汽车车身底盘电控技术与检修课件：汽车巡航控制系统结构与检修

汽车车身底盘电控技术与检测汽车巡航控制系统结构与检修学习目标职业技能技术知识任务一汽车巡航控制系统结构与检修掌握巡航控制系统的组成及工作原理任务二典型汽车巡航控制系统的检修掌握巡航控制系统的检测任务一汽车巡航控制系统结构与检修一、汽车巡航控制系统结构及工作原理1.1汽车巡航控制系统的基本结构巡航控制系统的主要部件有：巡航控制开关、车速传感器、巡航控制ECU、执行器等：汽车巡航控制系统具有定位功能、报警功能、指挥控制功能、语音提示功能、扩展功能等。1.2汽车巡航控制系统的原理巡航控制系统的电路原理如图6-1所示。巡航控制系统是一种利用电子控制技术保持汽车自动等速行驶的系统。驾驶员利用控制开关，就可以把保持恒速、减速、恢复原速的车速命令传递给ECU。当驾驶员操纵保持恒速时，ECU就记下即时车速，开始进行恒速行驶控制。

图6-1巡航控制系统的电路原理

汽车巡航控制系统是一个闭环控制系统，而控制器件的主体是单片机及配属的模块。控制的基本方法是经典的比例积分调节控制(又称为PI方式)，如图6—2所示。图6-2汽车巡航控制系统

1.3汽车巡航控制系统的作用汽车巡航控制系统是一种利用电子控制技术保持汽车自动等速行驶的系统，其主要目的是减轻驾驶员的工作负担，提高汽车行驶的舒适性。汽车巡航控制系统是一种汽车辅助驾驶系统，可以在车速变化范围内起动该系统。1.将巡航控制系统设定在所需的车速（1)如图6-3所示，按下主开关(位于巡航控制操纵杆末端)后松开，电源指示灯会发亮。

图6-3打开主开关

（2）如图6-4所示，踩下油门踏板以获得所需的车速(在40～200km／h)。图6-4踩下油门踏板以获得所需车速

（3)如图6—5所示，向下推巡航控制操纵杆后松开，这样就接通SET／COAST控制开关，松开操纵杆瞬间的车速就会寄存在存储器中，使巡航控制系统设定在这一车速。

图6-5操纵巡航控制操纵杆寄存车速

2．在巡航控制系统控制下加速(1)重新设定至较高的车速重设较高的车速有两个方法，一个方法是用控制开关，另一个方法是用油门踏板。1）用控制开关(见图6—6)．①拉起控制开关，接通RES／ACC(恢复／加速)，直至达到所需的车速。②当达到所需的车速时，松开控制开关。图6—6用控制开关在CCS控制下加速

2）用油门踏板，较快的方式，如图6—7所示。①踏下油门踏板，以获得所需的车速。②向下推控制开关(至SET／COAST位置)，然后在达到所需的车速时松开。图6-7用油门踏板在CCS控制下加速

(2)重新设定至较低的车速重设较低车速有两个方法，一个方法是用控制开关，另一个方法是用制动踏板。1）用控制开关(见图6-8)。①将控制开关向下推，接通SET／COAST，直至达到所需的车速。②当达到所需的车速时，松开控制开关。图6-8用控制开关在巡航控制系统控制下减速

2）用制动踏板，较快的方式，如图6一9所示：①踩下制动踏板，以获得所需的车速：②将控制开关推下至SET／COAST位置．当达到所需的车速时松开。

图6-9用制动踏板在巡航控制系统控制下减速

表6—1取消巡航控制功能的方法

4）恢复预设车速如果预设车速用表6-1中的方法(1、2、3、4或5)暂时取消，只要车速没有降至40km／h以下，接通RES／ACC(恢复／加速)开关(见图6—10)，就会恢复预设巡航车速.但要注意，表6—1中的第6、第7或第8种情况，会将预设车速持久取消。如果驾驶员希望恢复巡航控制系统的工作，就必须将主开关倒转拧入，重复上述的设置操作，重新将所想要的车速设置在存储器内。图6-10接通RES／ACC开关，恢复预设车速

二、巡航控制系统的检修2.1概述巡航控制系统是装在当代汽车中最普遍的电子设备之一。在开阔路面行驶时，它能保持恒定的车速而不需驾驶员一直不断地控制，这会减轻驾驶员的疲劳并提高燃油经济性。2.2自诊断

这里以福特汽车公司的IVSC系统为例，介绍获取故障码的一些通用方法。福特汽车公司的集成化车速控制(IVSC)系统具有自检功能，这种功能包含在EAC的KOE0和KOER程序中，如图6-11所示。

图6-11福特汽车公司的集成化车速控制(Ivsc)系统1-电子控制器总成；2-TP输入；3-B00输入；4-NDS输入；5-喇叭；6-车速控制开关；7一恢复SET／COAST加速；8-车速传感器(VSS)；9-机械式仪表板；l0-到ElC电子仪表板；11-执行器连接到节气门连杆；12-车速控制伺服机构；l3-伺服马达；l4-调节阀(控制施加到真空马达上的真空信号)；15-真空分配器

