宝马新7系G11/G12底盘车型的辅助系统解读(15)
BMWCHE/2016-01-08/技术解析/阅读:次
二十、定速巡航控制系统
1、简介
在 G11/G12 上采用两种定速巡航控制系统。具有制动功能的定速巡航控制系统 DCC 已包含在标准配置中。
客户可选择订购选装配置具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统（SA 5DF）。
如果客户选择选装配置高级行驶辅助系统（SA 5AT）也可获得具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统，因为该系统包含在配置套件中。
选装配置高级行驶辅助系统（SA 5AT）的另一个特点是带有转向和方向导向辅助系统以及堵车辅助系统。具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统与转向和方向导向辅助系统以及堵车辅助系统配合使用可为驾驶员提供最佳支持。
定速巡航控制系统可为驾驶员提供支持，但不能免除驾驶员根据交通情况调节车速、车距和驾驶方式的责任。驾驶员必须根据需要进行主动干预，例如制动、转向或避让绕行等，否则可能会发生事故。
2、具有制动功能的定速巡航控制系统
具有制动功能的定速巡航控制系统包含在 G11G12 的标准配置中。该系统也称为“动态定速巡航控制系统”DCC。在车流量较少的道路上，动态定速巡航控制系统 DCC 可不受行驶阻力（坡度、下坡行驶和车辆负荷）干扰，通过保持车速恒定不变来减轻驾驶员的负担。但是仍由驾驶员负责控制车辆。驾驶员可随时通过制动或加速来控制 DCC 功能。
(1)调节功能
定速巡航控制系统
定速巡航控制系统根据驾驶员设置的预期车速和实际车速计算出一个规定加速度和规定减速度。
加速和减速
驾驶员可通过多功能方向盘 MFL 上的翘板开关设置所需车速或所需加速度。
转弯行驶时的定速巡航控制系统
该功能又称为“横向加速度调节功能”，用于在定速巡航控制系统接通情况下防止车辆转弯行驶时横向加速度超过舒适限值。系统根据车速和横摆率计算出横向加速度。系统将该数值与随车速变化的限值进行比较，从而实现下列看似矛盾的目标：
• 在驾驶员希望以较高横向加速度行驶的情况下，避免进行限制过强的干扰性干预。
• 在高速行驶时进行有效干预，从而显著降低动力性。大多数驾驶员都会因横向加速度过高感觉不舒服，因此会采用较低限值。
转弯速度调节功能的输出参数也是纵向加速度的规定值。
部分规定值的优先级排序
系统按照上述调节功能的纵向加速度规定值，根据具体情况选择具有最高优先级的规定值。在此通过信号过滤避免切换规定值时出现突然跳跃。
干扰力评估
为了通过执行机构实现经过优先级排序的纵向加速度，必须计算出加速度和制动力。例如：为了达到相同的纵向加速度，上坡行驶时比在平坦路面上行驶时需要更大的驱动力。如果需要在上坡行驶时减速，则所需制动力低于平坦路面。为了准确计算出所需作用力，不仅需要道路坡度的精确数值，而且还需要车辆质量、滚动阻力、空气阻力和其他加速作用力的相关数据。由于没有针对所有这些干扰力的传感器系统，因此通过比较以下两项参数计算出一个评估值：
• 实际车辆移动参数
• 根据有效驱动力和制动力计算出的预期车辆移动参数。
在进一步的纵向加速度规定值处理过程中添加或扣除由此得到的干扰力数值。
(2)控制执行机构
为了实现调节功能计算出的纵向加速度并补偿出现的干扰力，必须产生相应的驱动力和/或制动力。为使车辆加速，通常会向传动系统提供一个规定值。在下坡坡度较大的特殊情况下，可能还需要通过控制制动器来使加速度限制在特定数值。
需要车辆减速时，系统首先确定传动系统可达到的减速效果以及发动机和变速箱的制动作用。将该数值发送至数字式发动机电子系统 DME 或数字式柴油机电子系统 DDE 以及变速箱电子控制系统 EGS。如果仅靠传动系统自身无法实现该数值，则将所需附加数值发送至动态稳定控制系统 DSC。
如果通过明显操作制动器来达到预期车辆减速度，也会接通车辆的制动信号灯。
(3)操作方式
驾驶员可对设置车速进行微调和粗调，系统通过控制传动系统和制动器调节车速。通过多功能方向盘MFL 上的左侧开关组件进行操作。通过轻按翘板开关可使车速提高或降低 1 km/h。每次将翘板开关压过压力点都会使车速提高或降低 10 km/h。超过约 30 km/h 后，DCC 就会恒定保持所选车速。
像以前一样，在组合仪表内通过一个围绕车速表移动的标记显示预期车速。需要时会对组合仪表内的显示提供文字补充说明。
如果车辆自身减速度不足以保持预设车速，就会相应控制制动器。
