45巡航控制系统
巡航控制系统的工作原理
巡航控制系统的工作原理1.设置目标速度：在巡航控制系统中，驾驶员首先需要设置目标速度。
这通常通过在方向盘、仪表板或车辆内部的控制台上调整设置来完成。
一旦目标速度设置完成，系统便会开始工作。
2.速度传感器：巡航控制系统通常会配备车辆的传感器来检测车辆的当前速度。
这些传感器可以是车轮速度传感器、车速传感器或引擎转速传感器。
传感器通过监测车轮或发动机的运动，精确地测量车辆的速度，并将这些信息传输给巡航控制系统。
3.控制单元：巡航控制系统包括一个控制单元，它根据从传感器收到的速度信息和目标速度设置，计算出与目标速度之间的差距，并做出相应的调整。
控制单元可以是一个专门的电子模块或车辆的ECU（电子控制单元）。
4.加速器执行器：一旦控制单元计算出车辆当前速度与目标速度之间的差距，它将发出指令来调整加速器执行器的位置。
加速器执行器位于车辆的引擎舱内，负责控制引擎的加速和减速。
控制单元将向加速器执行器发送信号，以便增加或减少引擎的油门开度，以实现速度的调整。
5.刹车执行器：除了加速器执行器外，巡航控制系统还配备了一个刹车执行器，用于在需要减速或停车时进行制动。
一旦控制单元检测到目标速度需要减小，它将向刹车执行器发送信号，通过控制刹车系统施加相应的刹车压力，以减速或停车。
6.系统保护机制：巡航控制系统还应考虑到安全因素，因此通常会装备有一些保护机制。
例如，当车辆检测到前方有障碍物时，系统将自动减速或停车以避免碰撞。
此外，系统还可以通过控制方向盘或车辆的稳定控制系统来维持车辆的稳定性。
巡航控制系统的工作原理基于输入和输出的传感器和执行器，通过控制加速器和制动器以维持车辆的稳定速度。
该系统的目标是提供驾驶员舒适、安全的巡航体验，并减少驾驶员的疲劳感。
巡航控制系统已经成为现代汽车中非常普遍的功能之一，对于长时间的高速公路驾驶非常有用。
汽车巡航控制系统
3.巡航控制系统控制原理
❖ ACCS
几种常见旳控制算法：
❖ 1. PI控制旳基本原理 ❖ 巡航控制系统是一种经典旳闭环控制系统。
控制措施一般都采用比例--积分算法进行控制。 汽车巡航控制系统旳基本控制原理如图所示，
❖ 原理：输入巡航控制电子控制器CCS ECU旳信号有 两个：一种是驾驶员根据行驶条件，通过巡航开关 设定旳巡航车速指令信号，另一种是车速传感器输 入旳实际车速反馈信号。当巡航车速指令信号和实 际车速反馈信号输入CCS ECU后，CCS ECU旳比 较器A通过比较运算便可得到两个信号旳差值e，称 之为车速偏差信号。偏差信号通过比例运算和积分 运算后（控制器），再通过放大处理就可得到控制 节气门开度大小旳控制信号，CCS ECU将控制指令 发送给执行机构，执行机构就可驱动节气门拉索调 整发动机节气门开度旳大小，将实际车速迅速调整 到驾驶员设定旳车速值，从而实现巡航控制。
❖ 由此可见，为使汽车巡航车速不受行驶阻力变化旳影响，CCS ECU中积 分运算电路Ki控制旳控制线应尽量使车速变化范围减小，即控制线旳斜 率应尽量小（更垂直）。由于PI控制方式设置了控制线，因此当汽车行 驶在上坡、下坡道路以及风阻等原因导致行驶阻力变化时，控制系统只 要将节气门开度调整，就可将车速变化幅度限制在旳微小范围内。
❖ 2. PID控制 ❖ PID控制，即比例—积分—微分控制，根据
实际车速与设定车速旳偏差，考虑过去、目 前、未来旳状况，实现汽车不变参数旳巡航 控制。
❖ 3. 模糊控制
❖ 模糊控制不依赖系统旳精确数学模型，因而 对系统旳参数变化不敏感，具有很强旳鲁棒 性。其局限性之处是模糊控制规则旳获取和 模糊从属函数形状确实定是一项费力旳工作， 而目旳系统一旦确定，其规则和从属函数就 确定了并且不能随外界和车辆参数变化进行
汽车巡航控制系统
图1.0 巡航控制开关
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1. 主开关
图1.2 巡航控制开关
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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
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二、 传感器
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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。
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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。
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6， 车速上限控制功能
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。
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图 7.11 巡 航 控 制 系 统 部 件 位 置
