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1、汽车舒适与安全汽车舒适与安全系统检修系统检修项目八项目八 汽车汽车巡航控制系统的检修巡航控制系统的检修一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 1汽车巡航控制系统的功能汽车巡航控制系统的功能 1）车速设定功能）车速设定功能 当汽车在高速公路上行驶时，倘若路面质量好，没有人流，分道行车，无逆向车流，适宜较长时间的稳定行驶，则驾驶员可按下“设定”开关，设定一个稳定行驶的车速，使其不用再踩油门和换挡，汽车会一直以设定车速稳定运行。2）消除功能）消除功能 当驾驶员根据路面情况需要踩下制动踏板时，则上述车速设定功能立即消失。此时，驾驶员要以常规方法操纵驾驶，直到按下另外的功能开关为止，但之前所设
2、定的车速值仍然存储在系统中，供随时通过开关调用。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 3）恢复功能）恢复功能 当路面车流情况又可稳定运行时，驾驶员可按下“恢复”功能开关，这样汽车又自动按上述设定的车速稳定均匀运行。若不按“恢复”功能开关，也可在驾驶员认为最有利车速时按下“设定”开关，汽车便自动按新设定的车速稳定运行。4）滑行功能（减速功能）滑行功能（减速功能）当按下“滑行”开关时，汽车会在原设定车速基础上减速行驶。若开关一直按下不放，则车速会持续降低。当驾驶员放松“滑行”开关，则汽车便自动以放松“滑行”开关瞬间的车速稳定行驶。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 5）加
3、速功能）加速功能当按下“加速”开关时，汽车会在原设定车速基础上加速行驶。若开关一直按下不放，则车速会持续增加。当驾驶员放松“加速”开关，则汽车便自动以放松“加速”开关瞬间的车速稳定行驶。6）低速自动消除功能）低速自动消除功能当车速低于已输入的低速极限时（一般为48km/h），巡航控制不起作用，也不能存储低于这一车速的信息。7）有关开关消除功能）有关开关消除功能除踩下制动踏板有消除巡航控制的功能外，当按下驻车制动开关、离合器控制开关或变速器挡位开关时，都可自动消除巡航控制。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 2汽车巡航控制系统的组成汽车巡航控制系统的组成操纵开关：包括主控开关、离合
4、器开关、变速器空挡启动开关、刹车开关（包括手刹）和电源开关（点火开关）等，其主要作用是进行巡航速度的设定，改变当前巡航状态等。传感器：主要包括节气门位置传感器、车速传感器、节气门控制臂传感器等。执行器：主要作用是将ECU的输出电流或电压信号转换成机械运动，之后再进行节气门开启控制。目前市场上主要有两种类型的执行器，一种由真空驱动，另一种由电动机驱动，前者由负压来操纵节流，后者由微电动机操纵节流。巡航控制ECU：主要接收来自控制速度传感器和各种开关的信号，并进行相应的处理。当车辆速度与设定巡航速度不一致时，巡航控制ECU便会自动发出电信号来控制执行器的动作，使实际速度与设定速度相一致。一、汽车巡
5、航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 3汽车巡航控制系统的优点汽车巡航控制系统的优点（1）提高了汽车行驶的稳定性和舒适性。巡航控制系统保证了汽车在有利车速下等速行驶，大大提高了其稳定性和舒适性。（2）提高了汽车行驶的安全性。巡航控制系统实现了自动驾驶，尤其是在上坡、下坡或平路行驶，驾驶员只要掌握好转向盘，不用踩加速踏板和换挡就能等速稳定运行，减轻驾驶员劳动强度，可使精力集中确保行车安全。（3）可降低油耗和排气污染。巡航控制系统选择在最有利的车速和发动机转速下运行，可平均节省燃油15%，并使燃烧更安全，热效率更高，尾气中的CO，NOx，CH大量减少，有利于环保。（4）减少零件磨损。稳定等速行驶
