档工作；当检测到前车与本车距离小于设定的四级安全距离时，自适应巡航系统控制ABS与所有辅助制动工作。

本发明的有益效果是采用多种前车状态与本车状态检测手段，检测手段全面，能有效地检测出前车速度、相对车距、相对速度、横向距离、本车的行驶状况和驾驶员的操作信息并传给中央决策控制模块；制动方式多样，在前车与本车距离不同时逐级启动发动机输出功率调整、发动机排气制动、缓速器一档制动、缓速器二档制动、直至ABS制动，制动过程平稳舒适。

附图说明

图1是本发明的系统构成；

图2是本发明的工作过程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示的系统结构包括：中央决策控制模块、前车检测模块、本车检测模块、发动机控制模块、缓速器控制模块、ABS控制模块、显示与报警模块、自适应巡航系统开关（ACC系统开关）。

具体工作流程如图2所示，分为后台监控、激活两种状态和定速巡航、自动跟车和碰撞管控三种模式，其中定速巡航模式和自动跟车模式工作在激活状态下，碰撞管控工作在两种状态下。

当车辆点火启动后，自适应巡航系统各功能模块进行上电初始化，当车速大于30km/h后进入后台监控状态，前车检测模块和本车检测模块开始工作，检测前方障碍车辆、采集本车行驶信息和驾驶员操作信息，并将信息实时地发送到中央决策控制模块加以分析；驾驶员手动开启ACC系统开关后，ACC从后台监控状态进入激活状态，在前方没有检测其他车辆，且驾驶员没有进行减速、超车或换道等操作的情况下，系统工作在定速巡航模式，本车将按照驾驶员设定车速行驶。

当检测到前方有其他车辆时，前车检测模块会快速地测量出相对车距，前车速度，相对速度，横向距离等信息并显示给驾驶员，并通过中央决策控制模块自动判断出该车辆跟本车是否在同一车道上、是否有足够的横向安全距离；如果前车与本车不在同一车道上且与本车有足够的横向安全距离，则本系统只对该车辆进行监控与显示信息，车辆继续按设定速度行驶；当前车与本车在同一车道时，系统从定速巡航模式切换至自动跟车模式，中央决策控制模块将通过控制发动机ECU动态地调节发动机扭矩与转速输出，保持与前车车距。

当由于前车大幅度减速导致相对车距小于一级安全距离、前方危险范围内突然出现障碍车辆时，系统自动切换工作模式至碰撞管控模式，组合仪表上将显示碰撞预警标志，同时报警闪关灯和报警蜂鸣器将向驾驶员发出声光报警，提醒驾驶员进行减速或规避操作；如果驾驶员及时采取了相关操作，则自适应巡航系统退出激活状态，进入后台监控状态，等待驾驶员再一次开启系统；如果没有检测到驾驶员的相关操作，系统将进入碰撞管控状态，自行控制发动机ECU限制扭矩与转速输出并进行发动机排气制动；当相对车距小于二级安全距离，中央决策控制模块控制缓速器一级开始工作；当相对车距小于三级安全距离，缓速器二级开始工作，提供更大强度的减速效果；当相对车距小于四级安全距离时，所有辅助制动工作及ABS工作，尽最大可能性避免或减轻与前车的碰撞；在减速过程中，无论是否是驾驶员手动的减速操作，刹车灯都将自动点亮，提醒后方车辆，防止后车追尾，无论自适应巡航系统是否处于激活状态，碰撞管控模式都将起作用。

当车距大于一级安全距离后，声光警报自动解除，自适应巡航系统进入自动跟车模式；当前方车辆驶出检测区后，自适应巡航系统回到定速巡航模式，按驾驶员设定速度行驶。

Claims (8)

1.一种客车自适应巡航系统，其特征在于，包括中央决策控制模块，中央决策控制模块采样连接前车检测模块、本车检测模块，控制连接发动机控制模块、缓速器控制模块、ABS控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种客车自适应巡航系统，其特征在于，所述的前车检测模块包括毫米波雷达或/和激光雷达或/和摄像头。

3.根据权利要求1所述的一种客车自适应巡航系统，其特征在于，所述的本车检测模块包括油门位置传感器、转角传感器、转向灯传感器和超车灯传感器。

4.根据权利要求1所述的一种客车自适应巡航系统，其特征在于，所述的发动机控制模块包括发动机电控单元和排气制动蝶阀控制器。

5.根据权利要求1所述的一种客车自适应巡航系统，其特征在于，缓速器是一个两级缓速器。

6.根据权利要求1所述的一种客车自适应巡航系统，其特征在于，中央决策控制模块还输出连接显示与报警模块，显示与报警模块包括组合仪表、报警闪光灯、报警蜂鸣器和刹车灯。

7.根据权利要求1所述的一种客车自适应巡航系统，其特征在于，中央决策控制模块通过CAN总线连接前车检测模块、本车检测模块、发动机控制模块、缓速器控制模块、ABS控制模块、显示与报警模块。

8.采用权利要求1所述的客车自适应巡航系统的控制方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)检测本车所处车道与旁边车道的前方有无车辆，当没有检测到前方车辆时按照设定速度行驶；

2)当检测到所处车道与旁边车道的前方出现车辆时，进一步判断本车与前车的距离是否小于预设的一级安全距离、二级安全距离、三级安全距离、四级安全距离，当本车与前车距离大于一级安全距离时，调整发动机输出扭矩与转速控制车速，与前车保持车距，当本车与前车距离小于一级安全距离时，提醒驾驶员采取规避措施，检测到驾驶员采取规避措施后，自适应巡航系统停止控制车辆，由驾驶员控制车辆，当驾驶员没有采取规避措施时，自适应巡航系统控制发动机进行排气制动；当检测到前车与本车距离小于设定的二级安全距离时，自适应巡航系统控制缓速器一档工作；当检测到前车与本车距离小于设定的三级安全距离时，自适应巡航系统控制缓速器二档工作；当检测到前车与本车距离小于设定的四级安全距离时，自适应巡航系统控制ABS与所有辅助制动工作。

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