汽车定速巡航系统 - 图文

图1 汽车巡航控制系统原理图 2.2 构成

汽车巡航控制系统主要由控制开关、节气门执行器、发动机及变数器车速传感器和操纵开关等部分组成。 2.2.1 巡航控制开关

图2为奔驰汽车的巡航控制开关，它有“LIN”、“ON”、“+”、“-”等按钮。

巡航的基本功能：启动巡航、设定车速、降低巡航车速、提高巡航车速、关闭巡航、重启巡航。

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图2 奔驰C级轿车的巡航控制开关

2.2.2 位置传感器

节气门位置传感器(TPS)是把节气门的位置或开度转换成电压信号，然后传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据，实现喷油量在不同节气门开度下的控制。节气门位置传感器有两种类型：一种是开关式节气门位置传感器，另一种是模拟节气门位置传感器，工作原理如图3所示。

图3开关输出型位置传感器原理图

2.2.3 执行器

执行器接收ECU的控制指令信号，电动或气动方式操纵节气门，改变节气门开度，使车辆作加速、减速及定速行驶。执行器通常为电动式和气动式两种。

图4 法国Bernard伯纳德电动式执行器

伯纳德智能型电动执行器使用随机配置的操作面板，通过简单的菜单操作，就可以实现对执行器的参数

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设定。同时，作为选件向用户提供专用手持式控制器（PDA）,以红外方式和执行器通讯，极大的方便了用户调试或工程师维护。当然，还提供笔记本专用的红外通讯组件,用户可以用自己的笔记本电脑对执行器进行设定。无论是PDA还是笔记本电脑,用户不但可以调整设定执行器的参数。还可以将执行器的力矩等参数，以图表形式显示出来。用于进行阀门工况分析或处理机械故障等。

以电动式单回转式执行器为例，这种执行机构类似于电动多回转执行机构，主要差别是执行机构最终输出的是1/4转记90度的运动。新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能，例如：使用非进入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能。

单回转执行机构结构紧凑可以安装到小尺寸阀门上，通常输出力矩可达800公斤米，另外应为所需电源较小，它们可以安装电池来实现故障安全操作。

2.2.4 控制器(ECU)

奔驰E63轿车ECU

电子控制器(ECU)是巡航控制系统的中枢，其作用是接受巡航控制开关信号、车速传感器信号、制动灯开关信号等，经转换处理后，输出控制信号，驱动执行器工作。

3 应用

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图5汽车定速巡航系统的电路原理图 目前，汽车定速巡航系统在一步步得到更新和完善，尤其在奔驰、宝马等中高档车上得到了广泛应用，CCS系统工作时，汽车速度通过车速传感器以脉冲形式传出，通过转换成与车速成正比的直流电压。当驾驶员按下开关，控制器ECU就能存储此时的行驶速度(电压)，自我调整控制巡航工作状态，存储电路设定与该瞬时车速相对应的节气门开度电压。ECU就会记忆此刻的目标车速，并据此进行恒定的车速行驶。设定车速与汽车的实际车速都输入到CCS EDU的比较电路中，CCS EDU根据比较结果经补偿电路向执行部件输出控制信号，由执行部件输出信号，决定节气门开度最佳值，并使增速或减速控制电路工作，由ECU发出指令驱动执行装置，调节节气门开度，从而使汽车车速恒定不变。

4 国内外汽车巡航控制系统发展现状

巡航控制系统（CCS）在汽车上的应用，显示出了它的无可比拟的优点。自1959年开始在克莱斯勒汽车上引用后很快就受到青睐，目前在美、日、德、法、意等汽车工业发达国家发展、普及很快。

4.1 国外发展情况

国外汽车巡航控制系统研究起步较早，对CCS系统控制理论与方法的研究已经作了许多工作，研究成果也得到了广泛的运用。CCS系统经历了机械控制系统、晶体管系统、模拟集成电路控制系统和微机控制系统等几个过程。微机控制的汽车巡航控制系统自从1981年开始应用于汽车后，发展迅速。国外新型汽车基本上都采用了微机控制的汽车巡航控制系统。

随着交通流量的不断增加，前车的行驶情况对后车产生较大影响，传统的巡航控制系统需要频繁的设定和取消操作，逐渐失去了作用。新型智能的巡航控制系统应运而生，这就是能够连续调整车速以保持与前车的安全距离的主动巡航控制系统ACC(Adaptive Cruise Control）。

以丰田REIZ锐志为例，锐志REIZ采用自适应雷达巡航控制系统(ACC)，系统不仅可以保持在固定的速度行驶，还带有车距控制功能，能根据前车速度保持适当的距离。当检测到前车车速低于本车车速时，系统将自动施加制动降低本车车速，如无法提供足够的减速度，则会用警告音与警告灯来提醒驾驶者；当前方车辆变换车道或加速时，系统将自动的缓慢加速，直至达到驾驶者设定的车速，并保持定速行驶。ACC系统有4种典6

所

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型的操作，如图示。