汽車巡航控制系統(tǒng)

汽車巡航控制系統(tǒng)第一頁，共26頁。本章主要內(nèi)容汽車巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展汽車巡航控制系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)汽車巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

第二頁，共26頁。概述汽車巡航控制系統(tǒng)也稱為速度控制系統(tǒng)或自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，汽車巡航控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是為減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高行駛舒適性，保證汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)都能在有利速度范圍內(nèi)運(yùn)行的自動(dòng)控制裝置。巡航控制系統(tǒng)在飛機(jī)上應(yīng)用，顯示出了它的無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。上個(gè)世紀(jì)50年代末開始在汽車上引用后很快就很受青睞，所以目前在美、日、德、法、意等汽車大國發(fā)展、普及很快，尤其是近幾年來世界各國高速公路的通車?yán)锍淘龆啵瑪U(kuò)大了汽車巡航控制系統(tǒng)大顯身手的空間，因此巡航控制系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用也越來越多。

1.汽車巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展第三頁，共26頁。概述

汽車巡航控制系統(tǒng)的類型：機(jī)械控制系統(tǒng)晶體管控制系統(tǒng)模擬集成電路控制系統(tǒng)微機(jī)控制系統(tǒng)

新型汽車基本上都采用了微機(jī)控制的汽車巡航控制系統(tǒng)。第四頁，共26頁。概述1.汽車巡航控制系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)

1）汽車巡航控制系統(tǒng)的功能車速設(shè)定功能消除功能恢復(fù)功能滑行功能加速功能低速自動(dòng)消除功能有關(guān)開關(guān)消除功能。

第五頁，共26頁。概述

①車速設(shè)定功能：當(dāng)在高速公路上行駛時(shí)，路面質(zhì)量好，沒有人流，分道行車，無逆向車流，適宜較長時(shí)間的穩(wěn)定行駛時(shí)，可按下“設(shè)定”開關(guān)，設(shè)定一個(gè)穩(wěn)定行駛的車速，使司機(jī)不用再踩節(jié)氣門和換檔，汽車一直以這一車速穩(wěn)定運(yùn)行。②消除功能：當(dāng)司機(jī)根據(jù)運(yùn)行情況需要踩下制動(dòng)踏板時(shí)，則上述的車速設(shè)定功能立即消失，司機(jī)要用常規(guī)方法操作駕駛，直到再按另外的功能開關(guān)為止，但其行駛速度大于48km／h時(shí)所設(shè)定的車速值仍然儲(chǔ)存在系統(tǒng)中，供隨時(shí)通過開關(guān)調(diào)用。③恢復(fù)功能：當(dāng)司機(jī)處理好情況后，根據(jù)路面車流情況又可穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，可按“恢復(fù)”功能開關(guān)，這樣汽車又自動(dòng)按上述設(shè)定的車速穩(wěn)定均勻運(yùn)行。若不按“恢復(fù)”功能開關(guān)，也可在司機(jī)認(rèn)為最有利車速時(shí)按“設(shè)定”開關(guān)，汽車就又自動(dòng)按新選擇的設(shè)定車速穩(wěn)定運(yùn)行。第六頁，共26頁。

概述④滑行功能：也稱為減速功能。當(dāng)按下“滑行”開關(guān)時(shí)，則汽車在原設(shè)定車速基礎(chǔ)上減速行駛，開關(guān)一直按下不放，則車速一直在減低。當(dāng)你一放松“滑行”開關(guān)，則汽車就自動(dòng)以你放松“滑行”開關(guān)瞬間的車速穩(wěn)定行駛。⑤加速功能：當(dāng)按下“加速”開關(guān)時(shí)，則汽車在原設(shè)定的車速基礎(chǔ)上加速行駛，開關(guān)一直按下不放，則車速一直在增加。當(dāng)你一放松“加速”開關(guān)時(shí)，則汽車就自動(dòng)以你放松“加速”開關(guān)瞬間的車速穩(wěn)定行駛。⑥低速自動(dòng)消除功能：當(dāng)車速低于已輸入的低速極限時(shí)(一般為48km／h)，巡航控制不起作用，也不能存儲(chǔ)低于這一速度的信息。⑦有關(guān)開關(guān)消除功能：除了踩制動(dòng)踏板有低速的消除功能外，當(dāng)按駐車制動(dòng)開關(guān)、離合器控制開關(guān)、變速器檔位開關(guān)時(shí)，都有自動(dòng)消除巡航控制的功能。第七頁，共26頁。

