大众CC自动泊车辅助系统详解

本文以大众CC车型为实例从系统设计、元件构成、泊车过程、系统反馈、系统局限五大方面详细分析其“自动泊车辅助系统”。

系统设计

系统描述

泊车转向辅助系统是大家熟知的泊车辅助系统的扩展。这种新型系统可在平行于路沿倒车入位（泊车）时为驾驶员提供帮助，这时所需要的转向运动由泊车转向辅助系统来执行。可以在两个车之间泊车，或者在一辆车的后面泊车。无论是靠右侧还是左侧路沿泊车，泊车转向辅助系统均能为驾驶员提供帮助，该系统在泊车时会在驾驶员信息系统上通过图象来引导驾驶员。驾驶员将该系统激活后，首先是寻找停车空位。如果找到合适的停车空位，那么驾驶员还必须驾车前行，直至车辆到达一个有利于泊车的位置。挂入倒档后，泊车转向辅助系统就接管了转向过程，驾驶员只需要操纵油门踏板、离合器踏板以及制动器踏板就可以了。在泊车过程中如果驾驶员抓住了方向盘，那么泊车转向辅助系统就关闭了，就由驾驶员来继续完成转向过程。泊车时仍有声音警告信号来提醒驾驶员可能发生的碰撞。在泊车转向辅助系统工作结束后，驾驶员还可以再次将车调整到空位的中间位置，从而达到满意的停车位置。

