任务六电子巡航控制系统故障诊断课件

任务六电子巡航控制系统故障诊断1.巡航控制系统的功能

巡航控制系统是一种利用电子控制技术保持汽车自动等速行驶的系统。当汽车在高速公路上长时间行驶时，接通巡航控制主开关，设定希望的车速，巡航控制系统将根据汽车行驶阻力的变化，自动增大或减小节气门开度，使汽车按设定的车速等速行驶，驾驶员不必操纵加速踏板。（一）概述一，传统巡航控制系统

2.巡航控制系统的基本工作流程

数字微型计算机巡航控制系统的控制过程如下图所示。驾驶员控制开关记忆车速行驶车速行驶车速车轮比较车速补偿电路驱动力执行部件变速器发动机

驾驶员操纵巡航控制开关，将车速设定、减速、恢复、加速、取消等命令输入计算机。当驾驶员通过巡航控制开关输入了设定命令时，计算机便记忆此时车速传感器输入计算机的车速，并按该车速对汽车进行等速行驶控制。汽车在巡航行驶过程中，不断通过比较电路将实际车速与设定车速进行比较，计算出实际车速与设定车速的差值；

然后通过补偿电路输出对执行部件的命令，执行部件控制发动机节气门开大或关小，使实际车速接近设定车速。3.巡航控制系统的组成与原理

巡航控制系统由巡航控制开关、传感器、巡航控制ECU、执行器等组成。巡航控制开关和传感器将信号送至ECU，ECU根据这些信号计算出节气门的合理开度，并给执行器发出信号，调节节气门的开度，保持汽车按设定的车速等速行驶。（1）

巡航控制开关巡航控制开关一般采用手柄式开关，安装于转向盘下方，如图4-26所示。也有的采用按键式开关，装在转向盘上。巡航控制开关包括主开关(MAIN)、设定/减速开关(SET/COAST)、恢复/加速开关(RES/ACC)和取消(CANCEL)开关。

图4-26巡航控制开关

2）控制开关：手柄式巡航控制开关一般由设定/减速开关、恢复/加速开关和取消开关组成。3）退出巡航控制开关：接通后能使巡航自动退出

取消开关、制动灯开关、驻车制动开关、离合器开关（手动变速器）、空挡启动开关（自动变速器）1）主开关：电源（二）传感器车速传感器

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。对于巡航控制系统而言，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。

节气门位置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。对于巡航控制系统而言，节气门位置传感器信号的作用是巡航控制ECU用于计算输出与节气门开度的关系，以确定输出量的大小。

2.节气门位置传感器

节气门控制摇臂传感器可对巡航控制ECU提供节气门摇臂位置信号。节气门摇臂位置传感器为电位计式，该信号的作用是巡航控制ECU根据节气门摇臂位置信号对节气门进行控制。3.节气门控制摇臂传感器

巡航控制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。巡航控制ECU有以下控制功能：

（三）巡航控制ECU1.记忆设定车速功能2.等速控制功能

ECU将实际车速与设定车速进行比较，确定节气门是否应该开大或关小，并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；然后对执行器进行控制，保证汽车按设定车速等速行驶。

3.设定车速调整功能当汽车以巡航控制模式行驶时，如果需要使设定车速提高或降低，则只要操作恢复/加速或设定/减速开关，就可以使设定车速改变，巡航控制ECU将记忆改变后的设定车速，并按新的设定车速进行巡航行驶。

4.取消和恢复功能当汽车以巡航控制模式行驶时，如果接通取消开关或接通任何一个其他的退出巡航控制开关，巡航控制ECU将控制执行器使巡航控制取消。取消巡航控制以后，要想重新按巡航控制模式行驶，只要操作恢复/加速开关，巡航控制ECU即可恢复原来的巡航控制行驶。

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。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。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，一般为200km/h。

当汽车以巡航控制模式行驶时，如果因为下坡汽车车速高于设定车速15km/h，则巡航控制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。

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，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。

8.自动取消功能

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

9.自动变速器控制功能

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。

10.诊断功能执行器：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。（四）执行器

巡航控制系统执行器有真空驱动型和电动机驱动型两种。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，如图5.4所示。

(a)从进气歧管取得真空源(b)从进气歧管和真空泵取得真空源图5.4真空驱动型执行器的控制方法(a)控制线圈通电(b)控制线圈断电

控制阀通电真空度增加，断电真空度减小，占空比信号(a)释放阀的结构(b)释放阀的工作原理图5.6释放阀不论是车速保持不变、提高或降低，执行器中控制阀和释放阀都在工作，以控制车速。(a)真空泵的结构(b)真空泵的工作原理

膜片上下摆动产生真空图5.8电动机驱动型执行器1—驱动电动机；2、14—电位计；3、15—电位计主动齿轮；4—电路板；5、17—蜗轮及电磁离合器；6、18—离合器片；7—滑环；8、21—主减速器；9、19—控制臂；10—杆B；11、12—限位开关；13—杆A；16—蜗杆；20—电动机