概述2．巡航控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)①提高了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性②提高了汽車行駛的安全性③可降低油耗和排氣污染④減少磨損延長壽命第八頁，共26頁。巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理

1．巡航控制系統(tǒng)的基本組成電子控制的巡航控制系統(tǒng)的基本組成主要有：車速傳感器、節(jié)氣門執(zhí)行器、電子控制器、真空控制裝置、伺服機(jī)構(gòu)及其電氣連接線路等。一、巡航控制系統(tǒng)的基本控制原理第九頁，共26頁。

一、巡航控制系統(tǒng)的基本控制原理

2．巡航控制系統(tǒng)基本控制原理電子控制的巡般控制系統(tǒng)的基本控制原理如圖19-1所示。第十頁，共26頁。

一、巡航控制系統(tǒng)的基本控制原理

當(dāng)巡航控制系統(tǒng)開始工作時(shí)，控制器可接收兩個(gè)信號(hào)：一個(gè)是司機(jī)所選定的設(shè)定車速信號(hào)1，另一個(gè)是汽車的實(shí)際車速傳感器車速信號(hào)2。控制器計(jì)算分析兩個(gè)信號(hào)的誤差后，發(fā)出一個(gè)節(jié)氣門控制信號(hào)到節(jié)氣門執(zhí)行器，節(jié)氣門執(zhí)行器根據(jù)指令調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，使實(shí)際車速和設(shè)定車速的誤差減少，保證汽車按設(shè)定車速穩(wěn)定行駛。第十一頁，共26頁。1二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

較早使用的機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置如圖19-2所示，它由機(jī)械和電氣兩部分組成。

1．機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第十二頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

(1)控制開關(guān)它是供駕駛員操作巡航控制系統(tǒng)的一套開關(guān)，一般都設(shè)置在轉(zhuǎn)向信號(hào)手柄或轉(zhuǎn)向盤上，如圖19-3所示。它通常有4個(gè)按鍵開關(guān)：①設(shè)定／加速按鍵。當(dāng)按下設(shè)定／加速按鍵后又放松時(shí)，汽車則以此時(shí)的車速自動(dòng)穩(wěn)定等速行駛。若按下按鍵不放松時(shí)，汽車則在此時(shí)車速的基礎(chǔ)上加速行駛。

②滑行／減速按鍵。當(dāng)按下滑行／減速按鍵后一直不放松時(shí)，汽車處于滑行減速行駛。當(dāng)放松時(shí)，若汽車時(shí)速仍在48km／h以上，則會(huì)自動(dòng)按放松時(shí)的車速穩(wěn)定行駛。

③接通按鍵。汽車在設(shè)定車速下穩(wěn)定巡航行駛時(shí)，若交替按下和放松，則汽車的行駛速度將會(huì)自動(dòng)稍稍提高。

④恢復(fù)按鍵。當(dāng)因使用腳制動(dòng)、駐車制動(dòng)、離合器而使巡航控制作用消除后，按下恢復(fù)按鍵時(shí)，汽車將自動(dòng)恢復(fù)原設(shè)定的車速穩(wěn)定行駛。第十三頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理第十四頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理(2)變送器它是帶有機(jī)械結(jié)構(gòu)的中央控制裝置，在接收來自巡航控制開關(guān)、制動(dòng)踏板開關(guān)、離合器踏板開關(guān)以及換檔開關(guān)和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管真空度等信號(hào)后，綜合起來對(duì)伺服機(jī)構(gòu)的真空度進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。第十五頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理(3)伺服機(jī)構(gòu)伺服機(jī)構(gòu)的作用就是控制節(jié)氣門的開度，其結(jié)構(gòu)如圖19-4所示。它用桿件和拉索與節(jié)氣門相連，通過真空度的變化來保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。當(dāng)真空度增大時(shí)，彈簧壓縮節(jié)氣門開度增大轉(zhuǎn)速上升，反之，轉(zhuǎn)速降低。第十六頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理第十七頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理(4)安全開關(guān)安全開關(guān)包括電的釋放開關(guān)和真空釋放閥，其結(jié)構(gòu)如圖19-5所示。釋放開關(guān)和真空釋放閥都裝在制動(dòng)踏板支架上。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，兩個(gè)安全開關(guān)都使巡航控制功能消除，起雙重保險(xiǎn)作用。第十八頁，共26頁。2．機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的工作過程第十九頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