设置车速的调节范围最高限制在 210 km/h。
启用 ECO PRO 或运动模式时也会将定速巡航控制系统调节为节省燃油或运动的驾驶方式。采用 ECOPRO 驾驶模式时，在某些情况下可能会由于节省燃油的驾驶方式导致超过或低于设置的预期车速，例如下坡或上坡行驶时。
G11/G12 动态定速巡航控制系统 DCC 按钮见下图：
1 用于启用或停用动态定速巡航控制系统 DCC 的按钮
2 用于更改设置车速的翘板开关
3 用于启用或停用限速功能的按钮
4 用于调出一个已存储设置车速/临时关闭定速巡航控制系统的按钮
出现以下情况时系统自动中断：
• 进行制动
• 离开选档杆位置 D
• 启用动态牵引力控制系统 DTC 或停用动态稳定控制系统 DSC
• 动态稳定控制系统 DSC 进行调节。
3、具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统
在 G11/G12 上，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统作为选装配置提供。
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统调节驾驶员设定的预期车速并根据交通情况自动调节针对前方车辆的预选跟车距离（可将轿车、货车和摩托车识别为车辆）。具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统在高速行驶直至车辆静止期间均可发挥作用。在此范围内，系统对车距和车速进行自动调节。
G11/G12 主动定速巡航控制系统见下图：
根据驻车时间，可自动或根据驾驶员指令实现从静止状态起步。具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统不仅可识别出缓慢停住的车辆，而且也可识别出静止车辆。
由于改善了前方区域监控，系统可更迅速地对驶入、驶出以及转弯车辆做出反应。
通过连接 KAFAS 立体摄像机扩展了使用范围。由具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统对图像数据进行分析。摄像机探测到车辆尾部时，KAFAS 控制单元便可准确识别出车辆。此外 KAFAS 控制单元还负责确定车道信息、车辆位置和车辆移动情况。
除图像数据外，还通过雷达传感器探测和分析雷达数据。汇总图像数据和雷达数据可实现准确识别道路标线并区分静止车辆和其他固定物体。
通过汇总雷达传感器和 KAFAS 立体摄像机数据进行目标识别见下图：
由一个 77 GHz 雷达传感器发射电磁波束。雷达传感器接收和分析物体的反射回波。由此可获得雷达传感器前方物体信息。其中包括大小、距离以及由此计算出的速度。系统的雷达传感器可主要根据天气情况识别出最远 200 米的前方车辆。
传感器位于前部保险杠进气口格栅后方。
G11/G12 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的前部雷达传感器安装位置见下图：
1 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的传感器
2 可拆卸格栅
G11/G12 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的前部雷达传感器见下图：
1 可进行调节
由于改善了雷达传感器的探测功能并通过 KAFAS 立体摄像机的图像数据进行校准，也可识别出相邻车道上的车辆。如果这些车辆驶入您的车道，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统就会根据驶入或前方车辆调节车速。随后将恒定保持驾驶员所选的时间间隔。
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统在前方没有车辆时调节车速，在传感器系统识别出自身车道内有缓慢行驶车辆时自动切换到车距调节功能。必要时，系统的停车和起步功能可使车辆完全静止。
如果前方车辆静止后再次行驶，系统就会向驾驶员发出提示信息。驾驶员必须对提示信息进行确认才能重新起步。通过操作 RES/CNCL 按钮或加速踏板进行确认。只有在静止时间很短的情况下（约 3 秒），才会通过具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统自动完成起步过程。