由电动机、传动机构、电磁离合器、电位计等组成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)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。（五）使用注意事项(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。(5)巡航控制ECU与汽车上的其他控制系统的ECU一样，对于电磁环境、湿度和机械振动等有较高的要求，使用应注意以下事项：（六）的故障诊断与检修

当巡航控制系统发生故障时，首先应进行直观检查。检查巡航控制系统的线束及插接器是否完好，部件是否丢失或损坏等。直观检查后一般应进行故障自诊断，其内容包括巡航控制系统状态指示的检查、读取故障码、输入信号检查、取消信号检查等。

巡航开启的条件：STP+为蓄电池电压，STP-为0电压1）开关A闭合，电流流过制动灯开关，使制动灯亮。同时，蓄电池电压经过这个开关施加在巡航控制ECU上，使其知道已经使用制动器。所以，巡航控制ECU取消CCS的工作。2）开关B断开，阻止来自巡航控制ECU的信号（在真空驱动执行器的情况是释放阀信号；在电机驱动执行器的情况是电磁离合器信号）达到执行器。这就关断了执行器。

因此制动踩下和释放时测量相关电压

在进行故障自诊断时，如果读取到故障码，应进行故障码诊断，以进一步确定故障部位；如果没有读取到故障码，可按照故障征兆进行故障诊断。

故障码的输出（1）使用诊断检查导线。

1）将点火开关扭至“ON”（通）。

2）用SST连接丰田诊断通信链路的端子Tc和E1如图6-44b，图6-44b丰田诊断通讯链路（插座）3）通过巡航主指示灯读出故障码。

图5.11巡航控制系统部件位置1)检查电压接通点火开关，测量位于仪表板左侧下方的诊断座的Tc与E1端子之间的电压，应为蓄电池电压。否则，进行下一步骤。2)检查线束

检查巡航控制ECU与诊断座之间及诊断座与搭铁之间的线束，如果线束有故障，进行修理。

诊断电路的检查

概述

基础

二、自适应巡航定速系统

维修

系统组成部件

操作及显示

自适应（主动）巡航定速系统

概述

巡航定速装置

(CCS)

自适应巡航定速系统（ACC）

达到驾驶员设置的希望车速无前车有前车达到驾驶员设置的希望车速将实现由驾驶员设置的希望车距（有时间差）。

自适应巡航定速系统

功能：

前车车速测定前车位置测定

跟踪车辆选择

车距测量自适应巡航定速系统

车距测量系统：

视觉观测

不利条件（如大雾、下雨）时出现的问题

遇到不易看到的物体，或污浊的反射表面时 所受到的妨碍

雷达技术

处于不利环境时通过在较长波长的优点

在所有导电物质上的反射（反射波）

特别使用于街道交通状况

自适应巡航定速系统

基础

车距测量系统：

发射信号到接收部分反射信号所用的时间取决于目标物间的距离。

例如：

距离扩大到两倍时，发射信号到接收反射信号所用的时间也延长到两倍。

50米100

米

自适应巡航定速系统

车距测量系统：

直接测量往返时间十分复杂。因此，运用FMCW（调频持续波）测量方法对往返时间进行测量，将其作为持续发射并即时变频的高频振荡电波来使用。变频（调制）为200兆赫/毫秒。以一个76.5Giga赫兹的输送信号作为“输送载体”。

通过这种方法我们可绕过复杂且浪费的往返时间直接测量，取而代之以通过处理简单易得的发射和接收（反射）信号间的差值来获得我们所需要的信息。

频率

（千赫兹）

FM信号

时间

时间

76,6

76,5

76,7

自适应巡航定速系统

车距测量系统：

发射信号与接收（反射）信号间的频率差值直接取决于和目标之间的距离。

距离越大，则发射信号接收的往返时间越长，并且发射频率与接收频率间的差值越大。

频率

频率差值

时间差值

发射信号

接收信号

时间

自适应巡航定速系统

确定前方车辆的速度：

为获取前方车辆的车速我们运用的是一个物理作用，就是所说的“多普勒效应”。当发射器与被探测目标的距离缩短时，发射电波的频率升高，相反情况时则频率下降。多普勒效应应用举例：当消防车接近时，行人听到的是恒定高音的喇叭信号（高频）。当

