《汽車舒適與安全系統(tǒng)檢修》項目八

汽車舒適與安全系統(tǒng)檢修項目八汽車巡航控制系統(tǒng)的檢修一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

1．汽車巡航控制系統(tǒng)的功能

1）車速設(shè)定功能

當(dāng)汽車在高速公路上行駛時，倘若路面質(zhì)量好，沒有人流，分道行車，無逆向車流，適宜較長時間的穩(wěn)定行駛，則駕駛員可按下“設(shè)定”開關(guān)，設(shè)定一個穩(wěn)定行駛的車速，使其不用再踩油門和換擋，汽車會一直以設(shè)定車速穩(wěn)定運行。

2）消除功能

當(dāng)駕駛員根據(jù)路面情況需要踩下制動踏板時，則上述車速設(shè)定功能立即消失。此時，駕駛員要以常規(guī)方法操縱駕駛，直到按下另外的功能開關(guān)為止，但之前所設(shè)定的車速值仍然存儲在系統(tǒng)中，供隨時通過開關(guān)調(diào)用。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

3）恢復(fù)功能

當(dāng)路面車流情況又可穩(wěn)定運行時，駕駛員可按下“恢復(fù)”功能開關(guān)，這樣汽車又自動按上述設(shè)定的車速穩(wěn)定均勻運行。若不按“恢復(fù)”功能開關(guān)，也可在駕駛員認為最有利車速時按下“設(shè)定”開關(guān)，汽車便自動按新設(shè)定的車速穩(wěn)定運行。

4）滑行功能（減速功能）

當(dāng)按下“滑行”開關(guān)時，汽車會在原設(shè)定車速基礎(chǔ)上減速行駛。若開關(guān)一直按下不放，則車速會持續(xù)降低。當(dāng)駕駛員放松“滑行”開關(guān)，則汽車便自動以放松“滑行”開關(guān)瞬間的車速穩(wěn)定行駛。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

5）加速功能

當(dāng)按下“加速”開關(guān)時，汽車會在原設(shè)定車速基礎(chǔ)上加速行駛。若開關(guān)一直按下不放，則車速會持續(xù)增加。當(dāng)駕駛員放松“加速”開關(guān)，則汽車便自動以放松“加速”開關(guān)瞬間的車速穩(wěn)定行駛。

6）低速自動消除功能

當(dāng)車速低于已輸入的低速極限時（一般為48km/h），巡航控制不起作用，也不能存儲低于這一車速的信息。

7）有關(guān)開關(guān)消除功能

除踩下制動踏板有消除巡航控制的功能外，當(dāng)按下駐車制動開關(guān)、離合器控制開關(guān)或變速器擋位開關(guān)時，都可自動消除巡航控制。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

2．汽車巡航控制系統(tǒng)的組成操縱開關(guān)：包括主控開關(guān)、離合器開關(guān)、變速器空擋啟動開關(guān)、剎車開關(guān)（包括手剎）和電源開關(guān)（點火開關(guān)）等，其主要作用是進行巡航速度的設(shè)定，改變當(dāng)前巡航狀態(tài)等。傳感器：主要包括節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門控制臂傳感器等。執(zhí)行器：主要作用是將ECU的輸出電流或電壓信號轉(zhuǎn)換成機械運動，之后再進行節(jié)氣門開啟控制。目前市場上主要有兩種類型的執(zhí)行器，一種由真空驅(qū)動，另一種由電動機驅(qū)動，前者由負壓來操縱節(jié)流，后者由微電動機操縱節(jié)流。巡航控制ECU：主要接收來自控制速度傳感器和各種開關(guān)的信號，并進行相應(yīng)的處理。當(dāng)車輛速度與設(shè)定巡航速度不一致時，巡航控制ECU便會自動發(fā)出電信號來控制執(zhí)行器的動作，使實際速度與設(shè)定速度相一致。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