6、可减少额外惯性力，以减少零件磨损，增加使用寿命，行驶故障也相应减少。二、汽车巡航控制系统的控制电路及工作原理二、汽车巡航控制系统的控制电路及工作原理 如图所示为汽车巡航控制系统原理图。汽车巡航控制系统是一种典型的闭环控制系统，其电控单元有两个输入信号，一个是驾驶员设定的车速信号，另一个是实际车速反馈信号。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述当测出的实际车速高于或低于驾驶员设定的车速时，电控单元将这两种信号进行比较，由简单减法计算出两信号之差，即误差信号。再经过放大处理后成为节气门控制信号，送到节气门控制执行器，驱动节气门执行器动作，调节发动机节气门开度，修正两个输入车速信号的误差，
7、使实际车速很快恢复到驾驶员设定的车速，并保持恒定。电控单元作为巡航控制系统的核心部件，一般采用一种被称为“比例积分”控制的控制系统，线性放大部件Kp的输出正比于误差信号，而积分放大器Ki则设置一条斜率可调整的输出控制线，可在短时间内将车速误差降至趋近于零的很小范围内。节气门控制信号则是比例电路和积分电路两部分输出信号的叠加。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 1丰丰田卡罗拉轿车巡航控制系统的控制电路及工作原理田卡罗拉轿车巡航控制系统的控制电路及工作原理丰田卡罗拉轿车巡航控制系统电路图如图所示。该系统由发动机控制模块ECM控制，用来接收车速传感器的行车速度、巡航控制主开关设定的车速
8、以及节气门位置传感器信号，计算并控制节气门电动机工作。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述丰田卡罗拉轿车巡航控制系统电路图一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 1）巡航控制系统主开关）巡航控制系统主开关“ON/OFF”巡航控制系统主开关“ON/OFF”闭合，此时的电流方向为：ECM的40号端子螺旋电缆巡航控制系统主开关的1号端子巡航控制系统主开关“ON/OFF”巡航控制系统主开关的3号端子螺旋电缆搭铁。2）巡航控制系统主开关）巡航控制系统主开关“-/SET”巡航控制系统主开关“-/SET”闭合，此时的电流方向为：ECM的40号端子螺旋电缆巡航控制系统主开关的1号端子巡航
9、控制系统主开关“-/SET”巡航控制系统主开关的3号端子螺旋电缆搭铁。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 3）巡航控制系统主开关）巡航控制系统主开关“+/RES”巡航控制系统主开关“+/RES”闭合，此时的电流方向为：ECM的40号端子螺旋电缆巡航控制系统主开关的1号端子巡航控制系统主开关“+/RES”巡航控制系统主开关的3号端子螺旋电缆搭铁。4）巡航控制系统主开关）巡航控制系统主开关“CANCEL”巡航控制系统主开关“CANCEL”闭合，此时的电流方向为：ECM的40号端子螺旋电缆巡航控制系统主开关的1号端子巡航控制系统主开关“CANCEL”巡航控制系统主开关的3号端子螺旋电缆
10、搭铁。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述 5）刹车开关）刹车开关打开点火开关后，主车身ECM控制IG2继电器工作，此时的电流方向为：蓄电池正极FLMAIN保险丝P/I保险丝IG2保险丝IG2继电器触点IGN保险丝刹车开关的3号端子刹车开关的4号端子ECM的35号端子。当驾驶员踩下刹车踏板时，刹车开关的3号与4号端子断开。一、汽车巡航控制系统概述一、汽车巡航控制系统概述2大众迈腾轿车巡航控制系统的控制电路及工作原理大众迈腾轿车巡航控制系统的控制电路及工作原理大众迈腾轿车巡航控制系统控制电路如图所示。巡航控制系统主开关E45、巡航设置开关E227发送信号给转向柱控制单元J527，此时
11、的电流方向为：转向柱控制单元J527驱动系统CAN数据总线控制单元J533仪表控制单元J285巡航控制指示灯K31（点亮或熄灭）。三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统 1自适应巡航控制系统的组成自适应巡航控制系统的组成自适应巡航控制系统（ACC）又称主动巡航控制系统，它是定速巡航装置的后续开发产品，其主要由雷达传感器、轮速传感器、转向角传感器、ACC控制单元、巡航控制开关、车速设定器、车距设定器、状态显示器、报警器等组成。三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统 2自适应巡航控制系统的优点自适应巡航控制系统的优点自适应巡航控制系统与传统的巡航控制系统相比，在功能上具有以下几个优点。