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2. 诊断电路的检查 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。
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三，巡航控制ECU
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：
巡航控制系统
汽车巡航控制系统的工作原理摘要汽车巡航控制系统是一种汽车辅助驾驶系统，英文为Crusic Control System(CCS),可以在40-200km/h的车速范围内启动该系统,认为的设定一个车速，巡航控制系统就会根据行驶阻力的变化，自动增减节气门开度,使车保持一定速度，驾驶员将不需在操控油门，只要把住方向盘就可以了,从而大大减轻了驾驶员的疲劳强度和节省了燃油，同时还能减少交通事故的发生，系统即可自动控制汽车恒速行驶。
因此,汽车巡航控制系统又称为“恒速控制系统”.关键词：汽车巡航控制系统发展工作原理基本结构1。
1巡航控制系统的组成巡航控制系统的基本组成主要有：巡航控制开关、车速传感器、电控单元和执行器四部分组成。
巡航控制系统的组成如图2—1所示。
图1-1数字式巡航控制系统图1.2巡航控制系的工作原理图2—2是一种典型的闭环汽车电子巡航控制系统原理框图。
由图2-2可知,控制器的输入是以下两个车速信号的差：一个是驾驶员按要求的车速设定的车速信号；另一个是实际车速的反馈信号.ECU将这两种信号进行比较，得出误差信号，经放大、处理后成为节气门控制信号,送至节气门执行器，驱动节气门执行器工作，调节发动机节气门开度，以修正实际车速，从而将实际车速很快调整驾驶员设定的车速,并保持恒定。
图1-2汽车巡航控制系基本原理图通常将汽车在平坦路面上行驶时车速与节气门开度的关系存储在巡航控制系统ECU的ROM中。
汽车在平坦、上坡与下坡路面上行驶时的车速与节气门开度的关系如图2—3所示。
巡航控制系统根据目标车速自动维持汽车恒速行驶。
汽车在巡航定速状态下，当汽车速度下降时，ECU加大节气门开度，使发动机功率升高,转矩增大，车速达到设定速度。
反之，减小节气门的开度。
系统进行巡航控制时，若在平坦路面上车速为0时，按下设定开关进入巡航控制的自动行驶状态，此时节气门开度在0点，一旦遇到爬坡时，则行驶阻力增加，如不进行调节控制，车速就会降到最低点，但巡航控制器会按照一定的控制规则控制节气门，使节气门开度从O点变为A点，使车速稳定在0点，重新取得动力平衡.当遇到下坡时，行驶阻力减小，巡航控制系统调节节气门的开度由O点变到B点，使车速保持在0点取得平衡.因此，即使行驶阻力发生变化,车速也只在很小范围内变化，达到稳定行驶的目的。
巡航控制系统CCS简介
巡航控制系统英文：Crusie Control System 或 Speed Control System缩写：CCS中文译名：巡航控制系统或定速巡航系统，又称为定速巡航行驶装臵、速度控制系统、自动驾驶系统等。
巡航控制系统：按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶，采用了这种装臵，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。
巡航控制系统英文名称为Speed Control System或Crusie Control System，这是一种减轻驾车者疲劳的装臵。
当汽车在长距离的高速公路行驶时，启动巡航控制系统就可以自动将汽车固定在特定的速度上，免除驾车者长时间脚踏油门踏板之苦。
同时，它还能在巡航状态下对预定的车速进行加速和减速的调节。
在上世纪60年代的美国，巡航控制系统已经广泛应用在汽车上，目前国内生产的一些中高档车如帕萨特、雅阁等也都安装有巡航控制系统。
另外，巡航控制系统还有节省燃料和减少排放的好处，因为汽车都有对应的经济速度，当驾驶者将巡航控制系统调臵在经济速度上就可以起到省油的作用。
编辑本段功能具体来说，这种巡航控制系统有巡航定速、巡航加速、巡航减速等功能。
●定速巡航将控制手柄开关拨到ON位臵后，即可在40公里/小时以上的任何速度，按住(SET/ACC)键1秒钟设定巡航车速，进入巡航状态(无需踩油门，车辆即可按设定的速度巡航)。
●巡航加速在巡航状态下，每按住(SET/ACC)键半秒钟可以增加时速1公里。
也可一直按住(SET/ACC)键，车速会自动缓缓提升，直至适合的速度再松开按键。
此外，在定速巡航状态下可以直接踩油门加速，当松开油门后，车速将缓缓回复到先前设定的巡航速度。
●巡航减速在巡航状态下，每按住(RES/DEC)键半秒钟可以降低时速1公里。
也可一直按住(RES/DEC)键，车速会自动缓缓下降，直至适合的速度再松开按键。
第七章巡航控制系统(CCS)
车速传感器电路故障检查与排除
故障诊断流程见图7-11。
（1）检查车速在40km/h以上和40km/h以下行驶时指示灯的工作情 况。正常结果应为车速高于40km/h，指示灯闪烁；车速低于40km/h时，
指示灯一直亮。
（2）检查车速表电路。 若不正常，则修理或更换配线、连接器或组合仪表总成；正常， 则检查和更换巡驶控制ECU。
三、 传感器
