1、汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统汽车运用与维修专业汽车运用与维修专业1汽车巡航控制系统基本功能在汽车长途行驶，特别是在高速公路上行驶时，变换车在汽车长途行驶，特别是在高速公路上行驶时，变换车速的频率及范围都较少，能以稳定的车速行驶。若右脚速的频率及范围都较少，能以稳定的车速行驶。若右脚不得不一直踩油门踏板，驾驶员容易疲劳。不得不一直踩油门踏板，驾驶员容易疲劳。汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统CRUSIE CONTROL SYSTEM（CCS）。也称为速度控制（）。也称为速度控制（Speed Control）系统、自）系统、自动驾驶（动驾驶（AutoDrive）系统等。）系统等。汽车巡航控制系统
2、（汽车巡航控制系统（CCS）的作用：按驾驶员所要求的）的作用：按驾驶员所要求的速度闭合开关之后，不用踩油门踏板就可以自动地保持速度闭合开关之后，不用踩油门踏板就可以自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。车速，使车辆以固定的速度行驶。使汽车工作在发动机有利转速范围内，减轻驾驶员的驾使汽车工作在发动机有利转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。2汽车巡航控制系统优点提高汽车驾驶时的舒适性提高汽车驾驶时的舒适性 汽车以一定的速度行驶时，减少了驾驶员的负担，汽车以一定的速度行驶时，减少了驾驶员的负担，使其可以轻松地
3、驾驶。使其可以轻松地驾驶。节省燃料，具有一定的经济性和环保性节省燃料，具有一定的经济性和环保性 使汽车的燃料供给与发动机功率之间处于最佳的配合使汽车的燃料供给与发动机功率之间处于最佳的配合状态，在同样的行驶条件下，可节省燃料状态，在同样的行驶条件下，可节省燃料15%。并减。并减少了废气排放。少了废气排放。保持汽车车速的稳定（乘员舒适）保持汽车车速的稳定（乘员舒适） 汽车无论是在上坡、下坡、平路上行驶，或是在风速汽车无论是在上坡、下坡、平路上行驶，或是在风速变化的情况下行驶，只要在发动机功率允许的范围内，变化的情况下行驶，只要在发动机功率允许的范围内，汽车的行驶速度保持不变。汽车的行驶速度保持不
4、变。320世纪世纪6070年代中期，主要是机械式和气动机械式巡航控制系年代中期，主要是机械式和气动机械式巡航控制系统。统。 日本丰田公司从日本丰田公司从1965年起就开始在车上装用年起就开始在车上装用机械式机械式巡航巡航控制系统。，德国的控制系统。，德国的VD0公司也研制出了公司也研制出了气动机械式气动机械式巡航控制系巡航控制系统。统。1968年德国奔驰公司开发了年德国奔驰公司开发了晶体管控制的巡航控制系统晶体管控制的巡航控制系统，并，并在莫克利汽车上装用，美国和日本相继出现了以模拟电路为基础在莫克利汽车上装用，美国和日本相继出现了以模拟电路为基础的汽车巡航控制系统。的汽车巡航控制系统。20世
5、纪世纪70年代中后期年代中后期80年代中后期，以数字信号为主的控制系年代中后期，以数字信号为主的控制系统，控制部分的核心是微处理器。统，控制部分的核心是微处理器。 1974年美国鲁卡斯汽车研究年美国鲁卡斯汽车研究中心研究出了性能完善的运用卫星雷达的数字车速车距控制系中心研究出了性能完善的运用卫星雷达的数字车速车距控制系统，该系统可以更好地适应路面状况的变化。统，该系统可以更好地适应路面状况的变化。 1985年日野年日野(Hino)公司开发出一种基于燃油经济性的车速控制系统。美国公司开发出一种基于燃油经济性的车速控制系统。美国MOTOROLA也研制了一种采用微处理器控制的巡航控制系统，也研制了一
6、种采用微处理器控制的巡航控制系统，20世纪世纪90年代开始，开始发展以智能化为核心的汽车自动巡航控年代开始，开始发展以智能化为核心的汽车自动巡航控制系统和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统。制系统和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统。 汽车巡航控制系统的发展4巡航控制开关、传感器、电控单元和执行器等巡航控制开关、传感器、电控单元和执行器等组成组成汽车巡航控制系统的组成5 传感器和开关将信号送入巡航控制传感器和开关将信号送入巡航控制ECU ， ECU 根据这些信号计算节气门应有的开度，并给执行根据这些信号计算节气门应有的开度，并给执行器发出信号，自动调节节气门开度。器发出信号，自动调节节气门
