汽車巡航控制系統(tǒng)-課件

汽車巡航控制系統(tǒng)及

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)AutocruisecontrolsystemandAdaptivecruisecontrolsystemCCS，ACCS汽車巡航控制系統(tǒng)及

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)Autocruise11.巡航控制系統(tǒng)簡介2.巡航控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理（電動式和氣動式）3.巡航控制系統(tǒng)的控制4.巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展前景1.巡航控制系統(tǒng)簡介2一.巡航控制系統(tǒng)簡介1.巡航控制系統(tǒng),英文全稱為CruiseControlSystem,縮寫為CCS。

根據(jù)其性能特點(diǎn),巡航控制系統(tǒng)又稱為車速控制(SpeedControl)系統(tǒng)或自動駕駛(Autodrive)系統(tǒng)。它是指在一定的車速范圍內(nèi)，駕駛員不用控制加速踏板就能使汽車保持以設(shè)定的速度行駛的控制裝置。采用了這種控制系統(tǒng)的汽車，在高速公路上長時間行駛時，駕駛員不用控制加速踏板，從而降低了駕駛疲勞，提高了行駛安全性，同時減少了不必要的車速變化，節(jié)省了燃料。一.巡航控制系統(tǒng)簡介1.巡航控制系統(tǒng),英文全稱為Cruis3自動巡航系統(tǒng)（ACC），在設(shè)定巡航速度后，車載電腦可以控制油門，自動保持與前車的安全距離，在GPS的幫助下，會選擇一條達(dá)到目的地的最佳路線，而且會時時提醒自動巡航系統(tǒng)近一平方公里范圍內(nèi)可能突然出現(xiàn)的物體。自動巡航系統(tǒng)一接受信息，馬上會用它自己的“腦子”判斷最佳車速應(yīng)該是多少，并自動巡航行駛，待確認(rèn)無潛在危險之后，又會自動恢復(fù)到較快的巡航速度。自動巡航系統(tǒng)（ACC），在設(shè)定巡航速度后，車載電腦可以控制油42.組成目前常用的CCS主要由巡航控制電子控制器(CCS

ECU)、操縱開關(guān)(主控開關(guān)、空檔起動開關(guān)、駐車制動開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān))、傳感器(車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門控制搖臂位置傳感器)和執(zhí)行器(電磁離合器、驅(qū)動電動機(jī))等組成。其主要部件在汽車上的布置如圖所示。2.組成5雷克薩斯（凌志）LSXUS400型轎車巡航控制部件安裝位置雷克薩斯（凌志）LSXUS400型轎車巡航控制部件安裝位置61.主要部件的功能a.巡航控制ECU用于接收各種傳感器傳送來的信號，再經(jīng)計算、加工處理后，向執(zhí)行器發(fā)出指令，控制執(zhí)行器的動作，使汽車實際車速與駕駛員設(shè)定的車速保持一致。b.主控開關(guān)用于控制巡航控制系統(tǒng)的啟動、關(guān)閉和控制巡航工作狀態(tài)。c.空檔起動開關(guān)用于向巡航控制ECU傳送空檔起動開關(guān)接通信號(即變速器操縱桿處于空檔位置的信號)，以使汽車立即退出巡航控制狀態(tài)。d.制動燈開關(guān)用于向巡航控制ECU傳送制動燈開關(guān)接通信號(即駕駛員踩下制動踏板的信號)，以使汽車迅速退出巡航控制狀態(tài)。e.車速傳感器用于監(jiān)測汽車行駛速度，并將信號傳送給巡航控制ECU。f.節(jié)氣門控制搖臂位置傳感器用于監(jiān)測節(jié)氣門控制搖臂的位置，并將信號傳給巡航控制ECU。1.主要部件的功能7g節(jié)氣門位置傳感器用于監(jiān)測節(jié)氣門的位置，并將信號傳送給巡航控制ECU。h.執(zhí)行器(即節(jié)氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu))用于將巡航控制ECU發(fā)來的電信號轉(zhuǎn)變成機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，控制節(jié)氣門的開度.使汽車按駕駛員設(shè)定的車速行駛。