系统框图

网络结构

元件构成

1.泊车辅助/泊车转向辅助按钮

2.后部泊车辅助传感器（4个）

3.右前泊车辅助转向传感器

4.轮速传感器

5.前部泊车辅助传感器（4个）

6.电动助力转向

7.右前泊车辅助转向传感器

8. ESP控制单元

9.自动泊车辅助控制单元

10.泊车辅助蜂鸣器（前/后）

11.转向开关

泊车辅助转向传感器

信号作用：

这两个传感器的信号是泊车辅助转向功能专用的，它们被用于测量可能停车位，并且在泊车过程中监测前部末端的侧向空位。信号也被用于计算驶过角。

失效影响：

传感器具有自诊断能力，如果该传感器有故障，泊车辅助转向功能（PA）将不能使用，但是停车辅助功能（PDC）仍然有效。

泊车辅助传感器

信号作用：

该传感器用于测量车辆与附近障碍物的距离，可用于停车距离控制和泊车辅助转向。

失效影响：

全部8个传感器具有自诊断功能；其中一个传感器失效将导致泊车辅助和泊车辅助转向功能都失效。

泊车过程

泊车辅助转向控制单元J791

控制单元位于转向柱的左侧，中央电器控制单元的上方。包含泊车辅助转向功能和泊车辅助功能。

如果车辆装备了泊车转向辅助系统则不必装备泊车辅助控制单元。

如果车辆只装备泊车辅助控制单元，则无法实现泊车辅助转向功能。

泊车辅助/泊车转向辅助按钮

泊车辅助按钮E266

信号作用：

手动操作按钮开启前部停车距离控制（泊车辅助）

失效影响：

如果停车距离控制因相关元件的技术故障而失效，则会通过警报灯闪烁进行报警提示。

泊车转向辅助按钮E581

信号作用：

通过手动操作此开关激活泊车辅助的泊车转向功能。

失效影响：

如果停车辅助由于相关元件的技术故障而无法激活，则通过警报灯闪烁提示报警。

超声波传感器测距原理

电动助力转向

使用泊车辅助倒入停车空位的过程被分为下列四个阶段：

阶段 1 ：激活泊车转向辅助系统（PA）

每次开始停车前，都必须重新激活泊车转向辅助系统只有当车速低于30 km/h时，泊车转向辅助系统才能激活

阶段 2 ：寻找合适的停车空位

泊车转向辅助系统寻找道路左右两侧的空车位驾驶员信息系统显示已经找到了一个足够大的空车位

阶段 3 ：借助泊车转向辅助系统（PA）泊车汽车停止时挂上倒车挡后，开始停车过程PA 把汽车转向空车位，驾驶员必须负责制动和踩油门

阶段 4 ：泊车辅助转向过程完成

停车完成后，PA通过驾驶员信息系统显示出来关闭泊车转向辅助功能并关闭停车辅助按键上的警报灯。

阶段1—激活泊车转向辅助系统

每次开始停车前，都必须重新激活泊车转向辅助系统

通过泊车转向辅助系统按键E581内的LED指示灯，可以确定泊车转向辅助系统是否已激活。

当v < 30 km/h时，按下泊车转向辅助系统按键E581

泊车转向辅助系统被激活（泊车转向辅助系统指示灯亮起）在驾驶员信息系统中，显示“寻找合适的空车位”图形。

当30 km/h < v <45 km="" h时，按下泊车转向辅助系统按键e581<="" span="">

泊车转向辅助系统处于待机状态（泊车转向辅助系统指示灯亮起）驾驶员信息系统将显示“车速过高”信号。

当v > 45 km/h 时，按下泊车转向辅助系统按键E581

泊车转向辅助系统无法被激活（泊车转向辅助系统指示灯熄灭）驾驶员信息系统将显示“车速过高”信号。

激活泊车转向辅助系统的必要条件：

电子稳定程序必须打开

打开点火开关后，车速必须至少超过10km/h（转向系统初始化）拖车识别系统控制单元未识别到拖车（如果有）。

阶段2—寻找合适的停车空位

把车停在道路左侧或右侧

系统寻找停车空位需满足下列条件：

车速小于30 km/h

汽车与其它车位的汽车横向间距a介于0.5 m - 1.5 m之间示意图中的角度(驶过角)小于20°。

阶段3—借助泊车转向辅助系统（PA）泊车

1. 挂入倒车挡后，控制单元 J791计算出一条理论的倒车运动轨迹。

2. 汽车倒车过程中，根据车的实际位置不断变化，控制单元 J791 不断地向外输出理论转向角值。

3. 控制单元 J791 不断从转向角传感器 G85接收到实际转向角值，而并结合车速测算出汽车的当前位置。

4. 如果汽车偏离理论的轨迹，则控制单元 J791调节向外输出的理论转向角值，使汽车实

际运动轨迹和理论曲线相重合。

5. 如果在辅助停车过程结束时，控制单元 J791 识别到挡杆从倒车挡位置移出时，那么前

轮会向适合完成停车过程的位置转动。

6. 接着，出现报告“辅助功能关闭”。

7. 驾驶员自行调节车辆位置，使车停在空位中央。

动作过程分

步骤1

首先，当驾驶者踩下油门踏板，松开制动踏板时，车辆向后倒驶一小段距离，并保持车轮正直。

步骤2

然后，平行停车辅助控制单元将向右侧转动的车轮转动信号传输给电机。车辆以一定的角度倒入停车位，驾驶员需要保持车速在7km/h以下。如果超出了这个速度值，系统将终止程序。

步骤3

利用超声波传感器的距离数据和方向盘转角传感器的数据，泊车辅助检查车辆的位置，并与停车位比较，调整自动泊车辅助控制单元内存储的路径，确定何时回正车轮，从而确保车辆能进入停车位。

步骤4

一旦第三步完成，车轮向左转动以使车辆摆进停车位，并且车身再次和道路平行。如果车辆和后方目标物的距离过小，像通常情况一样，PDC系统就会发出声音报警。

步骤5

在第四步完成后，但是车辆并没有与路肩石或者墙面完全平行（也就是说，距离刚够停进去但是没有摆正），系统也会识别并提示你。这时驾驶员需要在车辆完全停稳后退出倒档，等待，直到车轮自动摆正后挂入1档（或D档），现在驾驶员需要将车辆向前移动一小段距离直到仪表显示停车过程完成。