3．汽車巡航控制系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）提高了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性。巡航控制系統(tǒng)保證了汽車在有利車速下等速行駛，大大提高了其穩(wěn)定性和舒適性。

（2）提高了汽車行駛的安全性。巡航控制系統(tǒng)實現(xiàn)了自動駕駛，尤其是在上坡、下坡或平路行駛，駕駛員只要掌握好轉(zhuǎn)向盤，不用踩加速踏板和換擋就能等速穩(wěn)定運行，減輕駕駛員勞動強度，可使精力集中確保行車安全。

（3）可降低油耗和排氣污染。巡航控制系統(tǒng)選擇在最有利的車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速下運行，可平均節(jié)省燃油15%，并使燃燒更安全，熱效率更高，尾氣中的CO，NOx，CH大量減少，有利于環(huán)保。

（4）減少零件磨損。穩(wěn)定等速行駛可減少額外慣性力，以減少零件磨損，增加使用壽命，行駛故障也相應(yīng)減少。二、汽車巡航控制系統(tǒng)的控制電路及工作原理

如圖所示為汽車巡航控制系統(tǒng)原理圖。汽車巡航控制系統(tǒng)是一種典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其電控單元有兩個輸入信號，一個是駕駛員設(shè)定的車速信號，另一個是實際車速反饋信號。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

當(dāng)測出的實際車速高于或低于駕駛員設(shè)定的車速時，電控單元將這兩種信號進行比較，由簡單減法計算出兩信號之差，即誤差信號。再經(jīng)過放大處理后成為節(jié)氣門控制信號，送到節(jié)氣門控制執(zhí)行器，驅(qū)動節(jié)氣門執(zhí)行器動作，調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度，修正兩個輸入車速信號的誤差，使實際車速很快恢復(fù)到駕駛員設(shè)定的車速，并保持恒定。

電控單元作為巡航控制系統(tǒng)的核心部件，一般采用一種被稱為“比例—積分”控制的控制系統(tǒng)，線性放大部件Kp的輸出正比于誤差信號，而積分放大器Ki則設(shè)置一條斜率可調(diào)整的輸出控制線，可在短時間內(nèi)將車速誤差降至趨近于零的很小范圍內(nèi)。節(jié)氣門控制信號則是比例電路和積分電路兩部分輸出信號的疊加。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

1．豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)的控制電路及工作原理

豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)電路圖如圖所示。該系統(tǒng)由發(fā)動機控制模塊ECM控制，用來接收車速傳感器的行車速度、巡航控制主開關(guān)設(shè)定的車速以及節(jié)氣門位置傳感器信號，計算并控制節(jié)氣門電動機工作。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)電路圖一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

1）巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“ON/OFF”

巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“ON/OFF”閉合，此時的電流方向為：ECM的40號端子→螺旋電纜→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的1號端子→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“ON/OFF”→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的3號端子→螺旋電纜→搭鐵。

2）巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“-/SET”

巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“-/SET”閉合，此時的電流方向為：ECM的40號端子→螺旋電纜→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的1號端子→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“-/SET”→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的3號端子→螺旋電纜→搭鐵。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

3）巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“+/RES”

巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“+/RES”閉合，此時的電流方向為：ECM的40號端子→螺旋電纜→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的1號端子→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“+/RES”→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的3號端子→螺旋電纜→搭鐵。

4）巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“CANCEL”

巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“CANCEL”閉合，此時的電流方向為：ECM的40號端子→螺旋電纜→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的1號端子→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)“CANCEL”→巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)的3號端子→螺旋電纜→搭鐵。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述

5）剎車開關(guān)

打開點火開關(guān)后，主車身ECM控制IG2繼電器工作，此時的電流方向為：蓄電池正極→FLMAIN保險絲→P/I保險絲→IG2保險絲→IG2繼電器觸點→IGN保險絲→剎車開關(guān)的3號端子→剎車開關(guān)的4號端子→ECM的35號端子。當(dāng)駕駛員踩下剎車踏板時，剎車開關(guān)的3號與4號端子斷開。一、汽車巡航控制系統(tǒng)概述2．大眾邁騰轎車巡航控制系統(tǒng)的控制電路及工作原理大眾邁騰轎車巡航控制系統(tǒng)控制電路如圖所示。