巡航控制ECU的工作原理圖

g節(jié)氣門位置傳感器8行車中，在駕駛員開啟巡航控制系統(tǒng)，并按操作程序完成巡航車速的設(shè)定后，車速傳感器立即將此速度信號傳送給巡航控制ECU,并儲存在隨機(jī)存儲器(RAM)中。與此同時，巡航控制ECU向執(zhí)行器發(fā)出信號，以控制節(jié)氣門開度，使汽車按設(shè)定車速行駛。行車中，巡航控制系統(tǒng)通過車速傳感器連續(xù)不斷地監(jiān)測汽車在各個時刻的速度，并將此速度信號傳送給巡航控制ECU，經(jīng)中央處理器(CPU)將此速度信號和儲存在隨機(jī)存儲器(RAM)中的巡航車速信號進(jìn)行比較運(yùn)算和處理后，巡航控制ECU迅速向執(zhí)行器發(fā)出增大或減小節(jié)氣門開度的信號,通過控制節(jié)氣門驅(qū)動電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對汽車行駛速度的控制。行車中，在駕駛員開啟巡航控制系統(tǒng)，并按操作程序完成巡航車速9二.執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理

目前常用的執(zhí)行器有兩種：一種是電動式的。另一種是真空泵式的。電力驅(qū)動式執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動電動機(jī)（永磁式或步進(jìn)式電動機(jī)）、減速機(jī)構(gòu)、安全電磁離合器和電位計等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)CCSECU指令，通過節(jié)氣門拉索（鋼纜）調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門的開度，從而使車速基本保持恒定。二.執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理目前常用的執(zhí)行器有兩種：一種是電動式的10電動式執(zhí)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖

電動式執(zhí)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖111.驅(qū)動電動機(jī)以及節(jié)氣門（直流電動機(jī)或步進(jìn)電機(jī)）電動機(jī)轉(zhuǎn)動時通過減速機(jī)構(gòu)和電磁離合器帶動控制臂轉(zhuǎn)動，控制臂又通過專用節(jié)氣門拉索（鋼纜纜索）拉動節(jié)氣門搖臂轉(zhuǎn)動，從而改變節(jié)氣門開度。通過改變流過電動機(jī)電樞繞組電流的方向，即可改變電樞軸的轉(zhuǎn)動方向，從而調(diào)節(jié)節(jié)氣門搖臂轉(zhuǎn)動角度的大小。為了限定控制臂轉(zhuǎn)動角度，防止發(fā)動機(jī)發(fā)生飛車事故，在電動機(jī)電路中安裝有限位開關(guān)。2.電磁離合器電磁離合器安裝在驅(qū)動電動機(jī)與控制臂之間。在巡航行駛過程中，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板或?qū)嶋H車速超過設(shè)定巡航車速或車速傳感器發(fā)生故障時，CCSECU將發(fā)出控制指令首先使離合器分離，防止發(fā)生事故。未進(jìn)入巡航控制狀態(tài)時，將電磁離合器線圈電路設(shè)計為接通狀態(tài)，使離合器初始狀態(tài)為接合狀態(tài)。1.驅(qū)動電動機(jī)以及節(jié)氣門（直流電動機(jī)或步進(jìn)電機(jī)）123.電位計在電力驅(qū)動式執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，一般都裝有一只由可變電阻器構(gòu)成的電位計（即轉(zhuǎn)角或位移傳感器），其功用是檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)中控制臂轉(zhuǎn)動的角度或拉索的位移量，并將電信號輸入CCSECU。該信號主要用于CCSECU診斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否發(fā)生故障。在CCSECU向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令后，如果電位計信號沒有變化或超過預(yù)先設(shè)定值，則將判定執(zhí)行機(jī)構(gòu)有故障。4.巡航控制電子控制器(ECU)選用CCSECU時，對它們有一定的特殊要求，如抗電磁干擾能力，在高溫下的工作能力以及必要的運(yùn)算速度等等。3.電位計13本田雅閣汽車電控巡航系統(tǒng)：1本田CCS的組成CCS主要由傳感器及各種開關(guān)(主開關(guān)、設(shè)置/復(fù)位/清除開關(guān)、P/N檔開關(guān)、制動開關(guān)、車速傳感器)、電控單元、執(zhí)行器(巡航控制作動器)、指示燈等組成。2本田CCS的工作過程本田雅閣汽車電控巡航系統(tǒng)：14本田CCS結(jié)構(gòu)簡圖