12、（1）通过各传感器的反馈信号，ACC控制单元可以根据靠近车辆物体的移动速度判断道路情况，并控制车辆的行驶状态；通过反馈式加速踏板感知驾驶员施加在踏板上的力，ACC控制单元可以决定是否执行巡航控制，以减轻驾驶员的疲劳。三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统（2）自适应巡航控制系统一般在车速大于25km/h时才会起作用，而当车速降低到25km/h以下时，便需要驾驶员进行人工控制。通过系统软件的升级，自适应巡航控制系统可以实现“停车起步”功能，以应对在城市中行驶时频繁停车和起步的情况。自适应巡航控制系统的这种扩展功能，可以使汽车在非常低的车速时也能与前车保持设定的距离。当前方车辆起步后，自适应
13、巡航控系统会提醒驾驶员，驾驶员通过踩油门踏板或按下按钮发出信号，车辆便可以起步行驶。三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统（3）自适应巡航控制系统使车辆的编队行驶更加轻松。ACC控制单元可以设定自动跟踪的车辆，当本车跟随前车行驶时，ACC控制单元可以将车速调整为与前车相同。（4）同时保持稳定的车距，而且这个距离可以通过转向盘附近控制杆上的设置按钮进行选择。三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统 3自适应巡航控制系统的工作原理自适应巡航控制系统的工作原理 自适应巡航控制系统的基本功能是保持驾驶员所设定的与前车的距离。因此，自适应巡航控制系统就是定速巡航控制系统的进一步发展。车上装有的
14、雷达传感器用于测定与前车的车距和前车的车速。如果车距大于驾驶员设定的值，车辆便会加速，直至车速达到驾驶员设定的车速值。三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统如图所示，蓝车的驾驶员激活自适应巡航控制，设定好期望速度v及期望距离Dw，因此车辆一直加速到设定的期望速度。如果车距小于驾驶员设定的值，那么车辆便会减速，减速可通过降低输出功率、换挡或必要时施加制动来实现。加速到设定的期望速度 三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统如图所示，蓝车识别出在前方同一车道内行驶的红车，系统通过减小油门及在必要情况下的制动使蓝车速度降低，将两车的距离调整到期望距离。出于舒适性的考虑，制动效果只能达到制动
15、系统最大制动减速能力的25%。当与前车的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。如果需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶员主动采取制动操作。减速到设定的期望速度三、自适应巡航控制系统三、自适应巡航控制系统虽然自适应巡航控制系统可以自动控制车速，但在任何时候驾驶员都可以主动进行加速或制动。当驾驶员在巡航控制状态下进行制动后，ACC控制单元便会终止巡航控制；当驾驶员在巡航控制状态下进行加速，停止加速后，ACC控制单元会按照原来设定的车速进行巡航控制。这个调节过程可以减轻驾驶员的疲劳感，因此可以间接地提高行车安全性。任务任务一一 丰田丰田卡罗拉轿车巡航控制
16、系统的检测与维修卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修1路试检查巡航控制系统功能路试检查巡航控制系统功能如表所示为卡罗拉轿车巡航控制系统路试检查表。任务任务一一 丰田丰田卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修2判断巡航控制系统故障原因判断巡航控制系统故障原因如表所示为卡罗拉轿车巡航控制系统故障诊断表。任务任务一一 丰田丰田卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修 3巡航控制主开关的检测巡航控制主开关的检测巡航控制主开关是一个自动回位开关，在操纵时中间的开关才能闭合，松开后开关自动断开。开关的每个位置均有电阻器，ECM通过读取巡航控制主开关的
