第十九课巡航教学课件

第一节电控巡航控制系统的检修

一、电控巡航系统的功用与组成

汽车巡航控制系统CCS（CRUISECONTROLSYSTEM）是一种在汽车行驶中能够自动控制其均速行驶，减轻驾驶员疲劳、提高舒适性和经济性的电控系统巡航的功用汽车巡航控制系统的作用是：按照驾驶员所设定的车速，不用踩加速踏板就可以使汽车自动地以设定的车速均速行驶采用此装置后，在高速公路上长时间行车时，可减轻驾驶员的工作强度。同时，由于均速行驶。加速踏板及制动踏板的踩放次数减少，耗油量减少，提高了汽车的经济性电控巡航系统最适合在路面平稳、坡度小、全封闭的高速公路上行车时使用；在交通状况混乱、弯道多、坡度大、行车速度较低的道路上不宜使用目前，电控巡航巡航系统主要安装在中、高档轿车上巡航系统的特点提高汽车行驶舒适性。在高速公路或路况良好的道路上行驶时，可减轻驾驶员的疲劳强度节省燃料，减少排放污染。由于汽车基本上是均速行驶，发动机功率与燃料供应之间达到最佳匹配，因此，可节省燃料，同时也降低了废气的排放保证良好的动力性。因为巡航系统可以使车辆无论在上坡、下坡、平路上行驶时，只要发动机功率允许，能够自动调整发动机转速与车速的匹配，使行驶速度基本恒定，保证汽车动力充沛巡航系统电控装置的组成传感器巡航控制系统的传感器主要有：车速传感器、节气门位置传感器和节气门控制臂位置传感器车速传感器车速传感器通常与发动机电控系统共用，它将实际车速信号转化为电信号输入巡航控制系统的电控单元车速传感器有：磁脉冲式、霍尔式、光电式和磁阻式等几类节气门位置传感器此传感器与发动机电控系统共用，主要作用是给电控单元提供一个与节气门位置成比例变化的电信号节气门控制臂位置传感器此传感器是巡航系统专用的传感器。它的作用是对电控单元提供节气门控制臂位置的电信号目前，应用较多的是滑线电位计式。当节气门控制摇臂转动时，电位计随之转动，输出一个与控制摇臂位置成比例连续变化的电信号操作开关操作开关用于巡航系统巡航车速的设定、取消，巡航状态的进入和退出等主要包括主控开关、离合器开关、变速器空档启动开关、刹车开关（包括手刹）和电源开关（点火开关）等其中主控开关分为主开关和控制开关两种功能主开关是巡航系统主电源开关，采用按键方式图箭头2方向压入（ON）则接通电源，再压入（OFF）则关闭。控制开关有五种功能：SET（设置）COAST（滑行）RES（恢复）ACC（加速）CANCE（取消）电控单元（ECU）电控单元是巡航控制系统中的重要部件，也称巡航控制电脑，是整个控制系统的中枢电控单元由处理器芯片、A/D、D/A、IC及输出隔离驱动和保护电路等模块组成。ECU接收来自车速传感器和各种控制开关的信号，按照存储的程序进行处理，当车速偏离预先设定的巡航车速时，输出一个电信号给执行器，控制执行器动作，使实际车速与设定车速相一致ECU的主要功能如下：匀速控制功能ECU将实际车速与设定车速进行比较，当车速高于设定车速时，控制执行器将节气门适当关闭；当车速低于设定车速时，控制执行器将节气门适当开启巡航车速设定功能当主开关接通，车辆在巡航控制车速范围内行驶时，如果SET/COAST开关接通后松开，巡航控制ECU便将此车速存储于ECU存储器中，并使车辆保持此速度行驶降低巡航车速功能当车速以巡航控制模式行驶时，如果SET/COAST开关接通后不松开，执行器将会关闭节气门，使车辆减速。ECU将开关松开时的车速存储，并保持此车速行驶提高巡航车速功能当车速以巡航控制模式行驶时，如果RES/ACC开关接通，执行器将会使节气门开度适当增大，使车辆加速。ECU将开关松开时的车速存储，并保持此车速行驶恢复功能只要车速没有降到40km/h以下，若用任一个取消开关以手动的方法将巡航控制模式取消后，接通RES/ACC开关，即可恢复设定的车速车速一旦处于40km/h以下，设定的车速就不能恢复，因为存储器中的车速已被清除车速下限控制车速下限控制是巡航控制所设定的最低车速，约为40km/h，巡航控制车速不能低于此速度。当车辆以巡航控制模式行驶时，若车速降至40km/h以下，巡航控制就会自动取消,设置在存储器中的车速也被消除自动变速器控制功能在车辆以超速档上坡行驶时，车速降至超速档切断速度时，ECU自动取消超速档并增加驱动力，防止车速进一步降低。当车速升至超速档恢复速度时，巡航控制ECU将恢复超速档自动退出功能当车辆处于巡航状态时，除主控制开关外的任一控制开关接通或实际车速与设定车速的差值大于15-16km/h时，ECU控制系统退出巡航状态，车速由驾驶员控制诊断功能巡航控制系统发生故障时，组合仪表上的电源指示灯闪烁，提示驾驶员注意；同时，ECU存储相应的故障代码可通过电源指示灯读取执行器执行器将ECU输出的电流或电压信号转变为机械运动，从而控制节气门的开度，达到控制车速的目的。目前使用的执行器有两种类型，一是真空驱动型，是由负压操纵节气门；另一种是电动机驱动型，是由电动机操纵节气门