本田CCS結(jié)構(gòu)簡圖15

智能巡航系統(tǒng)簡介智能巡航系統(tǒng)(IntelligentCruiseControlSystem)是20世紀(jì)70年代末提出的一種新型汽車智能駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)利用雷達(dá)探測主車與目標(biāo)車輛間的相對速度、相對距離、相對方位角等信息,并將其傳遞給主控ECU。ECU由此判斷主車行駛狀況以及與目標(biāo)車輛間的相對運(yùn)動關(guān)系和位置關(guān)系,調(diào)節(jié)主車的行駛速度,從而使得兩車保持安全距離;并在前方交通狀況良好時自動以設(shè)定車速巡航。

智能巡航系統(tǒng)簡介智能巡航系統(tǒng)(Intellig16汽車自動巡航系統(tǒng)典型工況示意圖

汽車自動巡航系統(tǒng)典型工況示意圖17當(dāng)主車探測與前方車距大于安全距離,保持定速巡航狀態(tài);當(dāng)探測到有目標(biāo)車輛進(jìn)入安全區(qū)域,馬上自動調(diào)節(jié)節(jié)氣門或施加輕微制動減速,保持與前車的安全車距;隨后轉(zhuǎn)入對前車的跟隨控制;如果旁側(cè)車道有車輛突然低速并行時,汽車巡航系統(tǒng)將對主車施加緊急制動防止追尾碰撞發(fā)生。同時,當(dāng)前車進(jìn)入安全區(qū)域后,系統(tǒng)將發(fā)出報警聲,為駕駛員提供第一反應(yīng)時間。CCS主要控制汽車的節(jié)氣門的開度，而ACC在控制汽車節(jié)氣門開度的同時，還要控制制動器以及發(fā)動機(jī)。當(dāng)主車探測與前方車距大于安全距離,保持定速巡航狀態(tài);當(dāng)探18自動巡航系統(tǒng)由傳感器綜合信息系統(tǒng)、ICCSECU和車速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。傳感器綜合信息系統(tǒng)包括雷達(dá)、輪速傳感器、車速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、自動變速器檔位傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器和節(jié)氣門及加速踏板傳感器等自動巡航系統(tǒng)由傳感器綜合信息系統(tǒng)、ICCSECU和車速控制193.巡航控制系統(tǒng)控制原理ACCS3.巡航控制系統(tǒng)控制原理ACCS20幾種常見的控制算法：1.

PI控制的基本原理巡航控制系統(tǒng)是一個典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂品椒ㄒ话愣疾捎帽壤?-積分算法進(jìn)行控制。汽車巡航控制系統(tǒng)的基本控制原理如圖所示，幾種常見的控制算法：1.

PI控制的基本原理21原理：輸入巡航控制電子控制器CCSECU的信號有兩個：一個是駕駛員根據(jù)行駛條件，通過巡航開關(guān)設(shè)定的巡航車速指令信號，另一個是車速傳感器輸入的實際車速反饋信號。當(dāng)巡航車速指令信號和實際車速反饋信號輸入CCSECU后，CCSECU的比較器A經(jīng)過比較運(yùn)算便可得到兩個信號的差值e，稱之為車速偏差信號。偏差信號經(jīng)過比例運(yùn)算和積分運(yùn)算后（控制器），再經(jīng)過放大處理就可得到控制節(jié)氣門開度大小的控制信號，CCSECU將控制指令發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可驅(qū)動節(jié)氣門拉索調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度的大小，將實際車速迅速調(diào)節(jié)到駕駛員設(shè)定的車速值，從而實現(xiàn)巡航控制。原理：輸入巡航控制電子控制器CCSECU的信號有兩個：一個22PI控制方式：傳遞函數(shù)

控制器的輸出時間函數(shù)在PI控制方式中，因為比例增益和積分增益均為常數(shù)，所以電子控制器一旦設(shè)計完畢，在控制過程中增益就不再改變，因此PI控制屬于線性定?？刂啤?/p>