當(dāng)巡航控制開關(guān)處在平常位置時(shí)，滑動(dòng)觸片處于接通位置，此時(shí)蓄電池電流經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)、巡航控制開關(guān)、電阻絲、變送器的保持端子、真空閥線圈到搭鐵。由于電阻絲產(chǎn)生的電壓降較大，致使保持端子處的電壓太低，不能使真空閥動(dòng)作，所以巡航控制系統(tǒng)不工作。變送器內(nèi)裝有一個(gè)帶操縱臂的摩擦離合器，在車速低于48km／h的條件下，摩擦離合器操縱臂不能將常開的低速開關(guān)閉合。所以只有車速超過48km／h，低速開關(guān)才能閉合，才能使巡航控制系統(tǒng)工作。

第二十頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

在車速大于48km／h時(shí)按下設(shè)定／加速按鍵開關(guān)，電流便從變送器的“約定”端子流入。經(jīng)低速開關(guān)、真空電磁閥線圈到搭鐵。因?yàn)殡娮杞z被旁路，沒有電壓損失，所以加到真空電磁閥線圈上的電壓較大，可以將真空閥打開。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空可傳到伺服機(jī)構(gòu)和真空釋放閥及空氣調(diào)整閥。空氣調(diào)整閥根據(jù)測(cè)定車速的高低調(diào)整該系統(tǒng)的真空度，從而通過伺服機(jī)構(gòu)調(diào)整節(jié)氣門開度，使汽車在設(shè)定車速下穩(wěn)定行駛。當(dāng)放松按扭時(shí)，電流又經(jīng)電阻絲到變送器的保持端子，這一較小的電流足以保持真空閥在開啟位置。第二十一頁，共26頁。二、機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理汽車在巡航控制下行駛時(shí)，若踩下制動(dòng)踏板，則電的釋放開關(guān)接通，恢復(fù)電磁閥線圈通電而將真空電磁閥線圈短路，至使真空閥關(guān)閉，伺服機(jī)構(gòu)不能控制節(jié)氣門，只能由司機(jī)按常規(guī)駕駛。恢復(fù)電磁閥線圈產(chǎn)生磁力則使恢復(fù)電磁閥動(dòng)作，使系統(tǒng)內(nèi)真空度消除同時(shí)，從圖19-6中可知，當(dāng)踩制動(dòng)踏板時(shí)，也使真空釋放閥動(dòng)作，也起釋放系統(tǒng)內(nèi)真空的作用，達(dá)到使伺服機(jī)構(gòu)不工作的目的。第二十二頁，共26頁。三、電子巡航控制系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

1．控制開關(guān)控制開關(guān)大都做成桿式開關(guān)，裝在轉(zhuǎn)向柱上，通常有三個(gè)操縱按鈕。即“設(shè)定／加速”、“滑行／減速”和“恢復(fù)”，來控制汽車不同的行駛狀況。按下“設(shè)定／加速”開關(guān)不動(dòng)時(shí)，汽車不斷加速，當(dāng)達(dá)到要求車速時(shí)，松開按鈕，電子巡航控制系統(tǒng)就按松開按鈕時(shí)的車速保持穩(wěn)定勻速運(yùn)行。當(dāng)踩制動(dòng)踏板、踩離合器及換檔時(shí)而巡航控制功能消除后，再按“恢復(fù)”按鈕則又可按重新設(shè)定的車速運(yùn)行。

第二十三頁，共26頁。三、電子巡航控制系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

2．車速傳感器電子巡航控制系統(tǒng)通常與自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)共用車速傳感器。車速傳感器有光電式、霍爾感應(yīng)式、磁感應(yīng)式等。3．節(jié)氣門執(zhí)行器節(jié)氣門執(zhí)行器有電動(dòng)和氣動(dòng)兩種形式。電動(dòng)式節(jié)氣門執(zhí)行器通常使用步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，氣動(dòng)式則采用進(jìn)氣歧管真空度控制。氣動(dòng)式節(jié)氣門執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)及原理如圖19-7所示。第二十四頁，共26頁。三、

電子巡航控制系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理當(dāng)巡航控制系統(tǒng)不工作時(shí)，執(zhí)行器內(nèi)無電信號(hào)傳入，在彈簧9的作用下，把活塞、連桿和節(jié)氣門拉桿一起拉回右邊使節(jié)氣門關(guān)閉。當(dāng)巡航控制系統(tǒng)工作后，則有控制信號(hào)VC輸入到執(zhí)行器供電磁線圈2通電，使電磁鐵1