巡航控制系统工作时，除上述开关给ECU的输送信号外， 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。
◆使用巡航控制系统要注意观察仪表板上的“CRUISE ON-
OFF”指示灯是否闪亮。指示灯闪亮时，表明巡航控制系统有故
障，应解除巡航控制模式，待排除故障后再使用巡航控制系统。 ◆ECU是巡航控制系统的中枢，对电磁环境、湿度及机械
振动等有较高的要求。ECU电源接插件一般不会插错，但在维
修中有可能重新接线，此时必须注意电源的极性及电源线的位 置。电源接插件应保持清洁，金属部分应保持无氧化、无变形
和无油污。接插件应连接到位，有锁紧装置的必须锁紧。
第二节
巡航控制系统的组成及工作原理
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，如图7-3所示。
工作原理： 汽车处于巡航控制模式行驶时，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。
巡航控制系统
停车灯电路的检查
（1）检查停车灯的状态。踩下制动踏板，停车灯应亮。 （2）停车灯开关的信号检查。当踩下制动踏板时，观察仪 表板上的巡航控制指示灯的闪烁形式，停车灯开关电路与
节气门位置传感器电路的检查
（1）保持连接器不脱开的状态。将点火开关转到ON；用手慢慢转动节气 门控制臂的同时，用万用表直流电压挡测节气门位置传感器的中间滑 动端与ECU接地之间的电压，节气门控制臂使节气门开度最大时，电 压约为4.2V；在开度最小时，电压约为1.1V；当节气门控制臂转动时， 电压的变化应连续平稳。符合以上情况，节气门位置传感器性能良好， 否则说明传感器已经损坏。 （2）脱开连接器。用手慢慢转动节气门控制臂的同时，用万用表欧姆挡 测量节气门位置传感器的中间滑动端与ECU接地之间的电阻；当节气 门控制臂使节气门开度最大时，电阻约为1.8kΩ ，当开度最小时，电 阻约为530Ω ；当节气门控制臂转动时，电阻的变化应连续平稳。符 合以上情况，节气门位置传感器是好的，否则传感器已坏。
(3)" RES/ACC"(恢复/加速):即恢复(RESUME)巡航速度开关。向上 拨动操纵手柄时，巡航速度“恢复/加速”开关即可接通。在汽车以 设定的巡航速度行驶过程中，当驾驶员踩下加速踏板超车或踩下制动 踏板制动，或将自动变速器选挡手柄拨到前进挡"D”以外的位置时会 导致车速升高或降低，如果此时想要恢复到原来设定的巡航车速，那 么，将巡航开关操纵手柄向上抬起并保持在该位置使“恢复/加速” 开关保持接通，汽车即可迅速加速或减速并恢复到原来设定的巡航车 速行驶。但是，如果行驶车速已经低于40 km/h，则巡航车速不能恢 复。 (4)"CANCEL"(取消):即取消巡航的操纵开关。将巡航开关操纵手 柄向驾驶员方向拨动时，即可接通巡航速度“取消”开关来解除巡航 行驶。
汽车巡航控制原理
汽车巡航控制原理汽车巡航控制是一项实用的驾驶辅助系统，它能够帮助驾驶员保持车辆在高速公路上的稳定速度，并减少驾驶员的疲劳程度。
本文将介绍汽车巡航控制的原理以及其工作方式。
一、巡航控制的原理汽车巡航控制系统通过自动调节油门位置，使车辆能够保持恒定的速度。
其原理基于车辆上搭载的电子控制单元（ECU）和相关传感器的协同工作。
1.1 速度控制传感器巡航控制系统通过速度控制传感器获取当前车辆的速度信息。
速度传感器通常使用车轮速传感器或车速传感器，通过监测车轮的旋转或车辆的传动系统来测量速度。
1.2 油门执行器汽车巡航控制系统还包括一个油门执行器，用于控制油门开度。
通过向ECU发送信号，油门执行器可以自动调整油门的位置，从而控制车辆的速度。
1.3 控制单元巡航控制系统的核心是ECU，它接收来自速度传感器的速度信号，并和驾驶员设置的目标速度进行比较。
ECU会根据差异调整油门开度，以使车辆保持在目标速度附近。
二、巡航控制的工作方式巡航控制系统一般可以在车辆达到一定速度后启动，通常是在40英里/小时（64公里/小时）以上。
下面将介绍巡航控制系统的工作方式。
2.1 设置巡航速度驾驶员可以通过在方向盘或仪表板上的控制按钮设置巡航速度。
一旦设置完成，驾驶员只需松开加速踏板，巡航控制系统便会自动接管车辆的速度控制。
2.2 维持巡航速度一旦巡航控制系统开始工作，它会通过速度控制传感器获取当前车辆的速度，并与驾驶员设置的巡航速度进行比较。
如果车速超过设置的速度，控制单元会适当降低油门开度；如果车速低于设置的速度，控制单元会适当增加油门开度。
2.3 恢复加速巡航控制系统还配备了一个加速功能，以便驾驶员在需要超车或加速时临时提高车速。
当驾驶员按下加速踏板时，巡航控制系统会暂时中断，车辆将根据驾驶员的踏板操作调整速度。
2.4 停车或取消巡航驾驶员可以通过刹车踏板、离合器踏板或特定的巡航控制取消按钮来停止巡航控制系统的工作。
此外，在巡航过程中，如果驾驶员触碰方向盘或刹车踏板，巡航也会自动取消。
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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。
(a)丰田 Cressida 真空驱动 执行器
(b)丰田 陆地巡洋 舰电动机 驱动型执 行器
(2) 驻车制动开关 当使用驻车制动器时，将驻车制动信号送至巡航控制ECU，巡航控制
