汽车速度自动控制系统PPT课件

-,1,巡航速度控制系统制作赵骏主讲赵骏武汉市汽车应用工程学校武汉市汽车维修技术培训学校,-,2,CCS：是英文单词“CruiseControlSystem”的缩写。意为巡航控制系统，习惯上称之为定速巡航系统,何为CCS系统,-,3,在发动机功率允许的范围内，当车速高于30km/h时，借助定速巡航系统可使车辆按设定的车速恒速行驶，解放踩油门的脚，以减轻驾驶员的疲劳强度。对于装备自动变速箱车辆，通过调整发动机转速（控制节气门开度、喷油时间、点火提前角等）及变换变速箱工作档位实现按设定车速行驶。对于装备手动变速箱的车辆，只能在相应档位下通过调整发动机转速实现稳定车速。,CCS系统功能,-,4,注意事项：巡航系统在以下情况不应该开启：交通密集或不适宜的路面，如水滑路面，碎石路面等。当系统启动后不允许不踩离合器就换入空档！否则发动机会因转速过高而损坏。行驶中在下坡时巡航装置不能保持速度的恒定，因为重力会使车速不断增加，这时需要人为制动。重要提示：自动变速箱车上的巡航装置只有当换档杆处于D、3、2档时才能被激活。当将换档杆移到P、N、R、1档时，系统停止工作。,注意事项,-,5,A,B,系统构成,宝来04年型上选装了CCS系统，该系统是集成在发动机电控系统中的一个子系统；装备CCS系统的宝来车只是增加了控制开关和巡航指示灯（部分车型上安装）。通过转向组合开关上的控制开关A（on/off）和B（+、RES/-、SET）操作。,A,B,巡航指示灯,-,6,把按钮A上的开关至于ON。当巡航装置打开后会在仪表上显示一个警报灯。注意：该警报灯不是在所有装备CCS的车上都有。,打开CCS系统,-,7,当达到理想的车速后，短暂地按一下SET键，就可以松开油门踏板，此时按设定的车速行驶。在巡航状态下，通过踩油门踏板也可提高车速，但当脚离开油门踏板后，车速又会回到以前的设定值。但有一个例外，即如果超过5分钟以大于设定车速10km/h以上的速度行使后，就必须重新存储速度值。,设定车速,如果进行系统临时关闭操作时没有速度值被存储或已存储的速度值被清除了，可以通过以下方法重新存储：开关置于ON，紧接着按住按钮“+”，直到达到理想的速度值，松开按钮后当前的速度值就被存储下来了。,SET键,-,8,+-键,更改设定车速,减速/存储已存储的车速可以通过按“-”按钮有级（步长1、2或3km/h)降低。如果按住该按钮不动，车速会自动降低，直到达到目标车速时松开按钮，当前的车速就被存储下来了。当“-”按钮在车速低于30km/h时松开，存储的车速值被清除。此时只能加速到30km/h以上后再重新存储。,+-键,加速/存储通过按“+”按钮使存储的车速有级（步长1、2或3km/h)提高，如果按住该按钮不动，车速会自动提高，直到达到目标车速时松开按钮，当前的车速就被存储下来了。,-,9,RES键,临时关闭系统,手动变速箱临时关闭：踩制动踏板或离合器踏板,当前存储着的速度值仍被保留着。如果想重新获取已存储的速度，则必须在松开制动踏板或离合器踏板之后，紧接着按一下RES键。,-,10,自动变速箱临时关闭：踩制动踏板或将换档杆置于P、R、N、1位置。当前存储着的速度值仍被保留着。如果想重新调用已存储的速度，当车速高于30km/h时，松开制动踏板或将换档杆移到D、3、2档之后，紧接着按一下RES键。注意：只有当前的交通状况允许，才建议恢复到较高的设定车速。,RES键,临时关闭系统,-,11,当把开关置于OFF或关闭点火开关，此时巡航系统所存储的值被清除，系统被完全关闭。若想再次启动巡航系统，在车速高于30km/h的情况下，将巡航开关置于ON位置，并重新设定巡航车速。,完全关闭系统,-,12,由于CCS系统是集成在发动机电控系统中的一个子系统，所以其自诊断的各项功能均在发动机电控系统（地址01）中完成。可使用的自诊断仪器为：VAG1551/1552VAS5051/5052,巡航系统自诊断,-,13,巡航系统相关插头连接：,从控制开关到插头处用电路板连接,10孔插头,电路板,10孔连接插头：各插脚接线如下1：空2：兰色3：红/棕4：黑/黄5：白色6：黑/蓝7：黑/黄8：空9：空10：空,-,14,巡航系ON/OFF开关、RES按钮,巡航系统SET按钮,巡航系统相关电路图,-,15,汽车速度自动控制系统,车速自动控制系统实质是一个巡航速度控制系统，即控制车辆以恒定速度行驶的系统。在高速公路上长时间行驶时，驾驶员只要一打开速度自动控制系统的开关，车速自动控制系统就会根据行驶阻力的变化，自动增减节气门开度，使车速保持一定。