因此，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统不仅在交通顺畅的情况下而且在堵车情况下也可为驾驶员提供支持，无论是在多车道的高速公路和乡村道路上还是在市内封闭道路和环形道路上。
设置车速的调节范围最高限制在 210 km/h。
启用 ECO PRO 或运动模式时也会将具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统调节为节省燃油或运动的驾驶方式。采用 ECO PRO 驾驶模式时，在某些情况下可能会由于节省燃油的驾驶方式导致超过或低于设置的预期车速，例如下坡或上坡行驶时。
(1)调节功能
在选装配置控制单元 SAS 内进行计算。
定速巡航控制系统
具有停车和起步功能主动定速巡航控制系统的定速巡航控制原理与动态定速巡航控制系统 DCC 基本相同。
转弯行驶时的定速巡航控制系统
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的转弯速度调节功能以动态定速巡航控制系统 DCC 的调节特性为基础。如果在转弯行驶时目标丢失，就会等待一定时间探测目标是否重新出现（交替转弯）。
只有目标不再出现或传感器系统未识别出任何目标时才会加速。通过动态稳定控制系统 DSC 和导航系统的数据探测急转弯并在必要时调节车速。
车距调节
车距调节功能是具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的核心功能。
驾驶员可通过多功能方向盘 MFL 上的多功能按钮分四个档位选择预期车距。具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统根据选择结果计算出与前方车辆的规定车距从而调节。在带有选装配置主动定速巡航控制系统（SA 5DF）的车辆上，通过两个用于减小和增大车距的按钮调节车距。在带有选装配置高级行驶辅助系统（SA 5AT）的车辆上通过翘板开关调节车距。
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统根据选择结果计算出规定车距从而调节。根据所用钥匙存储最后选择的跟车距离。
在车辆行驶期间，规定车距与车速成正比。在低速行驶和车辆静止期间，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统不再使用与车速成正比的车距，而是使用以米为单位的固定值。
如果在根据当前车辆状态预先计算的自身车道上有车辆驶入或驾驶员接近某一前方车辆，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统就会根据驶入或前方车辆准确调节车速。
车距调节功能将经过处理的具有最高评估等级的目标数据作为输入参数使用。车距调节功能特别考虑到以下情况：
• 最大加速度和最大减速度：
低于约 50 km/h 时，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的最大加速度和最大减速度为动态数值。该数值与驾驶员自己使用且感觉舒适的加速度和减速度数值一致。出现紧急情况需要比舒适调节状态下更高的减速度时，会通过一个视觉和声音信号要求驾驶员自己控制车辆。
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统根据具体情况可达到约 2 m/s2 最大加速度和约 4m/s2 最大减速度。
• 车流稳定性：
在交通密集和行驶非常缓慢的情况下，因紧急加速和制动造成的碰撞危险增加。因此，具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的车距调节功能负责及早做出反应，但不会比前方车辆减速更快。跟车行驶时，系统可达到约 2.5 m/s2 最大减速度，在驻车过程中可达到约 4 m/s2 最大减速度。
要求控制车辆
如果例如由于速度差很高或最大减速度不足等导致具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统无法继续调节安全车距或识别出危险情况，就会发出两声较短的警告音并在组合仪表或平视显示屏（选装配置SA 610）内闪烁橙色车辆符号。系统继续进行调节并要求驾驶员控制车辆和相应保持车距。
(2)操作方式
启用和停用
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的启用和停用方式与动态定速巡航控制系统基本相同。不仅可在行驶期间也可在静止状态下启用具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统。出于安全原因，在静止状态下操作脚制动器的同时只能使功能处于准备状态或停用功能。
