第7章巡航控制系统
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1、汽车爱好者 http:/ 1 汽汽 车车 电电 子子 技技 术术永州职业技术学院汽车技术系永州职业技术学院汽车技术系 蒋光闾蒋光闾汽车爱好者 http:/ 2第7章 巡航控制系统7.1 概 述7.1.1 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。 因此，巡航控制系统可以减轻驾驶员的疲劳。汽车爱好者 http:/ 3 由于巡航控制系统能够使汽车自动地以等速行驶，避免了驾驶员
2、操纵加速踏板使汽车行驶车速反复变化的情况。 因而，使发动机的运行工况变化平稳，改善了汽车的燃料经济性和发动机的排放性能。 另外，由于巡航控制系统工作时汽车等速行驶，当汽车巡航行驶时可以改善汽车的行驶平顺性，提高汽车的舒适性。7.1.2 巡航控制系统的发展 汽车巡航控制系统的发展始于20世纪60年代，经历了机械巡航控制系统、晶体管巡航控制系统、模拟微型计算机巡航控制系统和数字汽车爱好者 http:/ 4微型计算机巡航控制系统四个发展阶段。 自80年代初开始，数字微型计算机巡航控制系统得到广泛应用。 数字微型计算机巡航控制系统的控制过程如图7.1所示。 驾驶员操纵巡航控制开关，将车速设定、减速、恢
3、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，不断通过比较电汽车爱好者 http:/ 5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。 汽车爱好者 http:/ 67.2 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
4、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。7.2.1 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7.2所示。 也有的采用按键式开关，装在转向盘上。汽车爱好者 http:/ 7 以丰田车系为例，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。1. 主开关 主开关(MAIN)是巡航控制系统的主电源开关，位于巡航控制开关的端部，为按键式开关，如图7.2所示。 按下主开关，电源接通；再按一次主开关，电源断开。 当主开关接通时，如果将点火开关关闭，主开关也关闭。汽车爱好者
5、 http:/ 8 当再次接通点火开关时，巡航主开关并不接通，而保持关闭。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。 该开关为自动回位型。当向下推控制开关时(图7.2中的方向C)，设定/减速开关接通，放松控制开关时，开关自动回到原始位置； 当向上推控制开关时(图7.2中的方向B)，恢复/加速开关接通； 当向后拉控制开关时，取消开关接通(图7.2中的方向D)。汽车爱好者 http:/ 93. 退出巡航控制开关 退出巡航控制开关是指开关接通后能使巡航系统自动退出工作的开关。 退出巡航控制开关除取消开关外，还包括制动灯开关、驻车制动开关、离合器开关(手动变
6、速器)和空挡启动开关(自动变速器)。(1) 制动灯开关 制动灯开关由常闭和常开两个开关组成，如图7.3所示。 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。汽车爱好者 http:/ 10 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。(2) 驻车制动开关 当使用驻车制动器时，驻车制动器开关接通，将驻车制动信号送至巡航控制ECU，巡航控制ECU将取消巡航系统的工
7、作。汽车爱好者 http:/ 11 同时，驻车制动灯点亮。(3) 离合器开关 对于装有手动变速器的汽车，当踏下离合器踏板时，离合器开关接通，将取消信号送至巡航控制ECU，巡航控制ECU将取消巡航控制系统的工作。(4) 空挡启动开关 对于装有自动变速器的汽车，当将变速杆移至N(空挡)位时，空挡启动开关接通，将取消信号送至巡航控制ECU，巡航控制ECU将取消巡航控制系统的工作。 汽车爱好者 http:/ 127.2.2 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。 对于巡航控制系统而言，车速传感器
8、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。2. 节气门位置传感器汽车爱好者 http:/ 13 节气门位置传感器一般为线性输出型。 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。3. 节气门控制摇臂传感器 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。汽车爱好者 http:/ 147.2
9、.3 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：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，操作设定/减速(SET/COAST)开关可以设定巡航车速。 ECU将设定的车速存储在存储器内，并将按设定车速控制汽车等速行驶。汽车爱好者 http:/ 152. 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
10、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，并按新汽车爱好者 http:/ 16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，
11、一般为40km/h。汽车爱好者 http:/ 17 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。 车速超过该数值，巡航控制车速不能被设定。 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。汽车爱好者 http:/ 187. 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
