恒速巡航系统教材

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1、恒速巡航系统一、巡航系统概述1.汽车巡航控制系统的作用汽车巡航控制系统(CRUISECONTROLSYSTEM．缩写为CCS)，又称为恒速行驶系统或巡航控制系统。它是利用先进的电子技术对汽车的行驶速度进行自动调节，从而实现以事先设定的速度行驶的一种电子控制装置。在高速公路上长时间行驶时，打开该系统的自动操纵开关后，巡航控制系统将根据行车阻力自动增减节气门开度，使汽车行驶速度保持一定。用以省去驾驶员频繁踩泊门踏板，而保证汽车以预先设定的速度行驶。汽车在一定条件下恒速行驶，大大减轻了驾驶员的疲劳强度。由于巡航控制系统能自动地维持车速，避免了不必要的油门踏板的人为变动，进而

2、改善了汽车的燃料经济性和发动机的排故性能。2．汽车巡航控制系统的优点汽车巡航控制系统的主要优点是：无论由于风力和道路坡度变化，引起汽车的行驶阻力怎样变化．只要在发动机功率允许范围内，汽车的行驶速度便可保持不变。而当汽车以定速行驶时，驾驶员负担明显减轻，使其可轻松地驾驶，提高了行驶的舒适性。此外，使用这种速度稳定装置后，可使汽车燃油的供给与发动机功率间的配合处于最佳状态，有效地降低了燃油的消耗，减少了有害气体的排放。3．汽车巡航控制系统的发展汽车巡航控制系统发展至今已有30多年的历史，经历了机械控制、晶体管控制、模拟式微机控制和数字式微机控制四个阶段。日本丰田公司从19

3、65年起就开始在车上装用机械控制的巡航系统，之后德国VOD公司也研制出气动机械式巡航控制系统。1968年德国奔驰公司开发了晶体管控制的巡航系统，并在莫克利汽车上装用。到70年代中、后期，模拟式微机控制的巡航系统普遍采用，从1981年起，使采用数字式微机控制的巡航系统。二、巡航系统的基本原理汽车巡航控制系统是较早开发的汽车电子控制系统之一。这种系统常使用单独的车速传感器，执行器有电动和气动两种型式。系统可适应汽车行驶阻力的变化，自动调节发动机节气门开度，使车速保持恒定。下图是一种典型的闭环巡航控制系统方框图。由图可知．电子控制器有两个输入信号：一个是驾驶员按要求的车速调

4、定的指令车速信号；另一个是实际车速反馈信号。三、巡航系统的组成电子巡航控制系统主要由巡航控制开关、车速传感器、电子控制器和执行器4部分组成，l．巡航控制开关巡航控制开关即驾驶员指令开关也称主控制开关。它一般是杆式开关，安装在转向柱上驾驶员容易接近的地方。大多数巡航控制开关有3个档位；即设置/巡航(SET/COAST)、取消(CANCEL)和复位/加速(RES/ACC)档。当指令开关处于不同档位时，电流由巡航控制ECU流出，经过不同阻值的电阻后措铁，从而给ECU提供不同的电压信号。ECU根据接受的电压信号即可判定被操作的开关位置。当开关处于“设置/巡航”档位时，只要按下

5、按钮开关不动，车辆就不断加速。当达到要求的车速时，松开按钮，巡航控制系统就使车辆按松开按钮时的车速保持定速行驶。当转换到“取消”档时，恒速行驶即停止。“复位/加速”档位用于制动或换档断开电路后，使车辆重新按调定速度行驶。2．车速传感器车速传感器将产生的车速信号送入电子控制器，作为实际车速反馈信号，以便实现定速行驶功能。车速传感器通常和车速表驱动装置相连，如果车速表是电子式的，车速传感器给出的信号可直接用作巡航控制ECU的反馈信号，而不必为巡航系统另设速度传感器。设计和选择车速传感器时，有一点应引起足够重视，即传感器的频率响应应大大高于整个系统的频率。3．执行器执行器亦

6、称伺服器，其作用是接受巡航控制ECU的控制指令信号，以电动或气动方式操纵节气门，改变节气门开度，使车辆作加速、减速及定速行驶。执行器可分为电动式和真空式两种。一般电动式执行器主要由电动机、安全电磁离合器和位置传感器组成。电动机采用直流永磁式电机，通过改变电机中电流方向即可改变节气门转动方向。电机转动时可带动执行元件控制管转动，控制留通过控制拉索改变节气门开度。为限定控制臂转动角度，电机电路装有限位开关。在电机与控制留间装有安全电磁离合器，当进行巡航控制时，离合器接合，此时电机旋转可使节气门开度改变。若在巡航控翻行驶阶段执行器或车速传感器发生故障时，离合器即首先分离。真

7、空式执行器如图7—7所示，密针圆筒内装有膜片、弹簧、两个空气电磁阀和一个真空电磁阀。真空阀和空气的搭铁线分别接到巡航控制ECU的端子上，若在ECU内部搭铁时，电磁阀即起作用。另外，有一真空管接头，用一条橡皮管将其接到进气歧管。在膜片一端的中间装有拉动节气门的拉索。该执行器是利用发动机进气歧瞥的真空度吸引膜片，通过节气门拉索，使节气门开度增大，并可保持固定不动位置。如果空气阀打开，则由于膜片弹簧的弹力，将节气门拉索放松，节气门开度减小。4．电子控制器电控制器是控制系统的中枢，其作用是接受车速传感器、巡航控制开关、制动开关等作用信号，经计算、记亿、放大及