PI控制方式：傳遞函數(shù)23PI算法的車速控制原理如下所述：比較器A運(yùn)算得到的偏差e(t)（目標(biāo)車速與實際車速的差值）信號經(jīng)過比例運(yùn)算電路Kp線性放大后，輸出的信號將正比于偏差信號；積分運(yùn)算電路Ki(與Kp成一定比例)設(shè)置有一條斜率可調(diào)的輸出控制線，用來在短時間內(nèi)將車速偏差調(diào)節(jié)到趨近于零的范圍，根據(jù)控制線控制的巡航車速與節(jié)氣門開度之間的關(guān)系如圖PI算法的車速控制原理如下所述：24當(dāng)汽車在平坦路面上以設(shè)定的巡航車速νo行駛時，設(shè)節(jié)氣門開度為θ0。如果此時CCSECU向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令使節(jié)氣門開度保持不變，則汽車將以設(shè)定的巡航車速νo行駛。但是，當(dāng)車輛上坡行駛時，由于坡道阻力增加將使車速降低到Vd，因此CCSECU必須向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令使節(jié)氣門開度增大（即節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)角度增大），才能使車速接近于設(shè)定的巡航車速νo行駛（實際車速比巡航車速νo低-△V。同理，當(dāng)車輛下坡行駛時，節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)角度將減小，實際車速將比巡航車速高。PI控制改善了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，系統(tǒng)的型別越高跟蹤輸入信號的能力越強(qiáng)。由此可見，為使汽車巡航車速不受行駛阻力變化的影響，CCSECU中積分運(yùn)算電路Ki控制的控制線應(yīng)盡可能使車速變化范圍減小，即控制線的斜率應(yīng)盡可能小（更垂直）。由于PI控制方式設(shè)置了控制線，因此當(dāng)汽車行駛在上坡、下坡道路以及風(fēng)阻等因素導(dǎo)致行駛阻力變化時，控制系統(tǒng)只要將節(jié)氣門開度調(diào)整，就可將車速變化幅度限制在的微小范圍內(nèi)。當(dāng)汽車在平坦路面上以設(shè)定的巡航車速νo行駛時，設(shè)節(jié)氣門開度為252.

PID控制

PID控制，即比例—積分—微分控制，根據(jù)實際車速與設(shè)定車速的偏差，考慮過去、現(xiàn)在、將來的情況，實現(xiàn)汽車不變參數(shù)的巡航控制。3.模糊控制模糊控制不依賴系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，因而對系統(tǒng)的參數(shù)變化不敏感，具有很強(qiáng)的魯棒性。其不足之處是模糊控制規(guī)則的獲取和模糊隸屬函數(shù)形狀的確定是一項費(fèi)力的工作，而目標(biāo)系統(tǒng)一旦確定，其規(guī)則和隸屬函數(shù)就確定了而且不能隨外界和車輛參數(shù)變化進(jìn)行調(diào)整。2.

PID控制26

四.汽車巡航技術(shù)發(fā)展趨勢

汽車巡航技術(shù)的研究難度較大,運(yùn)行中的車輛系統(tǒng)是一個包括車輛—駕駛員—環(huán)境的復(fù)雜、時變、非線性系統(tǒng),必須采用新的理論和方法進(jìn)行研究。計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展,不斷改變著人們的行為和思維模式,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、神經(jīng)模糊技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新思想、新技術(shù)紛呈疊出,為我們站在一個新的高度研究汽車汽車巡航技術(shù)提供了可能。

四.汽車巡航技術(shù)發(fā)展趨勢汽車巡航技術(shù)的研究難度較大,27帶排隊功能的ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（沃爾沃S60）以往的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)，也包括其他廠商的相同系統(tǒng)，都只能在30或40km/h以上才能使用，而S60的ACC系統(tǒng)在0-200km/h之間都能使用。因為沃爾沃開發(fā)了出在30km/h以下使用的自動排隊功能。所謂自動排隊，就是說當(dāng)你在30km/h以下啟動了ACC系統(tǒng)，就能雙腳離開油門和剎車，只需緊握手中的方向盤空間前進(jìn)方向，車子自己會跟隨前車停停走走。帶排隊功能的ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（沃爾沃S60）以往的自適應(yīng)28汽車巡航控制系統(tǒng)ppt課件29汽車巡航控制系統(tǒng)ppt課件30汽車巡航控制系統(tǒng)及

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)AutocruisecontrolsystemandAdaptivecruisecontrolsystemCCS，ACCS汽車巡航控制系統(tǒng)及

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)Autocruise311.巡航控制系統(tǒng)簡介2.巡航控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理（電動式和氣動式）3.巡航控制系統(tǒng)的控制4.巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展前景1.巡航控制系統(tǒng)簡介32一.巡航控制系統(tǒng)簡介1.巡航控制系統(tǒng),英文全稱為CruiseControlSystem,縮寫為CCS。