17、电压信号来确定开关位置。如图所示为丰田卡罗拉轿车巡航控制主开关。任务任务一一 丰田丰田卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修卡罗拉轿车巡航控制系统的检测与维修 拆下巡航控制主开关，连接万用表检测开关电阻，如表所示为巡航控制主开关检测值，若不符合，则应更换新的巡航控制主开关。任务任务二二 车车距调节传感器和车距调节控制器的调校距调节传感器和车距调节控制器的调校 当传感器或者控制器损坏时，每次都要整体更换巡航控制系统单元，两个部件不可分离。在安装自适应巡航控制系统单元后，需要调校传感器。只有精确校准传感器，才能将同在一条车道上行驶的前方车辆识别为参照车辆。如果传感器在水平方向上调整得不精确，那么可能会
18、出现根据相邻车道上的车辆进行错误调节的情况。如图所示，奥迪A8的保险杠已被更换。传感器已安装，但未经调校。由于误将右车道作为参照车道，自适应巡航控制系统会根据右边车道上行驶的轿车，而不是针对在同一条车道上行驶的卡车进行车距调节。任务任务二二 车车距调节传感器和车距调节控制器的调校距调节传感器和车距调节控制器的调校因此，在以下情况下每次必须调校传感器。调节或更改过后桥前束。拆卸和安装过自适应巡航控制系统单元（传感器和控制器）。拆卸和安装过前保险杠。松开或移动过前保险杠。由于受到强力影响而导致前保险杠损坏。水平失调角度在-0.8至+0.8范围以外。任务任务二二 车车距调节传感器和车距调节控制器的调
19、校距调节传感器和车距调节控制器的调校如图所示，在装备两个自适应巡航控制系统单元（右侧车距调节传感器G259和车距调节控制器J428以及左侧车距调节传感器G258和车距调节控制器2J850）的车上，必须调校两个传感器。此时，调校从具有主控功能的传感器G259开始。装备两个自适应巡航控制系统单元的车型任务任务二二 车车距调节传感器和车距调节控制器的调校距调节传感器和车距调节控制器的调校 自适应巡航控制系统单元是用三个双头螺栓固定在支撑板上的。支撑板与保险杠呈刚性螺栓连接。双头螺栓的末端为球头。球头被用塑料球节套固定在支撑板的孔眼中。螺栓螺纹旋紧在传感器的塑料元件（卡夹）中。如图所示，三个螺栓中的两
20、个（A，B）螺栓用于调节传感器，第三个（C）螺栓不可调节并与传感器外壳连接在一起。旋转螺栓（A或B），传感器与支撑板的间距便改变，传感器围绕着由不可调节的螺栓（C）和第二个未被操控的、可调节的螺栓（B或A）形成的轴线摆动。由此可对传感器单独进行水平方向和垂直方向上的调整。在旋转螺栓调整时，必须使用调整工具VAS6190/2。任务任务二二 车车距调节传感器和车距调节控制器的调校距调节传感器和车距调节控制器的调校调调校传感器时也可使用以下专用工具。校传感器时也可使用以下专用工具。VAS6190A。ACC校准装置VAS6430或校准装置基本套件VAS6430/1带ACC。反射镜VAS6430/3。校
21、准装置VAS6430/1带ACC任务任务二二 车车距调节传感器和车距调节控制器的调校距调节传感器和车距调节控制器的调校 调调校过程的基本原理如下。校过程的基本原理如下。（1）将反射镜在车辆前面并定位在与车辆的几何行驶轴线垂直的位置上。几何行驶轴线显示的是后桥的转动方向，因此也是车辆直行时的运动方向。精确定位反射镜时需要使用一台四轮定位仪并进行相应的车轮基础定位。（2）确定雷达感应器的位置是否在规定范围时不需要进行完整的车轮定位测试，在此只需进行一次“快速启动”（进行轮辋跳动补偿和测量后桥前束）。随之，车距调节控制器的指令雷达感应器发射雷达波并接收通过镜面反射的信号。（3）使用车辆诊断测试仪触发该过程。当传感器调整到最佳位置时，反射回来的雷达波会重新准确地击中发射的起始点。控制器对偏离起始点的尺度进行分析并据此测定当时的失调角，并通过车辆诊断测试仪得到具体的螺栓调节信息。