无须驾驶员踩加速踏板，并且可保证汽车以预先设定的速度行驶，驾驶员只要把住方向盘就可以了，从而大大减轻了驾驶员的疲劳强度，同时还能减少交通事故的发生。,-,16,系统的组成及原理,速度自动控制系统根据控制节气门的方式不同，可分为真空控制式和电机控制式两种。前者主要依赖于机械部件和转动零件，因而精度和灵活性较差；而这些正是电子控制系统所具有的优点，因而目前车速电子自动控制装置得到广泛的应用。,-,17,1电控真空控制式,电控真空控制式速度自动控制系统是根据设置的车速传感器，将车速信号输入电子控制装置，由电子控制装置发出控制。真空系统由真空调节器、节气门驱动伺服膜盒、车速控制开关和制动踏板上的真空解除开关等部分组成。根据电控单元的输出信号，经电磁滑阀可调节控制进入该系统的新鲜空气量，从而能控制作用于伺服膜盒内的真空度。通过膜片的移动，使节气门的位置产生变化，从而控制节气门开大、开小或保持不变的目的。,-,18,2电控电子控制式,电控电子控制式速度自动控制系统主要由车速传感器、电控单元、执行器、主开关和控制开关、驻车制动开关、制动灯开关、离合器开关（手动变速车型）和空挡启动开关（自动变速车型）以及自诊断装置等组成,-,19,指令开关一般是杆式开关，它装在转向柱上驾驶员容易操作的地方，通常其功能包含在组合开关内。大多数开关有三个挡位：调速/定速、断开和恢复调整。车速传感器通常和车速里程表驱动装置相连。如果车速表是电子式的，车速表传感器给出的信号可直接用作速度自动控制系统的反馈信号，因而不必另设传感器。专用于速度自动控制系统的车速传感器一般安装在汽车变速器的输出轴上，因为实际车速与变速器输出轴转速成正比。油门执行器是电子速度自动控制装置的一个组成部分，有电动和气动操纵两种形式。电动方式一般采用步进电机控制，而气动方式大多采用由进气歧管真空度控制的气动活塞式结构。,-,20,电控单元根据开关和传感器的信号控制车速自动装置的各种功能。一般有：恒速控制功能；设置功能；减速、加速功能；恢复功能；速度下限控制功能；速度上限控制功能；快按降速功能和快按升速功能；安全电磁离合器控制功能；手动取消功能；自动取消功能；自动变速器控制功能；诊断功能等。,-,21,汽车在平坦的道路上行驶时，接通主开关以打开控制系。当车速达到要求的速度时，再设定速度的控制开关，这时电控单元就按设定的车速保持恒速行驶。当汽车行驶阻力变化时，行驶速度也会发生变化，电控单元根据车速传感器传来的信号，经比较、判断后，即向执行器发生指令，使其节气门开度变大或变小，以满足恒速行驶的需要。,-,22,概述,基础,自适应巡航定速系统,维修,系统组成部件,操作及显示,-,23,自适应巡航定速系统,-,24,自适应巡航定速系统,概述,巡航定速装置(GRA),自适应巡航定速系统,达到驾驶员设置的希望车速。,正前方无行驶的车辆：,正前方行驶的车辆,达到驾驶员设置的希望车速。,将实现由驾驶员设置的希望车距（有时间差）,-,25,自适应巡航定速系统,调节自适应巡航定速系统所需要的信息前方车辆的位置,前方车辆的位置,前方车辆的位置,调节选择相关车辆,-,26,自适应巡航定速系统,车距测量系统：,视觉观测不利条件（如大雾、下雨）时出现的问题遇到不易看到的物体，或污浊的反射表面时所受到的妨碍,雷达技术处于不利环境时通过在较长波长的优点在所有导电物质上的反射（反射波）,特别使用于街道交通状况,-,27,车距测量系统：发射信号到接收部分反射信号所用的时间取决于目标物间的距离。例如：距离扩大到两倍时，发射信号到接收反射信号所用的时间也延长到两倍。,50米,100米,自适应巡航定速系统基础,-,28,自适应巡航定速系统,车距测量系统：直接测量往返时间十分复杂。因此，我们运用FMCW（调频持续波）测量方法对往返时间进行测量，将其作为持续发射并即时变频的高频振荡电波来使用。变频（调制）为200兆赫/毫秒。以一个76.5Giga赫兹的输送信号作为“输送载体”。通过这种方法我们可绕过复杂且浪费的往返时间直接测量，取而代之以通过处理简单易得的发射和接收（反射）信号间的差值来获得我们所需要的信息。,频率（千赫兹）,FM信号,时间,时间,76,6,76,5,76,7,-,29,自适应巡航定速系统,车距测量系统：发射信号与接收（反射）信号间的频率差值直接取决于和目标之间的距离。距离越大，则发射信号接收的往返时间越长，并且发射频率与接收频率间的差值越大。