根據(jù)其性能特點(diǎn),巡航控制系統(tǒng)又稱為車速控制(SpeedControl)系統(tǒng)或自動駕駛(Autodrive)系統(tǒng)。它是指在一定的車速范圍內(nèi)，駕駛員不用控制加速踏板就能使汽車保持以設(shè)定的速度行駛的控制裝置。采用了這種控制系統(tǒng)的汽車，在高速公路上長時間行駛時，駕駛員不用控制加速踏板，從而降低了駕駛疲勞，提高了行駛安全性，同時減少了不必要的車速變化，節(jié)省了燃料。一.巡航控制系統(tǒng)簡介1.巡航控制系統(tǒng),英文全稱為Cruis33自動巡航系統(tǒng)（ACC），在設(shè)定巡航速度后，車載電腦可以控制油門，自動保持與前車的安全距離，在GPS的幫助下，會選擇一條達(dá)到目的地的最佳路線，而且會時時提醒自動巡航系統(tǒng)近一平方公里范圍內(nèi)可能突然出現(xiàn)的物體。自動巡航系統(tǒng)一接受信息，馬上會用它自己的“腦子”判斷最佳車速應(yīng)該是多少，并自動巡航行駛，待確認(rèn)無潛在危險之后，又會自動恢復(fù)到較快的巡航速度。自動巡航系統(tǒng)（ACC），在設(shè)定巡航速度后，車載電腦可以控制油342.組成目前常用的CCS主要由巡航控制電子控制器(CCS

ECU)、操縱開關(guān)(主控開關(guān)、空檔起動開關(guān)、駐車制動開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān))、傳感器(車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門控制搖臂位置傳感器)和執(zhí)行器(電磁離合器、驅(qū)動電動機(jī))等組成。其主要部件在汽車上的布置如圖所示。2.組成35雷克薩斯（凌志）LSXUS400型轎車巡航控制部件安裝位置雷克薩斯（凌志）LSXUS400型轎車巡航控制部件安裝位置361.主要部件的功能a.巡航控制ECU用于接收各種傳感器傳送來的信號，再經(jīng)計算、加工處理后，向執(zhí)行器發(fā)出指令，控制執(zhí)行器的動作，使汽車實際車速與駕駛員設(shè)定的車速保持一致。b.主控開關(guān)用于控制巡航控制系統(tǒng)的啟動、關(guān)閉和控制巡航工作狀態(tài)。c.空檔起動開關(guān)用于向巡航控制ECU傳送空檔起動開關(guān)接通信號(即變速器操縱桿處于空檔位置的信號)，以使汽車立即退出巡航控制狀態(tài)。d.制動燈開關(guān)用于向巡航控制ECU傳送制動燈開關(guān)接通信號(即駕駛員踩下制動踏板的信號)，以使汽車迅速退出巡航控制狀態(tài)。e.車速傳感器用于監(jiān)測汽車行駛速度，并將信號傳送給巡航控制ECU。f.節(jié)氣門控制搖臂位置傳感器用于監(jiān)測節(jié)氣門控制搖臂的位置，并將信號傳給巡航控制ECU。1.主要部件的功能37g節(jié)氣門位置傳感器用于監(jiān)測節(jié)氣門的位置，并將信號傳送給巡航控制ECU。h.執(zhí)行器(即節(jié)氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu))用于將巡航控制ECU發(fā)來的電信號轉(zhuǎn)變成機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，控制節(jié)氣門的開度.使汽車按駕駛員設(shè)定的車速行駛。

巡航控制ECU的工作原理圖

g節(jié)氣門位置傳感器38行車中，在駕駛員開啟巡航控制系統(tǒng)，并按操作程序完成巡航車速的設(shè)定后，車速傳感器立即將此速度信號傳送給巡航控制ECU,并儲存在隨機(jī)存儲器(RAM)中。與此同時，巡航控制ECU向執(zhí)行器發(fā)出信號，以控制節(jié)氣門開度，使汽車按設(shè)定車速行駛。行車中，巡航控制系統(tǒng)通過車速傳感器連續(xù)不斷地監(jiān)測汽車在各個時刻的速度，并將此速度信號傳送給巡航控制ECU，經(jīng)中央處理器(CPU)將此速度信號和儲存在隨機(jī)存儲器(RAM)中的巡航車速信號進(jìn)行比較運(yùn)算和處理后，巡航控制ECU迅速向執(zhí)行器發(fā)出增大或減小節(jié)氣門開度的信號,通過控制節(jié)氣門驅(qū)動電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對汽車行駛速度的控制。行車中，在駕駛員開啟巡航控制系統(tǒng)，并按操作程序完成巡航車速39二.執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理