巡航控制系統(tǒng)主開關(guān)E45、巡航設(shè)置開關(guān)E227發(fā)送信號給轉(zhuǎn)向柱控制單元J527，此時的電流方向為：轉(zhuǎn)向柱控制單元J527→驅(qū)動系統(tǒng)CAN→數(shù)據(jù)總線控制單元J533→儀表控制單元J285→巡航控制指示燈K31（點亮或熄滅）。三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

1．自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的組成

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）又稱主動巡航控制系統(tǒng)，它是定速巡航裝置的后續(xù)開發(fā)產(chǎn)品，其主要由雷達傳感器、輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、ACC控制單元、巡航控制開關(guān)、車速設(shè)定器、車距設(shè)定器、狀態(tài)顯示器、報警器等組成。三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

2．自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的優(yōu)點

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的巡航控制系統(tǒng)相比，在功能上具有以下幾個優(yōu)點。

（1）通過各傳感器的反饋信號，ACC控制單元可以根據(jù)靠近車輛物體的移動速度判斷道路情況，并控制車輛的行駛狀態(tài)；通過反饋式加速踏板感知駕駛員施加在踏板上的力，ACC控制單元可以決定是否執(zhí)行巡航控制，以減輕駕駛員的疲勞。三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

（2）自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)一般在車速大于25km/h時才會起作用，而當(dāng)車速降低到25km/h以下時，便需要駕駛員進行人工控制。通過系統(tǒng)軟件的升級，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)“停車起步”功能，以應(yīng)對在城市中行駛時頻繁停車和起步的情況。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的這種擴展功能，可以使汽車在非常低的車速時也能與前車保持設(shè)定的距離。當(dāng)前方車輛起步后，自適應(yīng)巡航控系統(tǒng)會提醒駕駛員，駕駛員通過踩油門踏板或按下按鈕發(fā)出信號，車輛便可以起步行駛。三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

（3）自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)使車輛的編隊行駛更加輕松。ACC控制單元可以設(shè)定自動跟蹤的車輛，當(dāng)本車跟隨前車行駛時，ACC控制單元可以將車速調(diào)整為與前車相同。

（4）同時保持穩(wěn)定的車距，而且這個距離可以通過轉(zhuǎn)向盤附近控制桿上的設(shè)置按鈕進行選擇。三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

3．自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的工作原理

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的基本功能是保持駕駛員所設(shè)定的與前車的距離。因此，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)就是定速巡航控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展。車上裝有的雷達傳感器用于測定與前車的車距和前車的車速。如果車距大于駕駛員設(shè)定的值，車輛便會加速，直至車速達到駕駛員設(shè)定的車速值。三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

如圖所示，藍車的駕駛員激活自適應(yīng)巡航控制，設(shè)定好期望速度v及期望距離Dw，因此車輛一直加速到設(shè)定的期望速度。如果車距小于駕駛員設(shè)定的值，那么車輛便會減速，減速可通過降低輸出功率、換擋或必要時施加制動來實現(xiàn)。加速到設(shè)定的期望速度三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

如圖所示，藍車識別出在前方同一車道內(nèi)行駛的紅車，系統(tǒng)通過減小油門及在必要情況下的制動使藍車速度降低，將兩車的距離調(diào)整到期望距離。出于舒適性的考慮，制動效果只能達到制動系統(tǒng)最大制動減速能力的25%。當(dāng)與前車的距離增加到安全距離時，ACC控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行駛。如果需要更大的減速度時，ACC控制單元會發(fā)出聲光信號通知駕駛員主動采取制動操作。減速到設(shè)定的期望速度三、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)

