電子發燒友App
在汽車高級駕駛輔助中，自動巡航系統（CCS）作為為汽車駕駛控制系統的其中一種，對汽車安全控制起著非常重要的作用。巡航控制系統（cruising control system）簡稱CCS，指的是在一定的車速范圍內，駕駛員不用控制加速踏板，而能保證汽車以設定的速度穩定行駛的一種電子控制裝置。具體來說，巡航控制系統有巡航定速、加速和減速等功能，系統主要通過指令開關、傳感器、ECU及相應的執行器組成。
多年前，博世給寶馬3系列車型推出了新一代自動巡航控制系統，自適應自動巡航系統（ACC），此系統在原有CCS基礎上，除了針對車輛自身速度巡航控制之外，增加了ACC系統本身控制模塊（比如：障礙物偵測系統、巡航控制系統節流閥等）、制動系統，具體來講包括了如雷達傳感器、方向角傳感器、輪速傳感器、制動控制器、扭矩控制器和發動機控制器等等組成部分。ACC結合了防抱死制動系統（ABS），牽引力控制裝置（TCS）及強化車輛穩定性系統（VSE）于一體，比傳統自動巡航更加智能化，及時在駕駛員沒有及時踩下制動踏板的情形下，ACC也能夠自動完成制動。
今天，小編就來簡簡單單講一下一套完整的自動巡航系統要怎么做。首先在開篇前先講講自動巡航系統基本原理：
巡航控制系統的工作原理：
巡航控制系統工作流程圖
巡航控制系統是一個典型的閉環控制系統。電子控制式巡航控制系統的控制原理如上圖所示。輸入巡航電控單元 CCS ECU 的信號有兩個：一個是駕駛員根據行駛條件，通過巡航開關設定的巡航車速指令信號，另一個是車速傳感器輸入的實際車速反饋信號。
當巡航車速指令信號和實際車速反饋信號的輸入巡航電控單元 CCS ECU 后，CCS ECU 的比較器 A 經過比較運算便可得到兩個信號之差，稱之為誤差信號。誤差信號經過比例運算和積分運算后，再經過放大處理就可得到控制節氣門開度大小的控制信號，CCS ECU 將控制指令發送給執行機構，執行機構就可驅動節氣門拉索調節發動機節氣門開度的大小，將實際車速迅速調節到駕駛員設定的車速值，從而實現恒速控制，即實現巡航控制。
在控制過程中，當實際車速低于駕駛員設定的巡航車速值時，巡航電控單元 CCS ECU 將向執行機構發出增大節氣門開度的指令，使實際車速升高到巡航車速。反之，當實際車速高于駕駛員設定的巡航車速值時，巡航電控單元 CCS ECU 將向執行機構發出減小節氣門開度的指令，使實際車速降低到巡航車速，從而使實際車速基本保持駕駛員設定的巡航車速值不變。
巡航控制系統組成
（1-電源，2-主控開關，3-巡航控制ECU，4-執行器，5-接節氣門，6-車速傳感器，7-制動燈開關）
巡航系統之傳感器篇
博世自適應巡航控制（ACC） - 中、遠距雷達傳感器
作為服務于全世界汽車制造商著名的汽修品牌，博世汽車服務涵蓋了智能交通技術、汽車修護服務及生產汽車制造商車間精密測量裝置等等。在巡航控制系統方面，推出了針對自適應巡航的前端中、遠距離雷達測量傳感器系列產品。
第 4 代遠距離雷達傳感器（遠程雷達，LRR4）是在第三代雷達研發和生產經驗的基礎上設計出的。
利用 LRR4，車輛制造商可以實現多重安全和駕駛輔助功能，并由此滿足立法者和消費者保護組織所提出的越來越高的安全標準。 從2014年起根據 Euro NCAP 評鑒方案（歐洲新車安全評鑒協會）為了獲得五星最高分，新車模型必須至少配備一個駕駛輔助系統。 自動緊急剎車系統在這方面具有重要意義。
LRR4 是單一靜態多模雷達，具有六條固定波束。 中央的四條波束優化了高速度下對外圍環境的探測性能。 從而可以遠距離安全接近前方車輛以及降低鄰道車輛的影響。 另外兩條波束擴大了近距離水平視野。 能夠更早探測到超車現象。
根據客戶的意愿可以在車輛安裝雙份 LRR4。 可選的透鏡或雷達罩加熱功能，確保即使在惡劣的天氣條件下，如下雪和結冰，傳感器也能使用。
博世中、遠距離雷達傳感器特性：
· 獨立模式以仰角波束測量高度，能夠分辨固定障礙物，從而對靜止物體也能作出安全制動反應
· 可在高速行駛狀態下使用
