了解巡航系统的功能

1、了解巡航系统的功能 汽车巡航控制系统(sRs)是20世纪60年代发展起来的，又称恒速行驶系统。巡航控制系统工作时，ECU根据各种传感器输送来的信号判断汽车的运行工况，通过执行元件自动调节节气门的开度，使汽车的行驶速度与设定的车速保持一致。汽车在良好路面上长时间行驶时，驾驶员启动巡航控制系统并设定行驶速度，无须驾驶员操纵加速踏板，巡航控制系统即可自动保持汽车按设定的车速行驶，不仅减轻了驾驶员的劳动强度，同时利用先进的电子控制技术控制节气门的开度，比驾驶员操纵控制节气门开度更精确，汽车燃料经济性、排放污染性等也可得到改善。 汽车进入巡航控制状态后，若车速过低(一般为40 kmh)、汽车急减速(一般

2、减速度超过2 ms)或ECU检测到系统有故障时，ECU将自动解除巡航控制。在进行巡航控制时，系统的主要功能包括： 1匀速控制功能 在巡航控制过程中，ECU将车速传感器的信号与设定的巡航控制车速进行比较，根据比较结果反馈控制执行元件，修正节气门开度，使汽车以设定的巡航控制车速匀速行驶。 2巡航控制车速设定功能 汽车在巡航控制车速范围(约40200 kmh)内行驶时，通过操纵开关设定巡航控制车速，巡航控制ECU将设定时的车速存储于ECU存储器内，并使汽车保持这个速度行驶。 3滑行功能 当汽车以巡航控制模式行驶时，若接通设置和滑行(SETCOAST)开关后不松开，执行器就会关闭节气门，使汽车减速滑行

3、。当松开设置和滑行开关时，ECU便将此时的车速存储，并保持此车速行驶。 4加速功能 当汽车以巡航控制模式行驶时，若接通设置和加速(SETACC)开关，执行器就会将节气门适当开启，使汽车加速行驶。当松开设置和加速开关时，ECU将此时的车速存储，并保持此车速行驶。 5恢复功能 只要行驶车速在40 kmh以上，若用手动取消开关的方法将巡航控制模式解除后，再接通设置和加速(SETACC)开关，即可恢复原设定车速。但若车速低于40 kmh，存储器中的巡航控制车速就会被清除，原设定车速也就不能恢复。 6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，约为200 kmh。即使操作加速(ACC)开关，

4、也不能使车速超过200 kmh。 7手动解除功能 当汽车以巡航控制模式行驶时，若通过手动操作，使真空驱动执行器内的释放阀和控制阀同时关断，或电动机驱动执行器关闭执行器内的电磁离合器，巡航控制就会解除。 8自动解除功能 当汽车以巡航控制模式行驶时，着出现伺服调速电动机或安全电磁阀晶体管驱动电流过大，伺服电动机始终朝节气门打开方向转动时，存储器中设置的车速被清除，安全电磁阀离合器断电，巡航控制自动解除，控制开关同时关闭。在汽车处于巡航控制行驶期间，若出现车速低于40 kmh，巡航控制系统的电源中断时间超过5 ms，巡航控制也会自动解除。 9自动变速器控制功能 在巡航控制模式下，汽车以超速挡上坡行驶

5、，当车速降至超速挡切断速度(设定车速减去4 kmh)时，ECU自动降挡以增加驱动力，防止车速进一步降低。当车速升至超速挡恢复速度(设定车速减去2 kmh)时，约6 s后巡航控制ECU会自动恢复超速挡行驶。 1 0快速修正巡航控制车速功能 当实际车速与设定车速相差不足5 kmh时，每次迅速(在O6 s以内)操作SETCOAST开关，可将设定车速降低约1.65 kmh；当实际车速与设定车速相差不足5kmh时，每次迅速(在O.6s以内)操作RESACC开关，可将设定车速提高约1.65 kmh。 11自诊断功能巡航控制ECU对系统进行监控，当发生故障时，ECU接通组合仪表上故障指示灯亮或闪烁，以提示驾