雖然自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以自動控制車速，但在任何時候駕駛員都可以主動進行加速或制動。當(dāng)駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進行制動后，ACC控制單元便會終止巡航控制；當(dāng)駕駛員在巡航控制狀態(tài)下進行加速，停止加速后，ACC控制單元會按照原來設(shè)定的車速進行巡航控制。這個調(diào)節(jié)過程可以減輕駕駛員的疲勞感，因此可以間接地提高行車安全性。任務(wù)一豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)的檢測與維修1．路試檢查巡航控制系統(tǒng)功能如表所示為卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)路試檢查表。任務(wù)一豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)的檢測與維修2．判斷巡航控制系統(tǒng)故障原因如表所示為卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)故障診斷表。任務(wù)一豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)的檢測與維修

3．巡航控制主開關(guān)的檢測

巡航控制主開關(guān)是一個自動回位開關(guān)，在操縱時中間的開關(guān)才能閉合，松開后開關(guān)自動斷開。開關(guān)的每個位置均有電阻器，ECM通過讀取巡航控制主開關(guān)的電壓信號來確定開關(guān)位置。如圖所示為豐田卡羅拉轎車巡航控制主開關(guān)。任務(wù)一豐田卡羅拉轎車巡航控制系統(tǒng)的檢測與維修

拆下巡航控制主開關(guān)，連接萬用表檢測開關(guān)電阻，如表所示為巡航控制主開關(guān)檢測值，若不符合，則應(yīng)更換新的巡航控制主開關(guān)。任務(wù)二車距調(diào)節(jié)傳感器和車距調(diào)節(jié)控制器的調(diào)校

當(dāng)傳感器或者控制器損壞時，每次都要整體更換巡航控制系統(tǒng)單元，兩個部件不可分離。在安裝自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)單元后，需要調(diào)校傳感器。只有精確校準傳感器，才能將同在一條車道上行駛的前方車輛識別為參照車輛。如果傳感器在水平方向上調(diào)整得不精確，那么可能會出現(xiàn)根據(jù)相鄰車道上的車輛進行錯誤調(diào)節(jié)的情況。

如圖所示，奧迪A8的保險杠已被更換。傳感器已安裝，但未經(jīng)調(diào)校。由于誤將右車道作為參照車道，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)會根據(jù)右邊車道上行駛的轎車，而不是針對在同一條車道上行駛的卡車進行車距調(diào)節(jié)。任務(wù)二車距調(diào)節(jié)傳感器和車距調(diào)節(jié)控制器的調(diào)校

因此，在以下情況下每次必須調(diào)校傳感器。調(diào)節(jié)或更改過后橋前束。拆卸和安裝過自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)單元（傳感器和控制器）。拆卸和安裝過前保險杠。松開或移動過前保險杠。由于受到強力影響而導(dǎo)致前保險杠損壞。水平失調(diào)角度在-0.8°至+0.8°范圍以外。任務(wù)二車距調(diào)節(jié)傳感器和車距調(diào)節(jié)控制器的調(diào)校如圖所示，在裝備兩個自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)單元（右側(cè)車距調(diào)節(jié)傳感器G259和車距調(diào)節(jié)控制器J428以及左側(cè)車距調(diào)節(jié)傳感器G258和車距調(diào)節(jié)控制器2J850）的車上，必須調(diào)校兩個傳感器。此時，調(diào)校從具有主控功能的傳感器G259開始。裝備兩個自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)單元的車型任務(wù)二車距調(diào)節(jié)傳感器和車距調(diào)節(jié)控制器的調(diào)校

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)單元是用三個雙頭螺栓固定在支撐板上的。支撐板與保險杠呈剛性螺栓連接。雙頭螺栓的末端為球頭。球頭被用塑料球節(jié)套固定在支撐板的孔眼中。螺栓螺紋旋緊在傳感器的塑料元件（卡夾）中。

如圖所示，三個螺栓中的兩個（A，B）螺栓用于調(diào)節(jié)傳感器，第三個（C）螺栓不可調(diào)節(jié)并與傳感器外殼連接在一起