· 自校準功能（水平）減少了相關安裝費用
· 尺寸緊湊，便于安裝在車內
· 可擴展系統具有多個傳感器配置，包括融合傳感器收集到的數據（選配）
· 通過選配透鏡或雷達罩加熱功能，使傳感器性能不受天氣條件影響
· 可隱蔽安裝在保險杠/雷達罩后
· 沒有可移動部件，因此有極高的抗震穩固性
另外，博世針對乘用車還推出多種傳感器件，包括輪速傳感器、轉向角傳感器、橫擺角速度及加速度測量傳感器、踏板行程傳感器等等，具體可以參考博世汽車官方網站。
博世用于汽車主動安全的輪速傳感器
* 關于汽車高級駕駛輔助系統ADAS的雷達傳感器解決方案，除了博世之外，德國大陸、日本電裝、美國Delphi等汽車零部件廠商均推出過類似的產品方案。小編此前已經發布過幾篇相關的技術文章（關鍵詞：毫米波雷達），具體可以翻看微信公眾號“電子發燒友”前期內容，具體不在此處贅述。
巡航系統之制動器篇
前面已經說過，自適應巡航系統，相比傳統巡航系統，加入更加智能化的制動控制系統，其中就包括了如：防抱死制動系統（ABS），牽引力控制裝置（TCS）及強化車輛穩定性系統（VSE）等等，以下簡單來講講。
采埃孚防抱死制動（ABS）、電子穩定性控制（ESC）
作為世界汽車安全系統的先驅，天合集團（TRW）為市場生產制動、轉向、懸掛、乘員安全方面的高科技主、被動安全產品及系統。目前，TRW已成為采埃孚集團第五大事業部，成為全球三大汽車供應商之一，讓采埃孚集團與博世集團并肩成為汽車領域領先的系統供應商。
在乘用車方向上，采埃孚提供了綜合、一體化汽車巡航控制解決方案。包括提供先進的制動系統、傳動裝置、力矩角度轉向系統、成員安全系統、汽車底盤器件、相關汽車電子設計軟件等等。
采埃孚智能化汽車一體解決方案
采埃孚防抱死制動系統（ABS）
防抱死制動系統 （ABS） 可以強化車輛控制，避免在緊急停車情況或在濕滑路面上車輪抱死，并滿足 OEM 法規的需求。采埃孚的防抱死制動系統經過不斷改良以提供附加功能，如動態后輪剎車比例控制功能可以增強平衡性和操控性。
產品優勢：
· 通過模塊化系統設計和標準化實現成本優化
· 緊湊設計，輕量
· 新一代微處理器，具有大幅提高的 RAM / ROM 容量和速度
· 高頻電機速度控制器可以降低 NVH，延長電機壽命
· 支持各種網絡通訊協議
采埃孚電子穩定性控制（ESC）
ESC 系統結合了防抱死制動系統 （ABS）、牽引力控制系統與側向穩定性控制功能。采埃孚ESC系統經專門設計以控制及維持車輛的側向穩定性。如果探測到車輛可能會失去控制，ESC 會向適當的車輪自動施加制動壓力，并且必要時關閉發動機油門以使車輛保持在駕駛員意圖的路徑上。
產品優勢：
· 可幫助 OEM 廠家的主動安全系統滿足 CO?、法規和新車評價規程 （NCAP） 要求
· 可用于從微型車到輕型卡車類別
· 可提供多種其它版本：
- ESC 高動態版本施加速度更快，可以滿足日益嚴格的歐洲新車評價規程 （Euro NCAP） 和自動緊急制動 （AEB） 的要求。
- ESC 高級版系統采用六活塞泵結構，通過在緊急制動情況（自動緊急制動）和駕駛輔助系統中提供增強的壓力施加率，從而具有更高性能
- ESC 混合動力版通過 EBC 460 結構可以實現 0.25 g 的復合制動減速。它采用傳統的操縱系統，可以探測到位移感應，從而提供出色的成本、重量和封裝特性。
· 通過模塊化系統設計和標準化實現成本優化
· 緊湊設計，低重量，小封裝尺寸，工業標準接口
· 與其他車輛安全系統的高集成能力
· 新一代微處理器，具有大幅提高的 RAM / ROM 容量和速度
· 高頻電機速度控制器可以降低 NVH，延長電機壽命
大陸西門子ETC節門控制、通用執行器控制
除了采埃孚收購汽車安全商天合，德國大陸也曾與西門子強強聯合，以期打造成為世界最杰出汽車零部件供應商之一。
大陸整合西門子公司，推出針對汽車安全及智能多項產品系列，在乘用車方面，主要提供底盤安全技術如動態、液壓控制系統，動力總成如發電機系統、混動汽車、變速箱、傳感器及制動器，車身電子如車載智能通訊、車身電子控制模塊及制動、燃油、風扇、汽車燈具等替換件解決方案。