如果功能处于启用状态，可通过按压 RES/CNCL 按钮使其终止。此时无法继续保持车距和车速，组合仪表内的预期车速变为灰色。
驾驶员可通过多功能方向盘 MFL 上的左侧多功能按钮分四个档位选择预期车距。根据所用钥匙存储最后选择的跟车距离。
• 下图展示了不带转向和方向导向辅助系统（包括堵车辅助系统）车辆多功能方向盘 MFL 上用于辅助系统的按钮设置：
G11/G12 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统按钮（车辆带有选装配置具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统（SA 5DF）时）见下图：
1 用于调节自身车辆与前方车辆车距的按钮（增大车距）
2 用于启用或停用具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的按钮
3 用于更改设置车速的翘板开关
4 用于启用或停用限速功能的按钮
5 用于调节自身车辆与前方车辆车距的按钮（减小车距）
6 用于调出一个已存储设置车速/临时关闭定速巡航控制系统的按钮
• 下图展示了带有转向和方向导向辅助系统（包括堵车辅助系统）车辆多功能方向盘 MFL 上用于辅助系统的按钮设置：
G11/G12 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统按钮（车辆带有选装配置高级行驶辅助系统（SA 5AT）时）见下图：
1 用于启用和停用转向和方向导向辅助系统（包括堵车辅助系统）的按钮
2 用于启用或停用具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的按钮
3 用于更改设置车速的翘板开关
4 用于启用或停用限速功能的按钮
5 用于调节自身车辆与前方车辆车距的按钮
6 用于调出一个已存储设置车速/临时关闭定速巡航控制系统的按钮
同样还必须满足以下启用条件：
• 系好安全带且关好车门
• 挂入行驶档位 D 并踩下制动踏板
• 发动机运行
• 未启用驻车制动器
• 摄像机和雷达传感器处于运行就绪状态
• 未识别出系统故障。
出现以下情况时系统自动中断：
• 进行制动
• 离开选档杆位置 D
• 启用动态牵引力控制系统 DTC 或停用动态稳定控制系统 DSC
• 动态稳定控制系统 DSC 进行调节
• 在车辆静止状态下解开安全带并打开驾驶员车门
• 系统在较长时间内未识别出任何目标，例如在没有边界限制的几乎没有车辆行驶的路段上
• 雷达识别范围受到干扰，例如由于有污物或下大雨
• 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统使车辆制动直至静止并长时间停车后。
像以前一样，在组合仪表内通过一个围绕车速表移动的标记显示预期车速。具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统启用时该标记为绿色，在“准备”状态下为灰色，显示上次调节的设置车速。此外还会在启用具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统后或驾驶员调节预期车速后显示当前数值作为操作反馈并在改变车距时短时显示符号作为操作反馈。显示符号包括设置车速和车距显示条等。每次重新操作时，显示内容就会再次出现 3 秒。
在两个圆形仪表（车速表和转速表）之间显示驾驶员设置的车距档位以及保持安全跟车距离所针对的前方车辆。针对所用相应识别发射器存储车距设置。具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统与动态定速巡航控制系统一样，可根据需要在组合仪表内提供针对显示符号的文字补充说明。
调节功能启用时，也可在平视显示屏（选装配置 SA 610）内进行显示。
如果由于速度差很高等原因导致系统无法继续调节安全车距，就会通过一个闪烁的车辆符号和一个声音信号要求驾驶员重新完全控制车辆。
显示
具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统启用时组合仪表内的显示见下图：
(3)系统电路图
G11/G12 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统的系统电路图见下图：