7、开度。 汽车巡航控制系统的原理6巡航系统的控制开关巡航控制开关：巡航控制开关：驾驶员指令开关。包括巡航总开关、定驾驶员指令开关。包括巡航总开关、定速、加速、减速、恢复、取消。速、加速、减速、恢复、取消。总开关（总开关（ON/OFF）：系统上电开关；系统上电开关；定速开关（定速开关（SET） ：按下此键，巡航系统采样到此时的按下此键，巡航系统采样到此时的车速作为巡航系统设定车速；车速作为巡航系统设定车速；加速开关（加速开关（ACC） ：按一次此键，车速增加按一次此键，车速增加1.6km/h；减速开关（减速开关（COAST） ：每按一次车速自动减：每按一次车速自动减1.6km/h；恢复键（恢复键（
8、RESUME） ：按下车速恢复到设定车速；按下车速恢复到设定车速；取消开关（取消开关（CANCEL）作用是解除巡航状态；作用是解除巡航状态；当主开关接通时，如果将点火开关关闭，主开关也关闭。7汽车巡航控制系统的开关 手制动、脚制动和离合器手制动、脚制动和离合器/空档开关空档开关，三者有，三者有其一被按下，巡航系统被迫解除巡航控制。其一被按下，巡航系统被迫解除巡航控制。8汽车巡航控制系统的开关 制动开关：制动开关：由常闭和常开两个开关组成，开关A为常开开关，踏下制动踏板时开关闭合，将制动灯的电源电路接通，制动灯点亮。同时，电源电压经开关A加在巡航控制ECU上，将制动信号输入巡航控制ECU，巡航控
9、制ECU取消巡航控制系统的控制，巡航系统停止工作。开关B为常闭开关，当踏下制动踏板时，开关B断开，直接切断巡航控制ECU对巡航控制执行器的控制电路，确保巡航系统停止工作。9图7.3 制动灯开关电路 (b) 电动机驱动型(a) 真空驱动执行器 10汽车巡航控制系统的开关11巡航系统工作时的最低车速一般为40km/h。1. 设定车速：按下巡航控制主开关，踏下加速踏板使汽车加速，当达到希望的车速时（必须高于巡航系统工作时的最低车速），将巡航控制开关推至设定/减速位置后放松； 开关放松时的车速即被巡航控制ECU记忆为设定车速，巡航系统开始工作。此时驾驶员可以放松加速踏板，巡航系统控制节气门按设定车速等
10、速行驶。巡航控制系统的操作122. 加速：当汽车巡航行驶时，将巡航控制开关置于恢复/加速位置保持不动，汽车将逐渐加速。当汽车加速至所希望的车速时，放松巡航控制开关，汽车将按新的较高的设定车速等速行驶。 当汽车巡航行驶时，如果需要使汽车临时加速(如超车)，则只需踏下加速踏板汽车即可加速，放松加速踏板后，汽车仍按原来设定的车速巡航行驶。巡航控制系统的操作133. 减速：当汽车巡航行驶时，将巡航控制开关置于设定/减速位置保持不动，汽车将逐渐减速。当汽车减速至所希望的车速时，放松巡航控制开关，汽车将按新的较低的设定车速等速行驶。巡航控制系统的操作 只要点动一次设定/减速开关，车速就降低约1 .6km/
11、h。4. 点动升速和点动降速 当汽车以巡航控制模式行驶时，如果需要对巡航设定车速进行微调时，只要点动一次恢复/加速开关(接通恢复加速开关后立即放松开关，时间不超过0.6s)，巡航设定车速就升高约1.6km/h。145. 取消巡航控制 取消巡航控制有几种方式可以选择：1. 将巡航控制开关的取消开关接通然后释放；2. 踏下制动踏板；3. 装有手动变速器的汽车踏下离合器踏板；4. 装有自动变速器的汽车将变速杆置于空挡位置。巡航控制系统的操作156. 恢复巡航行驶 如果通过操作退出巡航控制开关中的任何一个开关使巡航控制取消，要恢复巡航行驶，只要将恢复/加速开关接通然后放松开关，汽车将恢复原来巡航行驶。