目前常用的執(zhí)行器有兩種：一種是電動式的。另一種是真空泵式的。電力驅(qū)動式執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動電動機(jī)（永磁式或步進(jìn)式電動機(jī)）、減速機(jī)構(gòu)、安全電磁離合器和電位計等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)CCSECU指令，通過節(jié)氣門拉索（鋼纜）調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門的開度，從而使車速基本保持恒定。二.執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理目前常用的執(zhí)行器有兩種：一種是電動式的40電動式執(zhí)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖

電動式執(zhí)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖411.驅(qū)動電動機(jī)以及節(jié)氣門（直流電動機(jī)或步進(jìn)電機(jī)）電動機(jī)轉(zhuǎn)動時通過減速機(jī)構(gòu)和電磁離合器帶動控制臂轉(zhuǎn)動，控制臂又通過專用節(jié)氣門拉索（鋼纜纜索）拉動節(jié)氣門搖臂轉(zhuǎn)動，從而改變節(jié)氣門開度。通過改變流過電動機(jī)電樞繞組電流的方向，即可改變電樞軸的轉(zhuǎn)動方向，從而調(diào)節(jié)節(jié)氣門搖臂轉(zhuǎn)動角度的大小。為了限定控制臂轉(zhuǎn)動角度，防止發(fā)動機(jī)發(fā)生飛車事故，在電動機(jī)電路中安裝有限位開關(guān)。2.電磁離合器電磁離合器安裝在驅(qū)動電動機(jī)與控制臂之間。在巡航行駛過程中，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板或?qū)嶋H車速超過設(shè)定巡航車速或車速傳感器發(fā)生故障時，CCSECU將發(fā)出控制指令首先使離合器分離，防止發(fā)生事故。未進(jìn)入巡航控制狀態(tài)時，將電磁離合器線圈電路設(shè)計為接通狀態(tài)，使離合器初始狀態(tài)為接合狀態(tài)。1.驅(qū)動電動機(jī)以及節(jié)氣門（直流電動機(jī)或步進(jìn)電機(jī)）423.電位計在電力驅(qū)動式執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，一般都裝有一只由可變電阻器構(gòu)成的電位計（即轉(zhuǎn)角或位移傳感器），其功用是檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)中控制臂轉(zhuǎn)動的角度或拉索的位移量，并將電信號輸入CCSECU。該信號主要用于CCSECU診斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否發(fā)生故障。在CCSECU向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令后，如果電位計信號沒有變化或超過預(yù)先設(shè)定值，則將判定執(zhí)行機(jī)構(gòu)有故障。4.巡航控制電子控制器(ECU)選用CCSECU時，對它們有一定的特殊要求，如抗電磁干擾能力，在高溫下的工作能力以及必要的運(yùn)算速度等等。3.電位計43本田雅閣汽車電控巡航系統(tǒng)：1本田CCS的組成CCS主要由傳感器及各種開關(guān)(主開關(guān)、設(shè)置/復(fù)位/清除開關(guān)、P/N檔開關(guān)、制動開關(guān)、車速傳感器)、電控單元、執(zhí)行器(巡航控制作動器)、指示燈等組成。2本田CCS的工作過程本田雅閣汽車電控巡航系統(tǒng)：44本田CCS結(jié)構(gòu)簡圖

本田CCS結(jié)構(gòu)簡圖45

智能巡航系統(tǒng)簡介智能巡航系統(tǒng)(IntelligentCruiseControlSystem)是20世紀(jì)70年代末提出的一種新型汽車智能駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)利用雷達(dá)探測主車與目標(biāo)車輛間的相對速度、相對距離、相對方位角等信息,并將其傳遞給主控ECU。ECU由此判斷主車行駛狀況以及與目標(biāo)車輛間的相對運(yùn)動關(guān)系和位置關(guān)系,調(diào)節(jié)主車的行駛速度,從而使得兩車保持安全距離;并在前方交通狀況良好時自動以設(shè)定車速巡航。