阶段4—泊车辅助转向过程完成

停车完成后，PA通过驾驶员信息系统显示出来关闭泊车转向辅助功能并关闭停车辅助按键上的警报灯。

总结

系统激活条件

系统进行左右侧停车空位测量的前提条件

系统能将车倒入停车位的前提条件

系统反馈

中断条件和系统反馈信息

满足下列条件之一，泊车辅助将被关闭：

? 在向后倒停车时，驾驶员将车速提高到7km/h以上

? 停车过程未在挂入倒车挡后的180 秒内完成

? 在转向过程中，驾驶员作用在方向盘上的转向力矩大于5 Nm

? 在停车过程中，倒车挡被挂出

? 在停车过程中，ESP被关闭

? 在停车过程中，ESP介入

? 在停车过程中，按下了驻车转向辅助系统按键E581，关闭了驻车转向辅助系统

系统局限

不同状况下系统的局限性

环境条件可能会影响停车位测量和随后的停车入位过程。例如树叶、废弃物或冰雪盖住路沿时，驻车转向辅助系统可能很难识别到路沿。此外树叶和冰雪还会造成超声波信号反射时严重散射。因此驻车转向辅助系统只接收到可能导致出错的弱超声回波。

路口或大院入口。在靠近大门关闭的院子入口处时，驻车转向辅助系统可能将其当作理想的停车位。

特征：

? 识别到街沿

? 前方车辆离开街沿较远

那么：

? 与街沿对齐

? 以街沿为基准定位

特征：

?识别到街沿

?前方汽车一半停在人行道上

那么：

? 与前方已停驻的汽车对齐

? 以街沿为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 前方已停驻汽车歪斜

那么：

? 与前方汽车车尾左角对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 前方汽车离开街沿较远

那么：

? 与前方汽车车尾左角对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 汽车要停在树木后方

那么：

? 与树木对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 驾驶员沿微弧线进入空车位

那么：

? 与前方汽车车尾左角对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 驾驶员刚好转弯驶入道路

? 因为在到达空车位之前，偏航角小于 20 °的距离小于10 米，

那么：系统不提示该空车位

特征：

?未识别到街沿

? 驾驶员试图在弯道上寻找一个空车位

? 转弯很急（转弯半径小于 40 m），所以驶过角大于 20°。

那么：系统不提示该空车位

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大众CC自动泊车辅助系统

系统设计

系统描述

泊车转向辅助系统是大家熟知的泊车辅助系统的扩展。这种新型系统可在平行于路沿倒车入位（泊车）时为驾驶员提供帮助，这时所需要的转向运动由泊车转向辅助系统来执行。可以在两个车之间泊车，或者在一辆车的后面泊车。无论是靠右侧还是左侧路沿泊车，泊车转向辅助系统均能为驾驶员提供帮助，该系统在泊车时会在驾驶员信息系统上通过图象来引导驾驶员。驾驶员将该系统激活后，首先是寻找停车空位。如果找到合适的停车空位，那么驾驶员还必须驾车前行，直至车辆到达一个有利于泊车的位置。挂入倒档后，泊车转向辅助系统就接管了转向过程，驾驶员只需要操纵油门踏板、离合器踏板以及制动器踏板就可以了。在泊车过程中如果驾驶员抓住了方向盘，那么泊车转向辅助系统就关闭了，就由驾驶员来继续完成转向过程。泊车时仍有声音警告信号来提醒驾驶员可能发生的碰撞。在泊车转向辅助系统工作结束后，驾驶员还可以再次将车调整到空位的中间位置，从而达到满意的停车位置。