(a)释放阀的结构
释放阀
(b)释放阀的工作原理
(3) 真空泵 作用：在进气歧管真空度较低时为巡航系统执行器提供真空源。
2. 电动机驱动型执行器 组成：由电动机、传动机构、电磁离合器和电位器等组成。
电磁离合器及其控制电路 当巡航控制ECU给执行器发出控制信号时，电磁离合器2和3接合；若
ECU将取消巡航系统的工作。 (3) 离合器开关
当踏下离合器踏板时（手动变速器），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
当将变速杆移至N(空挡)位时（自动变速器），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。
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 控制系统和数字微型计算机巡航控制系统四个发展阶段。
数字微型计算机巡航控制系统的控制过程
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
执行部 件
驱动力 变速器
Hale Waihona Puke 发动机7.2 巡航控制系统的组成与原理
组成：由巡航控制开关、传感器、巡航控制ECU、执行器等组成 7.2.1 巡航控制开关
(1)控制阀 ECU通过占空比信号控制电磁线圈的通电与断电，通过改变占空比控
制执行器内的真空度，从而控制节气门的开度。
(a)控制线圈通电
控制阀
(b)控制线圈断电
(2) 释放阀 作用：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。 工作过程：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 气通道也打开，让空气迅速进入执行器，使巡航控制立即取消。
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。 2. 控制开关 当向下推控制开关， 设定/减速
(SET/COAST)开
关接通；当向上推控 制开关，恢复/加速
(RES/ACC)开关接
通；当向后拉控制开 关，取消开关
(CANCEL)接通。
3. 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
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； 3. 设定车速调整功能
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。 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。
7.2.3 巡航控制ECU
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。 2. 等速控制功能
7.2.2 传感器
1. 车速传感器 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。 2. 节气门位置传感器
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
对巡航控制ECU提供节气门摇臂位置信号，巡航控制ECU根据节气门摇 臂位置信号对节气门进行控制。
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。 10. 诊断功能
7.2.4 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。 1. 真空驱动型执行器
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
(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 真空驱动型执行器的控制方法
真空驱动型执行器的组成：控制阀、释放阀、两个电磁线圈、膜片、回位 弹簧和空气滤。
汽车电子控制技术
巡航控制系统
7.1 概 述
CCS—Cruise Contrat System
7.1.1 巡航控制系统的功能
巡航控制系统可以减轻驾驶员的疲劳。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。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
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。 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。 7. 安安全电磁离合器控制功能
车速高于设定车速15km/h，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。 8. 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。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。 9. 自动变速器控制功能