智能巡航系統(tǒng)簡介智能巡航系統(tǒng)(Intellig46汽車自動巡航系統(tǒng)典型工況示意圖

汽車自動巡航系統(tǒng)典型工況示意圖47當(dāng)主車探測與前方車距大于安全距離,保持定速巡航狀態(tài);當(dāng)探測到有目標(biāo)車輛進(jìn)入安全區(qū)域,馬上自動調(diào)節(jié)節(jié)氣門或施加輕微制動減速,保持與前車的安全車距;隨后轉(zhuǎn)入對前車的跟隨控制;如果旁側(cè)車道有車輛突然低速并行時,汽車巡航系統(tǒng)將對主車施加緊急制動防止追尾碰撞發(fā)生。同時,當(dāng)前車進(jìn)入安全區(qū)域后,系統(tǒng)將發(fā)出報警聲,為駕駛員提供第一反應(yīng)時間。CCS主要控制汽車的節(jié)氣門的開度，而ACC在控制汽車節(jié)氣門開度的同時，還要控制制動器以及發(fā)動機(jī)。當(dāng)主車探測與前方車距大于安全距離,保持定速巡航狀態(tài);當(dāng)探48自動巡航系統(tǒng)由傳感器綜合信息系統(tǒng)、ICCSECU和車速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。傳感器綜合信息系統(tǒng)包括雷達(dá)、輪速傳感器、車速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、自動變速器檔位傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器和節(jié)氣門及加速踏板傳感器等自動巡航系統(tǒng)由傳感器綜合信息系統(tǒng)、ICCSECU和車速控制493.巡航控制系統(tǒng)控制原理ACCS3.巡航控制系統(tǒng)控制原理ACCS50幾種常見的控制算法：1.

PI控制的基本原理巡航控制系統(tǒng)是一個典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂品椒ㄒ话愣疾捎帽壤?-積分算法進(jìn)行控制。汽車巡航控制系統(tǒng)的基本控制原理如圖所示，幾種常見的控制算法：1.

PI控制的基本原理51原理：輸入巡航控制電子控制器CCSECU的信號有兩個：一個是駕駛員根據(jù)行駛條件，通過巡航開關(guān)設(shè)定的巡航車速指令信號，另一個是車速傳感器輸入的實際車速反饋信號。當(dāng)巡航車速指令信號和實際車速反饋信號輸入CCSECU后，CCSECU的比較器A經(jīng)過比較運(yùn)算便可得到兩個信號的差值e，稱之為車速偏差信號。偏差信號經(jīng)過比例運(yùn)算和積分運(yùn)算后（控制器），再經(jīng)過放大處理就可得到控制節(jié)氣門開度大小的控制信號，CCSECU將控制指令發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可驅(qū)動節(jié)氣門拉索調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度的大小，將實際車速迅速調(diào)節(jié)到駕駛員設(shè)定的車速值，從而實現(xiàn)巡航控制。原理：輸入巡航控制電子控制器CCSECU的信號有兩個：一個52PI控制方式：傳遞函數(shù)

控制器的輸出時間函數(shù)在PI控制方式中，因為比例增益和積分增益均為常數(shù)，所以電子控制器一旦設(shè)計完畢，在控制過程中增益就不再改變，因此PI控制屬于線性定?？刂啤?/p>

PI控制方式：傳遞函數(shù)53PI算法的車速控制原理如下所述：比較器A運(yùn)算得到的偏差e(t)（目標(biāo)車速與實際車速的差值）信號經(jīng)過比例運(yùn)算電路Kp線性放大后，輸出的信號將正比于偏差信號；積分運(yùn)算電路Ki(與Kp成一定比例)設(shè)置有一條斜率可調(diào)的輸出控制線，用來在短時間內(nèi)將車速偏差調(diào)節(jié)到趨近于零的范圍，根據(jù)控制線控制的巡航車速與節(jié)氣門開度之間的關(guān)系如圖PI算法的車速控制原理如下所述：54當(dāng)汽車在平坦路面上以設(shè)定的巡航車速νo行駛時，設(shè)節(jié)氣門開度為θ0。如果此時CCSECU向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令使節(jié)氣門開度保持不變，則汽車將以設(shè)定的巡航車速νo行駛。但是，當(dāng)車輛上坡行駛時，由于坡道阻