系统框图

网络结构

元件构成

1.泊车辅助/泊车转向辅助按钮

2.后部泊车辅助传感器（4个）

3.右前泊车辅助转向传感器

4.轮速传感器

5.前部泊车辅助传感器（4个）

6.电动助力转向

7.右前泊车辅助转向传感器

8. ESP控制单元

9.自动泊车辅助控制单元

10.泊车辅助蜂鸣器（前/后）

11.转向开关

泊车辅助转向传感器

信号作用

这两个传感器的信号是泊车辅助转向功能专用的，它们被用于测量可能停车位，并且在泊车过程中监测前部末端的侧向空位。信号也被用于计算驶过角。

失效影响

传感器具有自诊断能力，如果该传感器有故障，泊车辅助转向功能（PA）将不能使用，但是停车辅助功能（PDC）仍然有效。

泊车辅助传感器

信号作用：

该传感器用于测量车辆与附近障碍物的距离，可用于停车距离控制和泊车辅助转向。

失效影响：

全部8个传感器具有自诊断功能；其中一个传感器失效将导致泊车辅助和泊车辅助转向功能都失效。

泊车过程

泊车辅助转向控制单元J791

控制单元位于转向柱的左侧，中央电器控制单元的上方。包含泊车辅助转向功能和泊车辅助功能。

如果车辆装备了泊车转向辅助系统则不必装备泊车辅助控制单元。

如果车辆只装备泊车辅助控制单元，则无法实现泊车辅助转向功能。

泊车辅助/泊车转向辅助按钮

泊车辅助按钮E266

信号作用：

手动操作按钮开启前部停车距离控制（泊车辅助）

失效影响：

如果停车距离控制因相关元件的技术故障而失效，则会通过警报灯闪烁进行报警提示。

泊车转向辅助按钮E581

信号作用：

通过手动操作此开关激活泊车辅助的泊车转向功能。

失效影响：

如果停车辅助由于相关元件的技术故障而无法激活，则通过警报灯闪烁提示报警。

超声波传感器测距原理

电动助力转向

使用泊车辅助倒入停车空位的过程被分为下列四个阶段：

阶段 1 ：激活泊车转向辅助系统（PA）

每次开始停车前，都必须重新激活泊车转向辅助系统只有当车速低于30 km/h时，泊车转向辅助系统才能激活

阶段 2 ：寻找合适的停车空位

泊车转向辅助系统寻找道路左右两侧的空车位驾驶员信息系统显示已经找到了一个足够大的空车位

阶段 3 ：借助泊车转向辅助系统（PA）泊车汽车停止时挂上倒车挡后，开始停车过程PA 把汽车转向空车位，驾驶员必须负责制动和踩油门

阶段 4 ：泊车辅助转向过程完成

停车完成后，PA通过驾驶员信息系统显示出来关闭泊车转向辅助功能并关闭停车辅助按键上的警报灯。

阶段1—激活泊车转向辅助系统

每次开始停车前，都必须重新激活泊车转向辅助系统

通过泊车转向辅助系统按键E581内的LED指示灯，可以确定泊车转向辅助系统是否已激活。

当v < 30 km/h时，按下泊车转向辅助系统按键E581

泊车转向辅助系统被激活（泊车转向辅助系统指示灯亮起）在驾驶员信息系统中，显示“寻找合适的空车位”图形。

当30 km/h < v <45 km/h时，按下泊车转向辅助系统按键E581

泊车转向辅助系统处于待机状态（泊车转向辅助系统指示灯亮起）驾驶员信息系统将显示“车速过高”信号。

当v > 45 km/h 时，按下泊车转向辅助系统按键E581

泊车转向辅助系统无法被激活（泊车转向辅助系统指示灯熄灭）驾驶员信息系统将显示“车速过高”信号。

激活泊车转向辅助系统的必要条件：

电子稳定程序必须打开

打开点火开关后，车速必须至少超过10km/h（转向系统初始化）拖车识别系统控制单元未识别到拖车（如果有）。

阶段2—寻找合适的停车空位

把车停在道路左侧或右侧

系统寻找停车空位需满足下列条件：

车速小于30 km/h

汽车与其它车位的汽车横向间距a介于0.5 m - 1.5 m之间示意图中的角度(驶过角)小于20°。

阶段3—借助泊车转向辅助系统（PA）泊车

1. 挂入倒车挡后，控制单元 J791计算出一条理论的倒车运动轨迹。

2. 汽车倒车过程中，根据车的实际位置不断变化，控制单元 J791 不断地向外输出理论转向角值。

3. 控制单元 J791 不断从转向角传感器 G85接收到实际转向角值，而并结合车速测算出汽车的当前位置。