1 具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统
2 动态稳定控制系统 DSC
3 数字式发动机电子系统 DME/数字式柴油机电子系统 DDE
4 变速箱电子控制系统 EGS
5 右前配电盒内的保险丝
6 CAN 终端电阻
7 车身域控制器 BDC
8 碰撞和安全模块 ACSM
9 驾驶员座椅安全带锁扣触点
10 音响系统操作面板
11 智能型安全按钮
12 转向柱开关中心 SZL
13 驾驶员车门触点开关
14 组合仪表 KOMBI
15 控制器 CON
16 Headunit High 2 HU-H2
17 中央信息显示屏 CID
18 选装配置系统 SAS 控制单元
19 CAN 终端电阻
4、限速辅助
限速辅助功能是具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统（SA 5DF）的一项子功能，在采用前瞻性驾驶方式时通过使用将来的限速为驾驶员提供支持。在此通过使用滑行功能、反拖力矩和制动力矩带来可测定的耗油量优势。
限速辅助功能与选装配置 Professional 导航系统（SA 609）和行驶辅助系统（SA 5AS）相关联，在G11/G12 批量生产时首次使用。
(1)操作方式
启用具有停车和起步功能的主动定速巡航控制系统且接通限速辅助功能时，在组合仪表信息显示屏上就会出现一个绿色符号和“辅助”字样。
限速功能启用时组合仪表上的显示见下图：
1 在车速表内，当前车速与新预期车速之间的区域带有绿色标记
2 系统接通时显示亮起
3 通过一个绿色箭头表示新车速高于或低于设置的预期车速
4 限速信息显示
5 交通标志牌以绿色亮起：识别出限速变化时立即生效
6 距离数据表示可能会在特定距离发生限速变化
可在 iDrive 菜单内接通和关闭“限速辅助”辅助系统。为此使用控制器做出以下选择：
• “我的车辆”
• “车辆设置”
• “限速辅助”
• 进行所需设置。
CID 内的限速辅助显示见下图：
1 提供给驾驶员的补充文字说明
2 启用/停用限速辅助功能
在组合仪表内向驾驶员显示可采用的系统识别限速。通过按压多功能方向盘 MFL 上的左侧翘板开关接受所显示的车速。
在组合仪表内显示一个绿色箭头符号，以此告知驾驶员应朝哪个方向操作翘板开关。如果驾驶员接受建议，系统就会采用所显示车速并通过定速巡航控制系统进行自动调节。采用后组合仪表内的显示（绿色箭头）就会熄灭。
采用所识别限速作为预期车速：
• 在组合仪表内显示一个“绿色箭头”符号，以此告知驾驶员应朝哪个方向操作翘板开关。如果驾驶员接受建议，系统就会采用所显示车速并通过定速巡航控制系统进行自动调节。采用后组合仪表内的显示（绿色箭头）就会熄灭。
拒绝采用所识别限速作为预期车速：
• 与“绿色箭头”方向相反操作翘板开关时，系统会认为不希望采用车速建议。因此驾驶员可自己决定是否接受建议。
调节车速
驾驶员可通过个性化设置将限速用作实际车速。可设置的公差范围为 –15 km/h 至 +15 km/h（相对于所识别的限速）。
可在 iDrive 菜单内按如下方式进行调节：
• “我的车辆”
• “车辆设置”
• “限速辅助”
• “调节建议”
• 设置预期数值。
CID 内的限速车速调节视图见下图：
1 “限速辅助”菜单
2 “调节建议”菜单
在不带选装配置导航系统的车辆上应注意，在车辆系统设置中应调节为所在国家适用的距离单位。否则设置出现偏差会导致限速分析错误，进而造成所采用的推荐车速与实际情况不符。
可在 iDrive 菜单内按如下方式设置单位：
• “我的车辆”
• “系统设置”
• “单位”
• 选择所需菜单项
• 进行所需设置。
系统不能免除准确评估能见度和交通情况的自身责任。只能由驾驶员负责控制车辆以及车速。
5、限速装置（手动限速器）
通过手动限速器可限定 30 km/h 以上的可达到的最大车速。低于设置限速时不执行系统限制。
必要时驾驶员可通过用力踩下加速踏板（将加速踏板完全踩到底）有意识地超过限速。车速降至限速以下时，系统就会重新自动切换为限制功能。
无法通过手动限速器进行主动制动干预。就是说，无意中超过设置限速时例如下坡行驶时，系统不会进行制动。
(1)操作方式
通过多功能方向盘 MFL 上的 LIM 按钮启用和停用手动限速器。当前车速会被用作限速。在静止状态下启用时，系统自动将 30 km/h 设置为限速。
车速表上的标记根据相应预设车速进行设置。
只有以恒定车速行驶时才能使用系统功能。只能由驾驶员负责控制车辆以及车速。
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