一、 概述
在传统汽车上,汽车的启停,加减速,转向等操作取决于驾驶员,但随着汽车电子技术的发展,驾驶员的某些驾驶操作逐渐被控制系统所取代,比如当前比较热门的高级自动辅助驾驶ADAS,以及全自动驾驶技术。今天我们来讨论一下目前技术比较成熟且已经商业化了的汽车定速巡航系统及算法。
二、 系统及算法
定速巡航通常来讲,是安装在汽车中能够自动控制车辆行驶速度的装置,是驾驶员主动激活的功能,在高速公路上长时间行车,司机就不用再去控制加速踏板,减轻了疲劳程度。
在驾车行驶过程中,驾驶员可以启动定速巡航,之后不需再踩加速踏板,车辆既可以按照一定的速度前进。驾驶员也可通过巡航定速的手动调整装置,对车速进行小幅度调整,而无需踩加速踏板。
1.功能按键
CRUISE键: 启动/关闭按钮, CRUISE键关闭状态,其他巡航按钮无效;
CANCEL键: 解除车速设定按钮,当按RES/ACCEL键恢复巡航功能;
SET/DECEL键: 车速设定/减速按钮;
RES/ACCEL 键: 恢复车速设定/加速按钮;
2.巡航状态
巡航关闭状态:巡航完全退出状态,定速巡航指示灯灭;
预巡航状态:可以设置巡航车速状态,定速巡航指示灯闪烁;
巡航激活状态:巡航行驶状态,定速巡航指示灯亮;
三种巡航状态切换如下图:
3.巡航功能
车辆巡航功能关闭状态到预巡航状态的进入条件,一般为:
系统上高压电完毕(不在充电状态);
系统无二级及以上故障;
按下CRUISE键。
车辆重新上电后,应进入巡航功能关闭状态。 车辆预巡航状态下,系统出现二级及以上故障,车辆进入巡航功能关闭状态。
车辆预巡航状态下:
驾驶员按下CRUISE键,车辆进入巡航功能关闭状态。
档位为N、 R、 P档时,禁止进入巡航激活状态。
在 D 档且车速 TBD km/h 以上,驾驶员按下 SET/DECEL 按扭(包括当前有存储的巡航速度情况),设定当时的车速为巡航目标车速并存储,松开加速踏板后按存储的速度行驶(巡航激活状态)。
有存储的巡航速度,驾驶员按下RES/ACCEL按钮(松开制动踏板,车速TBD km/h以上) ,恢复原来的巡航车速行驶(巡航激活状态)。
无存储的巡航速度,驾驶员按下RES/ACCEL按钮无效。
巡航功能激活状态下:
按下RES/ACCEL按扭(tTBD s)车速以每秒TBD km/h速度持续增加。
踩下加速踏板,继续保持巡航激活状态,这时按下SET/DECEL按钮,存储当前速度为巡航速度。
按下SET/DECEL按扭(t<TBD s)车速以每秒TBD km/h速度持续降低。
巡航的目标车速调整范围为TBD~TBD km/h 。
如果按下CANCEL按钮或踩下制动踏板,车辆进入预巡航状态,设置的巡航速度继续存储。车辆进入巡航关闭状态时,存储的目标巡航车速应被清除。
按下CRUISE按键,进入巡航功能关闭状态。如果巡航功能被激活, VCU将根据预设的车辆速度来计算电机扭矩。
如果实际车速高于巡航速度TBD km/h (只有当制动踏板和加速踏板都松开的情况下)一定时间(t>TBD s ),退出巡航激活状态,进入预巡航状态。
如果实际车速低于巡航车速TBD km/h一定时间(t>TBD s),车辆退出巡航,进入预巡航状态。
踩加速踏板,巡航扭矩固定不变,车辆加速;松开加速踏板,恢复当前存储巡航速度行驶。
如果按键按住不放一定时间(t>TBD s ,可默认方向盘按键处于卡滞状态,车辆退出巡航功能,进入巡航功能关闭状态。 当有别的系统发生故障或需要干预时,比如:底盘或车身,车辆退出巡航功能,进入预巡航状态。
说明:TBD代表临时或待确认参数。
小结
以上简要的介绍了电动汽车常用的定速巡航功能,包括功能按键,巡航状态划分,状态转变条件,以及各状态的功能处理,以上涉及的各参数仅仅是为了辅助说明的作用,并不代表实际系统设定。