6、驶员。同时，ECU存储相应的故障代码，故障代码可通过故障指示灯读取。了解巡航系统的组成 巡航控制系统主要由操纵开关、安全开关、传感器、巡航控制ECU和执行元件等组成，其结构组成如图1259所示。图1-2-59巡航控制系统的组成 ECU根据各传感器的信号确定维持或解除巡航控制模式。如维持巡航控制模式，则根据相关传感器信号和设定的巡航控制车速，确定节气门的开度，并通过执行元件调节气门开度，使汽车自动以设定的巡航控制车速行驶。 1操纵开关 如图1260所示，操纵开关安装在转向信号手柄上或转向盘上，驾驶员通过操纵开关给ECU输入巡航控制命令，主要用于选择巡航控制模式、设置或修改巡航控制车速等。 (1)

7、“OnOff(或MAIN)”(接通一关断)开关是巡航控制系统的主电源开关，安装在转向柱或转向盘等驾驶员容易操作的位置上，一般采用按键式，每次将其按下，该系统的电源就接通或关闭。主开关接通时，如将点火开。关关闭，巡航控制系统的主电源开关也关闭，即使点火开关再次接通，此开关仍保持关闭。 (2)“SetCoast'(设置滑行)开关用于设定巡航控制车速或在巡航控制模式下使汽车减速滑行(降低巡航控制车速) (3)“ResumeAccelerate'(恢复加速)开关用于恢复巡航控制模式或在巡航控制模式下使汽车加速(提高巡航控制车速)。有些汽车上还设有“Cancel'(取消)开关，用

8、于手动解除巡航控制模式。 2安全开关 安全开关的功用是：向ECU提供解除巡航控制的信号，以免巡航控制系统的工作与驾驶员的操作目的发生冲突，导致系统损坏或发生事故。例如，汽车在巡航控制模式行驶时，在紧急情况下，驾驶员不可能先通过其他操作解除巡航控制模式，然后再踩制动踏板。所以，为防止紧急制动时，巡航控制系统继续工作而导致系统损坏或发生事故，ECU接收到制动开关信号时会自动解除巡航控制模式。 安全开关包括制动开关、驻车制动开关、离合器开关和空挡起动开关。汽车在巡航控制模式下行驶时，如踩下制动踏板、拉起驻车制动操纵手柄、自动变速器挂入P或N挡、踩下离合器踏板(装用手动变速器的汽车)，ECU接到其中任

9、一安全开关信号，都将自动解除巡航控制模式。此外，ECU检测到系统发生故障时，也会自动解除巡航控制模式。 解除巡航控制的瞬间车速不低于35 kmh时，此车速将存储于巡航控制ECU中，通过Resume(恢复)开关，可自动恢复至汽车以最后存储的车速进入巡航控制模式。 3传感器 巡航控制系统工作时，除上述开关给EcU输送信号外，还必须由车速传感器、节气门位置传感器、执行元件位置传感器向ECu提供信号。车速传感器和节气门位置传感器与发动机控制系统和自动变速器控制系统共用。执行元件位置传感器向ECU提供执行元件的位置反馈信号，目前采用较多的是电位计式，其结构和工作原理与节气门位置传感器基本相同。 4巡航控

10、制ECU 有些汽车的巡航控制ECU是专用的，有些则与发动机控制ECU或车身控制系统ECU等合为一体。巡航控制ECU主要由稳压电源电路、DA转换电路、存储电路、低速限制电路、高速限制电路、保护电路、加速控制电路、减速控制电路等组成。EcU接收来自车速传感器、节气门位置传感器、执行元件位置传感器和各种开关的信号，按照存储的程序进行处理。当汽车在巡航控制车速范围(一般为402()O kmh)内行驶时，ECU接收到驾驶员通过操纵开关输入的“SET”设置信号后，存储此时的行驶车速信号并进入巡航控制模式，然后ECU便对车速传感器信号与设定的巡航车速进行比较，根据比较结果向执行元件发出指令信号，控制执行元件