12、 但如果车速已降低至40km/h以下 ，或实际车速低于设定车速16km/h 以上，ECU将不能恢复巡航行驶。巡航控制系统的操作16巡航控制系统使用注意事项（1）为了保证行车安全，在交通繁忙的道路上或遇到雨、雾、雪天气时，不要使用巡航控制系统。（2）为了避免巡航控制系统误工作影响驾驶安全，在不使用巡航控制系统时，应将巡航控制系统的主开关关闭。（3）在较陡的坡道上行驶时，不宜使用巡航控制系统。 因为较大的坡度会引起发动机的转速变化过大，不利于发动机的正常工作。17 如果在巡航行驶时遇到较陡的下坡，汽车车速会高出设定车速许多，此时可首先踏下制动踏板使汽车减速；同时也取消了巡航控制，然后将变速器换入低
13、挡，利用发动机的运转阻力控制汽车车速（4）使用巡航控制系统时要注意观察仪表板上的巡航（CRUISE）指示灯是否闪亮。 若闪亮说明巡航系统有故障，巡航控制ECU将自动停止巡航系统的工作，应待故障排除后再使用巡航控制系统。巡航控制系统使用注意事项18汽车巡航控制系统的传感器1. 车速传感器 车速传感器的类型有电磁式、霍尔式、光电式、舌簧开关式等。 车速传感器信号可同时用于发动机控制、自动变速器控制和巡航控制等。 车速传感器信号的作用是巡航控制ECU用于巡航车速的设定及将实际车速与设定车速进行比较，以便实现等速控制。19汽车巡航控制系统的传感器2. 节气门位置传感器 同时用于发动机控制、自动变速器控
14、制和巡航控制等。节气门位置传感器信号作用是巡航控制ECU用于计算输出与节气门开度的关系，确定输出量的大小。20 巡航控制系统专用的传感器。它的作用是对电控单元提供节气门控制摇臂位置的电信号，目前应用较多的是滑线电位计式。当节气门控制摇臂转动时，电位计与之转动，便输出一个与控制摇臂位置成比例变化的、连续变化的电信号。 3. 节气门控制摇臂传感器汽车巡航控制系统的传感器21巡航控制系统ECU 巡航控制ECU接收来自巡航控制开关、车速传感器信号和其他的开关信号，按照存储的程序对巡航系统进行控制。1. 记忆设定车速功能 当主开关接通，车辆在巡航控制车速范围内(一般为40km/h到200km/h)行驶时
15、，可以设定巡航车速。2. 等速控制功能 ECU根据实际车速与设定车速的差值，计算出节气门开大或关小的量。223. 设定车速调整功能4. 取消和恢复功能5. 车速下限控制功能 车速下限是巡航控制所能设定的最低车速。不同的车型稍有不同，一般为40km/h。 汽车在巡航控制模式行驶时，如果操作加速开关，车速也不能加速至200km/h以上。 车速低于40km/h时，巡航车速不能被设定，巡航系统不能工作。 当巡航行驶时，如果车速降至40km/h以下，则巡航控制将自动取消，且巡航ECU存储器内存储的设定车速将被清除。巡航控制系统ECU236. 车速上限控制功能 车速上限是巡航控制所能设定的最高车速，一般为
16、200km/h。车速超过该数值，不能设定巡航控制车速。7. 安全电磁离合器控制功能 当汽车以巡航控制模式行驶时，如果车速高于设定车速15km/h，ECU将切断巡航控制系统的安全电磁离合器使车速降低。当车速降低至比设定车速高出不足10km/h时，安全电磁离合器再次接通，恢复巡航控制。巡航控制系统ECU248. 自动取消功能 当汽车以巡航控制模式行驶时，若出现执行器驱动电流过大，伺服电动机始终朝节气门打开的方向旋转时，则巡航控制ECU存储器内存储的设定车速将被清除，巡航控制模式将被取消，主开关同时关闭。 此外，当巡航控制ECU诊断出系统有故障时，将会使巡航系统自动停止工作。巡航控制系统ECU259
17、. 自动变速器控制功能 当具有自动变速器的汽车以巡航控制模式行驶时，如果上坡时变速器在超速挡，车速降至比设定车速低4km/h以上时，巡航控制ECU将超速挡取消信号送至自动变速器ECU，取消自动变速器超速挡。 当车速升至比设定车速低2km/h时，巡航控制ECU将超速挡恢复信号送至自动变速器ECU，恢复自动变速器超速挡。巡航控制系统ECU2610. 诊断功能 如果巡航控制系统发生故障，巡航控制ECU的自诊断系统能够诊断出故障，并使仪表板上的巡航指示灯闪烁，以便提醒驾驶员。 同时，巡航控制ECU将故障码存储在存储器内。 通过巡航控制指示灯的闪烁或使用故障诊断仪可以读取故障码。巡航控制系统ECU27
18、巡航控制系统的执行器由ECU控制，根据ECU的控制信号控制节气门的开度，以保持车速恒定。巡航控制系统的执行器1. 真空驱动型执行器 真空驱动型执行器依靠真空力驱动节气门。 真空源有两种取得方式，一种是仅从发动机进气歧管取得；另一种是从发动机进气歧管和真空泵取得。当进气歧管真空度较低时，真空泵参与工作，提高真空度。28巡航控制系统的执行器29 真空驱动型执行器主要由控制阀、释放阀、两个电磁线圈、膜片、回位弹簧和空气滤清器等组成。1. 真空驱动型执行器30（1）控制阀31（1）控制阀 控制阀用来控制膜片后方的真空度，以改变膜片的位置，从而控制节气门。ECU通过占空比信号控制电磁线圈的通电与断电，通