,频率,频率差值,时间差值,发射信号,接收信号,时间,-,30,自适应巡航定速系统,确定前方车辆的速度：为获取前方车辆的车速我们运用的是一个物理作用，就是所说的“多普勒效应”。当发射器与被探测目标的距离缩短时，发射电波的频率升高，相反情况时则频率下降。多普勒效应应用举例：当消防车接近时，行人听到的是恒定高音的喇叭信号（高频）。当消防车远离时，行人听到的是低音的喇叭信号（频率跌落低频）。,-,31,自适应巡航定速系统,确定前方车辆的速度：例如：当前方车辆快速行驶时，车距加大。由于多普勒效应，接收（反射）信号(fD)的频率将变小。这将导致上坡(f1)和下坡(f2)时的频率差值。通过控制单元进行计算。,发射信号,接收/反射信号,时间,频率,f1,f2,f1,f2,f4,f3,fD,相对速度,-,32,自适应巡航定速系统,测定前方车辆的位置：雷达探测信号以波瓣状向外发射。信号强度随离发射器距离的增大而逐渐减弱。,确认前方车辆的位置，必须附加一个信息，即前方车辆在本车前方以何种角度运动。此信息可通过运用三波束雷达探测技术来获得。通过每个雷达波瓣接收（反射）信号的振幅（=信号强度）关系可确定角度信息。,-,33,自适应巡航定速系统,确定作为控制参照物的车辆：然后通过车距控制系统控制单元确定车道。此过程相对复杂且需要附加信息（附加输入信号）。这里所需要的数据是转动角度传感器信号、车轮转速传感器信号和转向角度感应器信号。对这些信号进行处理，即可得到车道弯道走向方面的报告。,-,34,自适应巡航定速系统,确定作为控制参照物的车辆由目前带有自适应巡航定速系统的车辆正行驶的弯道半径，和已确定的车道平均宽度得出此虚拟车道。雷达探测感应器测量到的在此车道和旁边车道的物体将作为对车距调控系统有重要意义的物体。,-,35,自适应巡航定速系统,确定作为控制参照物的车辆在弯道变换或弯道进口和出口时会发生这样的情况，车辆在短时间内消失或旁边车道的车辆被捕捉。这种情况由系统决定的，并非系统故障！这就有可能使系统表现出短时间内的不明加速或车辆减速。,-,36,车距调控系统感应器G529和车距调节系统控制单元J428感应器和控制单元安装在同一壳罩内。若感应器/控制单元任一发生故障，则必须换掉整个单位元件。车距调控系统感应器G259发射模数化频率信号并接收反射信号。控制单元对雷达探测信号及其它附加输入信号进行处理。通过这些信号可以在雷达探测范围内众多物体中找出作为进行相关调控参照物的车辆。,自适应巡航定速系统系统组成部件,-,37,通过位于转向柱左侧的操作杆来进行操作。,自适应巡航定速系统操作员及驾驶员应知信息,-,38,自适应巡航定速系统,显示方案通过以下三个显示功能组实现：所有重要信息总在里程表中央进行显示。,那些与系统有关的，但由于其出现次数较少而无需经常显示的重要信息，将在仪表总成显示屏中央的信息显示。,-,39,自适应巡航定速系统,附加信息，对系统功能进行进一步的解释，由驾驶员打开附加显示屏进行显示。只需按下刮水器操作杆下方的RESET（复位）键就能获得显示。,-,40,自适应巡航定速系统,距离1,距离2,距离3,距离4,时间间隔1.0s,时间间隔1.3s,时间间隔1.8s“半里程表”,时间间隔2.3s,动态状况：运动型,动态状况：标准型,动态状况：标准型,动态状况：舒适型,密集的车流交通连贯行驶,流畅的车流交通，舒适的“随车行驶”,流畅的车流交通，舒适的“随车行驶”,适用于州立公路交通，挂车行驶,-,41,自适应巡航定速系统,需驾驶员采取动作当系统发觉实施的刹车功能并不能保证事先给入的车距，就会发出一声急促的信号(gong)另外里程表上以0.5赫兹频率闪动的红色预存显示提示驾驶员应采取主动刹车。,-,42,自适应巡航定速系统,共有四种不同的系统状态（模块）：关闭:系统关闭后，不能对其进行操作。,准备:系统打开，但其控制功能未激活。（=待机状态）。如果自适应巡航定速系统事先被激活，则所希望的车速已存入了存储器内。,激活:自适应巡航定速系统使车辆以设置的车速进行行驶（无障碍行驶）或调控与前方车辆的车距；,超过设置车速:驾驶员通过加大油门超过设置车速；,-,43,自适应巡航定速系统维修,调整车速感应器：通过以下示例可更清晰地了解对精密传感器进行调整的必要性。雷达信号识别前方车辆的有效范围是大约130米。如果传感器的正确安装位置水平偏差为1度时，那么在130米的距离里将造成大约2.1米的偏差。在极端情况下可以造成以邻近车道内前方车辆为参照物进行距离调节。,130米,-