11、的动作，以调整节气门开度，使实际车速与设定车速相一致。 早期的巡航控制ECU一般都是采用模拟电子技术制造的，主要由四个不同功能的运算放大器组成，其工作原理如图1261所示。 图1261巡航控制ECU工作原理 工作原理：驾驶员通过设定开关S1设定巡航控制车速，它向采样保持电路发出信号，让其对已经选定的指令车速采样并记忆。切断开关s2安装在控制执行元件的指令信号输出电路中，汽车在巡航控制模式行驶时，如果车速下降到低于40 kmh、踩下制动踏板、拉起驻车制动操纵手柄、自动变速器挂入P或N挡时或驾驶员通过操纵开关输入“Cancel”取消信号时，开关s2切断ECU向执行元件输送控制信号的电路，自动解除巡

12、航控制模式。运算放大器1是一个比较器，它是对驾驶员设定的巡航控制车速与实际车速进行比较，并将得到的误差信号v。输送给运算放大器2和3。运算放大器2为线性运算放大器，运算放大器3为积分运算放大器，可变电阻R1和R3用来调节运算放大器2和运算放大器3的放大倍数。运算放大器4产生一模拟电压输出信号V。，这个模拟电压信号通过电压脉冲信号转换器转换成脉冲信号V。，然后驱动节气门执行元件工作。 随着数字电子技术的发展，巡航控制系统已全部采用数字式微型计算机控制， 数字式微机控制巡航控制系统的控制原理与模拟电路基本相同，区别主要在于所有输入信号均以数字信号直接存储和处理。带可擦除只读存储器的八位微处理器根据

13、设定车速、实际车速以及其他输入信号按照给定程序完成所有的数据处理之后，产生一输出信号驱动步进电动机型执行元件工作。为确保安全，将制动开关与执行元件直接相连，当踩下制动踏板时，在断开巡航控制程序的同时，停止执行元件的工作，从而保证节气门完全关闭。与模拟系统相比较，数字电路的突出优点是系统中的信号以数字来表示，不受工作温度和湿度的影响，因此数字控制系统的稳定性更高。此外，由于数字式巡航控制ECU采用先进的大规模或超大规模集成电路技术制成专用集成块，只需修改一下程序就可将所需功能通过编程附加到汽车其他控制系统的ECU上，可省去昂贵的控制硬件。 5执行元件执行元件的功用是：执行ECU的指令，控制节气门

14、的开度。巡航控制执行元件主要有两种类型：电动机式和气动膜片式。(1)电动机式巡航控制执行元件电动机式巡航控制执行元件主要由电动机、电磁离合器、位置传感器和安全开关等组成，如图1263所示。 图1263电动机式巡航控制执行元件 结构原理：输出轴与电磁离合器主动件制成蜗杆蜗轮传动机构，电磁离合器的从动盘与减速齿轮制成一体，减速齿轮与输出轴上的扇齿轮啮合，输出轴则通过控制臂与节气门(节气门拉线)连接。在汽车以巡航控制模式行驶时，电磁离合器处于接合状态，电动机驱动电磁离合器主动件、从动盘、减速齿轮、扇齿轮和输出轴一起转动，再通过输出轴上的控制臂和节气门拉线控制节气门的开度。电位计式位置传感器利用驱动齿

15、轮来驱动。电动机为步进型，受巡航控制Ecu控制，通过正反转控制节气门开度增大或减小，通过转动步数控制节气门开度变化量。电磁离合器控制电动机与节气门之间的动力传递：汽车在巡航控制模式行驶时，满足下列条件之一，巡航控制ECU将切断电磁离合器电路，使电磁离合器分离，解除巡航控制模式：驾驶员通过操纵开关输入“Cancel”信号、车速下降到低于40 kmh、踩下制动踏板、拉起驻车制动操纵手柄、自动变速器挂入P或N挡或踩下离合器踏板。安全开关起保护作用：当节气门全开或全闭时，若步进电动机继续转动，就会损坏。因此，在电动机电路中设有两个安全开关，开关由输出轴驱动，节气门处于全开或全闭位置时，安全开关断开，使电动机停止工作。(2)气动膜片式巡航控制执行元件气动膜片式巡航控制