西門子電子節氣門控制（ETC）
電子節氣門控制部件
應用：乘用車、輕型卡車、所有汽油機車型
電子節氣門體（ETC） 執行器是一種線控汽油機負載控制單元，可供駕駛者用來獨立控制發動機進氣，便于發動機控制系統更加簡單、經濟地配置其他功能，如怠速控制、巡航控制、車輛穩定控制和牽引控制等。
優點：
西門子汽車動力通用執行器
通用執行器
應用：乘用車、輕型卡車、適用于汽油機/柴油機配置渦輪增壓器/進氣系統
西門子的電動執行器內置位置傳感器及選裝電子系統，可連續調整進氣歧管閥瓣或渦輪增壓器葉片和閥門。具有智能驅動型和普通傳感器驅動型兩種版本。
優點：通用執行器取代了原本的氣動執行器，提高精度的同事能即時報告位置。連續位置反饋支持車載診斷 （OBD）。
巡航系統之ECU篇
目前，國內乘用車的ECU主要以聯電（博世+中聯汽車電子）合資公司生產的為主，占到了整個國內市場份額的40%以上，其他的公司比如大陸、德爾福、電裝和偉世通等外資車企，只占據市場剩下的一半左右。
聯合電子發動機管理ECU
聯合電子為中聯汽車電子及德國博世在中國合資企業，專注汽油發動機管理系統、變速箱控制系統、車身電子、混合動力及電力驅動控制系統研發、生產及銷售。在汽車ECU電子控制單元上，主要提供先進的低油耗發動機控制管理，與節氣門、電子油門踏板結合的E-Gas系統，壓力、相位、轉速、空氣傳感器及油門踏板等系列產品的ECU集成方案。
左起分別為電控單元（ECU）、電子節氣門、油門踏板
聯合電子發動機管理系統
聯電致力于研究、開發和生產安全、清潔、經濟的發動機管理系統及其零部件。為各位車型提供最完整的系統解決方案。發動機管理系統通過對空燃混合比燃料進行控制，使發動機能達到最佳工作狀態，實現最優的燃油消耗和滿足最低排放。
聯電汽油直噴（DI-Motronic）技術：
聯電汽油直噴技術擁有具備扭矩控制的電子控制器。它可以更加精確地調正發動機參數使其能更好地適應駕駛狀態。其優勢為：更低的油耗、更佳的性能以及更少的排放。
高壓噴油器進油端與高壓燃油管連接，出油端安裝在發動機上。多孔系統使燃油混合更加徹底，在ECU的控制下，可以精確地提供發動機所需要的燃油。
在變速箱控制器平臺，聯電ECU應用范圍涵蓋了液力自動變速器（AT）、機械式自動變速器（AMT）、無級自動變速器（CVT）及雙離合器自動變速器（DCT）等各種類型的自動變速器。通過快速、平順地檔位切換為客戶帶來高質量的駕駛舒適性，并最大程度地減少油耗和排放。聯電的電子模塊集變速箱控制單元、傳感器和電氣接口等于一體的機械電子產品，通過模塊化的設計，可以充分利用自動變速器的狹小空間并為客戶節省成本。
Xilinx（賽靈思）電子控制單元（ECU）開發套件
Xilinx電控單元開發套件是賽靈思公司滿足汽車應用標準的低成本Xilinx? XA Spartan-3E 現場可編程門陣列（FPGA）器件。ECU套件為快速開發車內網絡、信息娛樂、輔助駕駛以及駕駛信息系統提供了一個平臺。
Xilinx ECU套件包括有預工程化的硬件接口開發板，支持眾多汽車應用的IP開發，Xilinx提供Spartan-3E現場可編程門陣列（FPGA）器件。Spartan-3E FPGA系列滿足大批量成本敏感汽車電子應用要求。該系列的五款器件提供從10萬至160萬系統門不同密度和不同封裝組合。XA器件同時提供擴展溫度范圍Q-Grade （-40°C 至 +125°C Tj） 和 I-Grade （-40°C 至 +100°C Tj）器件，并且符合業界公認的AEC-Q100標準。與此前的器件相比，這些90nm器件單位美元成本提供了更多功能和I/O帶寬，在可編程邏輯行業確立了新標準。由于其超低成本，XA Spartan-3E FPGA提供了優異的替代解決方案，避免了ASIC和ASSP的高掩膜成本和長開發周期。
XA Spartan-3E FPGA 系列優勢：
XA Spartan-3 FPGA 特性：
工商網監
評論