汽车巡航系统的结构原理和检修方法

吉林交通职业技师学院毕业论文课题名称巡航系统的结构原理与检修方法学生姓名学号系别专业班级指导教师2012 年月内容摘要汽车巡航控制系统（CCS）就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。

在大陆型的国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，而且在高速公路上行驶时变换车速的频率及范围都较少，较能以稳定的车速行驶。

但若长途驾驶而右脚不得不踩油门踏板时，久之脚就容易感到疲劳。

而汽车巡航控制系统（CCS）的作用是：按司机所要求的速度闭合开关之后，不用踩油门踏板就可以自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。

采用了这种装置，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。

目录绪论 (4)第一章巡航控制系统的功能和发展 (4)第一节巡航控制系统的发展 (4)第二节巡航控制系统的功能 (5)第二章巡航控制系统的组成与原理 (7)第一节巡航控制开关 (7)第二节传感器 (8)第三节巡航控制ECU (9)第四节执行器 (10)第五节汽车巡航控制系统使用注意事 (14)第六节巡航控制系统的故障诊断与检修 (15)第三章巡航控制系统的发展动向 (18)致谢 (19)参考文献 (20)绪论随着汽车工业和公路运输业的发展，以及非专业司机的不断增加，车辆驾驶的自动化已成为汽车发展的主要趋势之一。

人们需要更加舒适、简便和安全的交通工具，以适应快速的生活节奏，因此对汽车智能化的要求更加迫切，汽车巡航控制系统可以有效地减轻长途驾驶的疲劳，是提高舒适性和趣味性的重要方法之一。

随着时代的发展，汽车巡航系统在中高档轿车上的应用日益广泛,对汽车的驾驶舒适性、安全性、经济性起到了重要的作用.第一章巡航控制系统的功能和发展第一节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、模拟微型计算机控制系统和数字微型计算机巡航控制系统四个发展阶段。

自20世纪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见图7.1。

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打或关小，使实际车速接近设定车速。

图1.1巡航控制系统的控制过程第二节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。

由于巡航控制系统能够使汽车自动地等速行驶，避免了驾驶员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。

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位置后，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。

●定速解除在巡航状态下，轻轻踩下制动，便可解除定速。

●定速恢复解除定速后，只要按住(RES/DEC)键1秒钟，不用踩油门，车速即可自动恢复到定速解除之前的巡航速度。

第二章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。

第一节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1.1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2.1 巡航控制开关（1）主开关主开关(MAIN)是巡航控制系统的主要电源开关，位于巡航控制开关的端部，为按键式开关见（图7-2）。

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，总开关也关闭。

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，开关制动回到原始位置；当向上推控制开关时（图7-2中方向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中方向D）。

（3）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、离合器开关（手动变速器）和空挡启动开关（自动变速器）。

（1）驻车控制开关。

当拉起驻车制动操纵杆时，驻车制动开关便接通，并在将取消信号发送到巡航控制系统控制单元的同时，驻车制动指示灯点亮。

（2）空位启动开关（自动变速器）。

当自动变速器的变速杆至于P位或N位时，空位启动开关便立即接通，并把取消信号传送到巡航控制系统的控制单元。

（3）离合器开关（手动变速器）。

当踏下离合器踏板时，离合器开关便立即接通，并与此同时取消输送给巡航控制系统控制单元的信号。

（4）制动灯开关。

制动灯开关有A、B两个开关组成，并当踏下制动踏板时，此两开关同时工作。

当开关闭合时，电流经制动灯开关，并在点亮制动灯的同时，蓄电池的电压便通过开关A施加到巡航控制系统的控制单元。

此时，由于以此而得知制动器处于工作状态，所以巡航控制系统的控制单元便取消CCS；当开关B 断开时，巡航控制系统控制单云的输出信号便不能达到执行器，于是巡航控制系统便停止工作。

第二节传感器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.第三节巡航控制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，车辆在巡航控制范围内（一般为40~200km/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。

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，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。

9．自动变速器控制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。

10．诊断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。

第四节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。

目前，在巡航控制系统中使用两种类型的执行器：一种是根据巡航控制系统控制单元的指令利用负压操纵节气门的真空驱动型执行器；另一种则是采用步进电机操纵节气门的电动驱动型执行器。