二、电控巡航系统的控制原理电控巡航系统是一种典型的闭环控制系统，图是电控巡航系统原理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，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迭加另一种办法是将误差信号输入一个微机用这种控制方法可使用更先进的程序

车速与节气门开度之间关系如图在平坦路上行驶车速为υ0时，节气门开度为θ0，此时，若节气门开度保持不变，可用调定速度υ0巡航行驶。但是，若车辆在上坡时，车速便降至υD，不能进行巡航行驶。为了使巡航行驶与辆行驶阻力的变化无关，作为控制目标值由电控单元设置了输出控制线，控制斜率应该尽量使车速变小，还可以调整斜率。从图中可知，由于设置了控制线，对于上坡、下坡等道路变化，只要将节气门开度调整±Δθ，就可将速度变动幅度限制在±Δθ的微小范围内在所有车辆上，从调整节气门开度到车速改变，这中间都有一段延迟，巡航控制系统的电路在设计时考虑到此因素。当系统将实际车速调整到指令车速时，可避免严重的车速波动电控巡航系统程序如图三、巡航系统电控装置的故障诊断与检修实例在使用中，当汽车巡航系统出现故障时，仪表板上巡航警告灯会闪亮，提示驾驶员巡航系统出现故障，系统已退出巡航控制状态。在确定电源及各配线连接正常的情况下，应先根据系统的自诊断功能，初步判断故障的大致原因和部位，然后进行电路以及各电控装置的检查，以确定故障的具体部位和原因现以丰田佳美轿车巡航系统为例，介绍故障诊断与检修方法电控巡航系统的故障自诊断丰田车系的故障代码读取方法基本相同，用跨接线短接诊断插头TDCL的检查端子TC和E1，接通点火开关，故障警告灯会从低到高顺序显示故障代码

丰田佳美轿车巡航系统故障代码故障码：一正常故障码：11驱动电机不正常；电机电路短路故障码：12电磁离合器电路短路；断路故障码：13执行器电机短路；位置传感器检测到电压异常；当电机工作时，位置传感器信号值不发生变化。故障码：21不向发动机控制电路输入速度信号故障码：23在定速期间，实际车速下降到16km/h或远低于设定车速故障码：32控制开关电路短路故障码：34控制开关电路电压不正常故障码：41巡航系统ECU故障，更换ECU关闭点火开关后，拆下DIME熔断器10s以上，即可消除故障代码巡航系统电路的检修图为丰田佳美轿车巡航系统电路巡航控制执行器电路检测

如图所示，插头C2端子1-3之间电阻约为2KΩ，端子5-4之间电阻约为36KΩ巡航主控制开关电路检测如图所示，插头C13的端子15与端子20在主开关接通时应该导通端子20与端子17，在“CANCL”开关接通时，电阻约为418Ω；在“RESUME/ACCEL”开关接通时，电阻约为68Ω；在“SET/COAST”开关接通时，电阻约为198Ω巡航系统ECU的检测如图所示，插头C16的端子14与搭铁之间，点火开关处于ON位置时，电压约为12V湍子1、15与搭铁之间电压始终为12V。端子3与搭铁之间，在驻车开关接通时或制动液位报警开关接通时应导通端子20与搭铁之间，在转子轴转动一周时，应产生四个脉冲端子18与搭铁之间，在