19、过改变占空比控制执行器内的真空度，从而控制节气门的开度。 32（2）释放阀 释放阀的作用是取消巡航控制时，使空气迅速进入执行器将巡航控制立即取消。33 释放阀的作用是取消巡航控制时，使空气迅速进入执行器将巡航控制立即取消。（2）释放阀 34 释放阀的作用是取消巡航控制时，使空气迅速进入执行器将巡航控制立即取消。（2）释放阀 35 巡航系统工作时，释放阀电磁线圈中有电流通过，与大气相通的空气通道关闭，由控制阀控制执行器内的真空度，从而控制节气门的开度，保持汽车等速行驶。 取消巡航控制时，巡航控制ECU使控制阀电磁线圈断电，控制阀与大气相通的空气通道打开，释放阀电磁线圈也断电，与大气相通的空气通道
20、也打开，让空气迅速进入执行器，使巡航控制立即取消。（2）释放阀 362. 电动机驱动型执行器 电动机驱动型执行器由电动机、传动机构、电磁离合器和电位器等组成。372. 电动机驱动型执行器38 巡航控制ECU控制电动机的工作，使电动机顺时针或逆时针旋转，从而改变节气门的开度。 为了防止节气门完全打开或完全关闭后电动机继续转动，电动机安装了两个限位开关，用于控制电动机的转动。 2. 电动机驱动型执行器39为了防止节气门完全打开或完全关闭后电动机继续转动，电动机安装了两个限位开关，用于控制电动机的转动。 2. 电动机驱动型执行器40 电磁离合器及其控制电路 若取消巡航控制，则ECU使电磁离合器断电分
21、离，节气门不受电动机控制。 2. 电动机驱动型执行器41 电磁离合器及其控制电路2. 电动机驱动型执行器42故障描述：车速在100公里/小时以上时巡航功能失效（只要在100公里/小时以上使用过制动后），维修站在调整刹车开关后无效，在试车时发现刹车踏板不回位在100公里/小时以上的车速使用制动后必须用脚勾以下才能使刹车踏板回位。解决方案：更换真空刹车助力器后故障排除（刹车踏板不回位导致制动开关的信号处于接合状态所以巡航功能被关闭）。故障实例奥迪A4434445自适应巡航控制系统的基本功能是：保持司机所选定的与前车的距离。自适应巡航控制系统46自适应巡航控制系统（ACC）是已经存在的巡航控制技术的
22、延伸。它连接着监测车前后交通状况的前方障碍物侦测系统、巡航控制系统(节流阀)、制动系统，以及驾驶员输入的巡航控制的设定速度。自适应巡航控制系统（ACC）的主要目的是改善驾驶员的舒适度，减轻工作负荷。它包含防抱死制动系统(ABS)，牵引力控制装置(TCS)及强化车辆稳定性系统(VSE)于一体。驾驶员即使没有踩下制动踏板，ACC也会自动完成制动 自适应巡航控制系统47自适应巡航控制系统48自适应巡航控制系统主要由雷达传感器、方向角传感器、轮速传感器、制动控制器、扭矩控制器和发动机控制器等组成。雷达传感器安装在散热器的护栅内，可探测到汽车前方200米的距离；在前后轮毂上均装有轮速传感器，可测出车辆的
23、行驶速度；方向角传感器用以判断车辆行驶的方向；发动机控制器和扭矩控制器用以探测和调整发动机接通和输出扭矩，以提高发动机的动力性，并适时调整车辆的运行速度。各种控制器和传感器均由车内计算机控制。 自适应巡航控制系统49自适应巡航控制系统50p装有自适应巡航控制系统的智能汽车，通过雷达和计算机来鉴别靠近车辆的是自行车、汽车还是行人，根据道路情况控制车辆行驶状态，完全或部分地取代了驾驶员的操作。p自适应巡航控制属主动安全技术，系统通过各种传感器，在汽车周围产生一个雷达安全区域，计算机根据雷达传感器传输的信息，分析和判断道路情况，通过控制器调整汽车的行驶状态。p汽车上的各种传感器不断收集汽车、道路和周围环境等方面的信息，通过计算机来调整汽车的运行状态。它能够准确地判断汽车四周的安全情况，自动采取措施回避危险或者选择安全的行车路线和工作状态 自适应巡航控制系统51pCrawl Control(低速巡航驾驶辅助) 无需触及油门或刹车踏板即可维持恒定车速(1-5km/h之间)，并且倒车行驶也起作用。 爬行定速巡航控制系统5253
