巡航控制系統(tǒng)的功能及結構分析

巡航控制系統(tǒng)是使汽車工作在發(fā)動機有利轉帶范圍內，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強度，提高行駛舒適性的汽車自動行駛裝置。巡航控制系統(tǒng)英文為cruise control system，縮寫為CCS。巡航控制系統(tǒng)又稱為巡航行駛裝置、速度控制系統(tǒng)、恒速行駛系統(tǒng)或巡行控制系統(tǒng)等。

巡航控制系統(tǒng)自1961年在美國首次應用以來，已經廣泛普及。在美國大多數轎車上均裝用了過航控制系統(tǒng)。日本和歐洲生產的轎車裝用巡航控制系統(tǒng)的比例也越來越高。我國一汽大眾生產的奧迪A6、上海大眾帕薩特以及廣州本田雅閣也裝了巡航控制系統(tǒng)。

在大陸型的國家，駕駛汽車長途行駛的機會較多，在高速公路上長時間行駛時，打開該系統(tǒng)的自動操縱開關后，巡航控制系統(tǒng)將根據行車阻力自動增減節(jié)氣門開度，使汽車行駛速度保持一定的。并且可以避免駕駛員頻繁踩油門踏板，而保證汽車以預先設定的速度行駛。汽車在一定條件下恒速行駛，大大地減輕了駕駛員的疲勞強度。由于巡航控制系統(tǒng)能自動地維持車速，避免了不必要的油門踏板的人為變動，進而改善了汽車的燃料經濟性和發(fā)動機的排放性。

一、巡航控制系統(tǒng)的功能

(一)基本功能

1.車速設定。當按下車速設置開關后，就能存儲該時間的行駛速度，并能保持這一速度行駛。

2.消除功能。當踩下制動踏板，上述功能立即消失。但是，上述設置速度繼續(xù)存儲。

3.恢復功能。當按恢復開關則能恢復原來存儲的車速。

除了以上3種基本功能，如果需要可增加以下功能：

1.滑行。持續(xù)按下開關進行減速，以離開開關時的速度作巡航行駛。

2.加速。持續(xù)按下開關進行加速，以不操縱開關時的車速進入巡航行駛。

3.速度微調升高。在巡航速度行駛中，當操縱開關以ON~OFF方式變換時使車速稍稍上升。

(二)故障保險功能

1.低速自動消除功能。當車速小于40km/h時，存儲的車速消失，并不能再恢復此速度。

2.制動踏板消除功能。在制動踏板上裝有兩種開關，一個用于對ECU的信號消除;另一個是直接使執(zhí)行元件工作停止。

3.各種消除開關。除了利用制動踏板消除功能外，還有駐車制動、離合器(M/T)、調速桿 (A/T)等操作開關的消除功能。

二、巡航控制系統(tǒng)的優(yōu)點

(一)提高汽車行駛舒適性

特別是在郊外或高速公路上行駛，這種優(yōu)越性更為顯著。另外，當汽車以一定的速度行駛時，減少了駕駛員的負擔，使其可以輕松地駕駛。

(二)節(jié)省燃料，具有一定的經濟性和環(huán)保性

在同樣的行駛條件下，對一個有經驗的駕駛員來說，使用巡航控制系統(tǒng)可節(jié)省燃料15%。這是因為在使用該系統(tǒng)以后，可使汽車的燃料供給與發(fā)動機功率之間處于最佳配合狀態(tài)，并減少了廢氣的排放。

(三)保持汽車車速的穩(wěn)定

汽車無論是在上坡、下坡或平路上行駛，或是在風速變化的情況下行駛，只要在發(fā)動機功率允許的范圍內，汽車的行駛速度就能保持不變。

三、巡航控制系統(tǒng)的結構

巡航控制系統(tǒng)由傳感器、操作開關、執(zhí)行器和巡航控制ECU等組成。傳感器和開關將信號送入巡航控制ECU，ECU根據這些信號計算節(jié)氣門應有的開度，并給執(zhí)行器發(fā)出信號，自動調節(jié)節(jié)氣門開度。

(一)操作開關

操作開關主要用于設置巡航車速或將其重新設置為另一車速，以及取消巡航控制等。主要包括主開關、控制開關和退出巡航開關。

1.主開關。主開關(MAIN)是巡航控制系統(tǒng)的主要電源開關，多數采用按鍵方式，每次將其推入，該系統(tǒng)的電源就接通或關閉。即使點火再次接通，主開關仍保持關閉。