消防车远离时，行人听到的是低音的喇叭信号（频率跌落

—

低频）。

自适应巡航定速系统

确定前方车辆的速度：

例如：

当前方车辆快速行驶时，车距加大。由于多普勒效应，接收（反射）信号(fD)的频率将变小。这将导致上坡(Δf1)和下坡(Δf2)时的频率差值。通过控制单元进行计算。

发射信号

接收/反射信号

时间

频率

f1

f2

f1

f2

f4

f3

fD相对速度

自适应巡航定速系统

测定前方车辆的位置：

雷达探测信号以波瓣状向外发射。信号强度随离发射器距离的增大而逐渐减弱。

确认前方车辆的位置，必须附加一个信息，即前方车辆在本车前方以何种角度运动。

此信息可通过运用三波束雷达探测技术来获得。通过每个雷达波瓣接收（反射）信号的振幅（=信号强度）关系可确定

角度信息。自适应巡航定速系统

确定作为控制参照物的车辆：

然后通过车距控制系统控制单元确定车道。此过程相对复杂且需要附加信息（附加输入信号）。这里所需要的数据是转动角度传感器信号、车轮转速传感器信号和转向角度感应器信号。对这些信号进行处理，即可得到车道弯道走向方面的报告。

自适应巡航定速系统

确定作为控制参照物的车辆：

由目前带有自适应巡航定速系统的车辆正行驶的弯道半径，和已确定的车道平均宽度得出此虚拟车道。

雷达探测感应器测量到的在此车道和旁边车道的物体将作为对车距调控系统有重要意义的物体。

自适应巡航定速系统

确定作为控制参照物的车辆：

在弯道变换或弯道进口和出口时会发生这样的情况，车辆在短时间内消失或旁边车道的车辆被捕捉。

这种情况由系统决定的，并非系统故障！

这就有可能使系统表现出短时间内的不明加速或车辆减速。

自适应巡航定速系统

系统组成部件

车距调控系统感应器G529和车距调节系统控制单元J428

感应器和控制单元安装在同一壳罩内。若感应器/控制单元任一发生故障，则必须换掉整个单位元件。车距调控系统感应器G259发射模数化频率信号并接收反射信号。控制单元对雷达探测信号及其它附加输入信号进行处理。通过这些信号可以在雷达探测范围内众多物体中找出作为进行相关调控参照物的车辆。

自适应巡航定速系统

操作员及驾驶员应知信息

通过位于转向柱左侧的操作杆来进行操作。

自适应巡航定速系统

显示方案通过以下三个显示功能组实现：

所有重要信息总在里程表中央进行显示。

那些与系统有关的，但由于其出现次数较少而无需经常显示的重要信息，将在仪表总成显示屏中央的信息显示。

自适应巡航定速系统

附加信息，对系统功能进行进一步的解释，由驾驶员打开附加显示屏进行显示。只需按下刮水器操作杆下方的RESET（复位）键就能获得显示。

自适应巡航定速系统

距离1

距离2

距离3

距离4

时间间隔1.0s

时间间隔1.3s

时间间隔1.8s“半里程表”

时间间隔2.3s

动态状况：

运动型

动态状况：

标准型

动态状况：

标准型

动态状况：

舒适型

密集的车流交通连贯行驶

流畅的车流交通，舒适的“随车行驶”

流畅的车流交通，舒适的“随车行驶”

适用于州立公路

交通，挂车行驶

自适应巡航定速系统

需驾驶员采取动作

当系统发觉实施的刹车功能并不能保证事先给入的车距，就会发出一声急促的信号(gong)另外里程表上以0.5赫兹频率闪动的红色预存显示提示驾驶员应采取主动刹车。

自适应巡航定速系统

共有四种不同的系统状态（模块）：

关闭

系统关闭后，不能对其进行操作。

准备

系统打开，但其控制功能未激活。（=

待机状态）。如果自适应巡航定速系统事先被激活，

则所希望的车速已存入了存储器内。

激活

自适应巡航定速系统使车辆以设置的车速进行行驶（无障碍行驶）或调控与前方车辆的车距；

超过设置车速

驾驶员通过加大油门超过设置车速；

自适应巡航定速系统

维修

调整车速感应器：

通过以下示例可更清晰地了解对精密传感器进行调整的必要性。雷达信号识别前方车辆的有效范围是大约130米。

如果传感器的正确安装位置水平偏差为1度时，那么在130米的距离里将造成大约2.1米的偏差。在极端情况下可以造成以邻近车道内前方车辆为参照物进行距离调节。

130米

自适应巡航定速系统

调整车速感应器：

调整过程需要在四轮定位仪上进行。

粗调将通过粗调校正器VAS6190/1来完成。

调整装置VAS6190适用于微调。

自适应巡航定速系统

调整车速感应器：

感应器的机械调整在以下情况发生后必须进行：

后桥底盘位置的变动

更换感应器、传感器固定架、保险杠

和汽车前盖

损坏（例如在对撞事故发生后）

自适应巡航定速系统

数据阅读块的现时状况：在本手册出版时，服务所涉及内容尚在商讨中。

01雷达原始值雷达射线

1雷达射线1雷达射线1-0....655350....655350....65535-02调整角度调整角度水平调整角度垂直--(°)(°)--03雷达探测物体

1距离相对速度侧面位置振幅(m)(km/h)(m)(%)04雷达探测物体2-

对于售后服务无关05雷达探测目标

1距离相对速度侧面位置加速度(m)(km/h)(m)(m/s2)自适应巡航定速系统