4. 如果汽车偏离理论的轨迹，则控制单元 J791调节向外输出的理论转向角值，使汽车实

际运动轨迹和理论曲线相重合。

5. 如果在辅助停车过程结束时，控制单元 J791 识别到挡杆从倒车挡位置移出时，那么前

轮会向适合完成停车过程的位置转动。

6. 接着，出现报告“辅助功能关闭”。

7. 驾驶员自行调节车辆位置，使车停在空位中央。

动作过程分

步骤1

首先，当驾驶者踩下油门踏板，松开制动踏板时，车辆向后倒驶一小段距离，并保持车轮正直。

步骤2

然后，平行停车辅助控制单元将向右侧转动的车轮转动信号传输给电机。车辆以一定的角度倒入停车位，驾驶员需要保持车速在7km/h以下。如果超出了这个速度值，系统将终止程序。

步骤3

利用超声波传感器的距离数据和方向盘转角传感器的数据，泊车辅助检查车辆的位置，并与停车位比较，调整自动泊车辅助控制单元内存储的路径，确定何时回正车轮，从而确保车辆能进入停车位。

步骤4

一旦第三步完成，车轮向左转动以使车辆摆进停车位，并且车身再次和道路平行。如果车辆和后方目标物的距离过小，像通常情况一样，PDC系统就会发出声音报警。

步骤5

在第四步完成后，但是车辆并没有与路肩石或者墙面完全平行（也就是说，距离刚够停进去但是没有摆正），系统也会识别并提示你。这时驾驶员需要在车辆完全停稳后退出倒档，等待，直到车轮自动摆正后挂入1档（或D档），现在驾驶员需要将车辆向前移动一小段距离直到仪表显示停车过程完成。

阶段4—泊车辅助转向过程完成

停车完成后，PA通过驾驶员信息系统显示出来关闭泊车转向辅助功能并关闭停车辅助按键上的警报灯。

总结

系统激活条件

系统进行左右侧停车空位测量的前提条件

系统能将车倒入停车位的前提条件

系统反馈

中断条件和系统反馈信息

满足下列条件之一，泊车辅助将被关闭：

? 在向后倒停车时，驾驶员将车速提高到7km/h以上

? 停车过程未在挂入倒车挡后的180 秒内完成

? 在转向过程中，驾驶员作用在方向盘上的转向力矩大于5 Nm

? 在停车过程中，倒车挡被挂出

? 在停车过程中，ESP被关闭

? 在停车过程中，ESP介入

? 在停车过程中，按下了驻车转向辅助系统按键E581，关闭了驻车转向辅助系统

系统局限

不同状况下系统的局限性

环境条件可能会影响停车位测量和随后的停车入位过程。例如树叶、废弃物或冰雪盖住路沿时，驻车转向辅助系统可能很难识别到路沿。此外树叶和冰雪还会造成超声波信号反射时严重散射。因此驻车转向辅助系统只接收到可能导致出错的弱超声回波。

路口或大院入口。在靠近大门关闭的院子入口处时，驻车转向辅助系统可能将其当作理想的停车位。

特征：

? 识别到街沿

? 前方车辆离开街沿较远

那么：

? 与街沿对齐

? 以街沿为基准定位

特征：

?识别到街沿

?前方汽车一半停在人行道上

那么：

? 与前方已停驻的汽车对齐

? 以街沿为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 前方已停驻汽车歪斜

那么：

? 与前方汽车车尾左角对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 前方汽车离开街沿较远

那么：

? 与前方汽车车尾左角对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 汽车要停在树木后方

那么：

? 与树木对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 驾驶员沿微弧线进入空车位

那么：

? 与前方汽车车尾左角对齐

? 以行车轨迹为基准定位

特征：

? 未识别到街沿

? 驾驶员刚好转弯驶入道路

? 因为在到达空车位之前，偏航角小于 20 °的距离小于10 米，

那么：系统不提示该空车位

特征：

?未识别到街沿

? 驾驶员试图在弯道上寻找一个空车位

? 转弯很急（转弯半径小于 40 m），所以驶过角大于 20°。

那么：系统不提示该空车位