2.控制開關。手柄式控制開關有5種控制功能：SET(設置)、COAST(減速)、RES(恢復)、ACC(加速)和CANEL(取消)。其中SET 和COAST模式共用一個開關，RES和ACC模式共用另一個開關。當沿箭頭方向操作開關時，開關接通;而松開時，則關斷。這是一個自動回位型開關。

3.退出巡航控制開關。退出巡航控制開關包括取消開關、停車燈開關、駐車制動開關、離合器開關幫空擋啟動開關。當其中作一開關接通時，巡航控制將被自動取消。但當CCS取消瞬間的車速大于35km/h時，此車速相信于巡航控制ECU中，當接通RES開關時，最后存儲的車速就會自動恢復。

4.駐車制動開關。當拉起駐車制動操縱桿時，開關就接通，將取消信號傳送至巡航控制ECU，同時，駐車制動批示燈亮。

5.空擋啟動開關。當換擋桿設置在自動變速器的P或N擋位時，開關即接通，將取消信號傳送至巡航控制ECU。

6.離合器開關。當踩下離合器踏板時，開關即接通，將取消信號傳送至巡航控制ECU。

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(二)傳感器

1.車速傳感器。用于提供一個與汽車實際車速成比例的交變振蕩脈沖信號，巡航控制ECU將該信號進行處理。車速傳感器與發(fā)動機電控系統(tǒng)共用。

2.節(jié)氣門位置傳感器。其作用是給巡航控制ECU提供一個與節(jié)氣門位置(開度)成正比例的信號，節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動機電控系統(tǒng)共用。

3.節(jié)氣門控制搖臂傳感器。采用較多的是滑線電位計式，當節(jié)氣門控制搖臂轉動時，電位計隨之轉動，便輸出一個與控制搖臂位置成比例且連續(xù)變化的電信號。

(三)巡航控制ECU

巡航控制ECU由處理器芯片、A/D、D/A轉換IC及輸出重置驅動和保護電路等模塊組成，ECU接收來自車速傳感器和各種開關的信號，按照存儲的程序進行處理。當車速偏離設定的巡航車速時，給執(zhí)行器一個電信號，控制執(zhí)行器的動作，使實際車速與設定車速相一致。

汽車在巡航控制狀態(tài)時，一般當車速低于40km/h時，ECU將取消巡航控制，這樣使汽車在制動、轉彎時，巡航控制不起作用。當車速超過設定車速 68km/h時，ECU將巡航控制取消;當汽車的減速度大于2m/s2時，以及汽車的制動燈開關動作等情況時，ECU也自動取消巡航控制，以確保行車安全。

(四)執(zhí)行器

執(zhí)行器將ECU輸出的電流或電壓信號轉變?yōu)闄C械運動，進而控制節(jié)氣門的開度，最終達到控制車速的目的。目前使用的執(zhí)行器有兩種類型，一中是真空驅動型，另一種是電機驅動型。前者由負壓操縱節(jié)氣門，后者由微電機操縱節(jié)氣門。

四、巡航控制系統(tǒng)使用的注意事項

巡航控制系統(tǒng)在使用中還應該注意以下幾個問題：

1.為了讓汽車獲得最佳控制，當遇到交通阻塞或在雨、冰、雪等濕滑路面上行駛，或遇上大風天氣時，不要使用巡航控制系統(tǒng)。

2.為了避免巡航控制系統(tǒng)誤工作，在不使用巡航控制系統(tǒng)時，務必使巡航控制系統(tǒng)的控制開關處于關閉狀態(tài)。

3.汽車行駛在陡坡時，使用巡航控制系統(tǒng)，會引起發(fā)動機轉速過大變化，因此最好不要使用巡航控制系統(tǒng)。下坡駕駛時，應避免加速行駛。若車輛的實際行駛速度比設定車速高出太多，則可省略巡航控制裝置，然后將變速器換入低擋，利用發(fā)動機制動使車速得到控制。

4.汽車巡航行駛時，對裝備手動變速器的汽車不應在未踩下離合器踏板時就將變速桿置空擋，否則會造成發(fā)動機轉速急劇升高。

5.使用巡航控制系統(tǒng)要注意觀察儀表板上的CRUISE批示燈是否閃亮，若閃亮，則表明巡航控制系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。發(fā)現系統(tǒng)故障時，應停止使用巡航控制系統(tǒng)，待排除故障后再使用巡航控制。

6.ECU是巡航控制系統(tǒng)的中樞，對電磁環(huán)境、濕度及機械振動等較敏感。使用時應注意防潮、防振、防磁和防污染。