2.3无故障码设置系统的诊断(1)踩住制动踏板，观察制动灯。如果制动灯不亮，则检查制动灯开关及电路。(2)如果汽车装备的是手动变速器，检查并确认离合器解除开关的工作是否正常。用欧姆表或电压表检测它的工作情况。(3)检查执行器操纵杆和节气门拉线动作是否正常。(4)断开止回阀和伺服机构之间的真空管(在伺服机构侧边的止回阀)，在管子的开口端施加l8inHg的真空来检测止回阀。止回阀应能保持住真空，否则须更换。(5)检查真空泄放阀工作是否正常。(6)按一定的操作规程来检测控制开关和电路，检查时可使用电路图和开关连通图表帮助检测。

(7)检测伺服机构的工作情况。(8)检测车速传感器的工作情况。(9)如果所有检测表明工作正常，但系统还不能运行，须更换放大器(控制器)。专用工具：数字电压欧姆表、真空泵。1-前围板；2-前悬架支撑；3-自检插座；4-自检输入端图6-13电压表接到自检插接器和STI1-脚2；2-脚4；3、4、8-跨接线；5、7-自检输入插座；6-蓄电池图6-12自检插座和STI位置

2.4车速不稳的诊断如果在设置好巡航控制后，车速却忽高忽低，可按下列步骤查找故障。(1)检查执行器连杆机构操纵是否平稳。(2)检查车速表软轴走向是否适当并确认软轴上没有扭结。(3)检测伺服机构。(4)检查车速传感器。(5)检查真空泄放阀的动作。(6)检查所有的电器连接。(7)如果在这些检测中没有查到任何故障，则必须更换放大器(控制器)。

2.5、间歇性动作的诊断(1)把真空表连接到伺服机构的入口管。至少有2.5inHg的真空。(2)检测伺服机构总成。(3)利用维修手册中的开关连通性图表和系统原理图检测开关的动作。转动方向盘到最大角度的同时检测开关。2.6部件的检测1．控制电路的检查(1)检查保险丝是否烧坏。(2)如果保险丝完好，从真空调节器上拆下导线连接器。(3)将线束中的接合导线和真空调节器上的保持线柱连接，使电流不经过下限速度开关.(4)接通点火开关，发动机不启动，慢慢按压和松开车速控制开关，如能听到真空阀的吸合响声，且指示灯亮，说明真空管和有关电路良好。

2．伺服机构总成的检测执行器的检测随设计而有所不同。某些制造厂使用真空伺服机构，而其它则使用步进电机。3．真空调节器的检测真空调节器的检查应进行以下几点。(1)在A点拆下线束。(2)在A点通向电源的一端连接一个电压表。(3)接通点火开关，电压表应指示蓄电池电压。(4)重新接上连接器。(5)将电压表接到B点，将控制开关按下一半距离。(6)电压表应指示蓄电池电压，否则更换车速控制开关。(7)从真空调节器上拆下线束。(8)控制开关按下一半，C点应指示出蓄电池电压。

9)如C点能指示蓄电池电压而真空阀不能动作，则拆下真空调节器上的连接器，用欧母表检查B点和搭铁部位之间是否通电及电阻值是否正常。(10)此真空阀线圈的电阻值一般在5～6Ω之问，如果低于此值，应更换真空调节器；如果此电阻值高于6Ω，则须检查搭铁部位，搭铁正常，则应更换真空调节器。(11)检查D和E之间的40Ω电阻。(12)检查进气歧管的连接是否良好。(13)接上所有导线连接器和真空管，进行路试，如果真空系统不工作，应更换真空调节器。

4．真空释放阀的检测真空释放阀滞留在开启状态或者泄漏都会引起不动作或误动作故障。真空释放阀自身不能释放真空的故障不会被驾驶员注意到，它是一种称之为fail-safe(工作可靠但性能不降)的系统：如果真空释放阀不能释放。也可用施加制动时的电气开关信号来解除巡航控制系统，应养成一个良好习惯，只要在车间修理汽车巡航系统，都应检测真空释放阀。5．车速传感器的检测拔下放大器上的六芯插接器，将欧姆表连接在电路l50和57A之间，其阻值应接近200Ω。如果阻值小于200Ω，检查放大器和车速传感器之间的电路有无短路。

6．制动分离开关和进气调节装置的调整(1)制动分离开关的调整逐步踏下制动系统踏板，每次踏下32mm，逐点用车速控制开关试验系统是否接合．直到系统已不能接合为止。接合阶段的踏板行程应有64mm左右。(2)进气调节装置的调整对进气调节装置的调整主要针对其上的空气调节管。①如低于预定速度，可将空气调节管向外调整；②如高于预定速度．可将空气调节管向里调整；③空气调节管每转动1／3圈，大约可影响车速1.6km／h。

2.7部件的更换在巡航控制系统中须经常更换的两个部件是伺服机构和开关。2.7.1伺服机构总成的更换更换伺服机构总成时，所需的工具主要有：翼子板护罩、一套旋具(螺丝刀)、一套组合扳手、棘轮钻和一套筒板。对伺服机构总成实施更换拆卸时，可按下列步骤进行:(1)拆下连接车速控制执行器拉线到加速器拉线固定架和进气歧管支撑架上的固定螺钉。(2)断开支架上的拉线。(3)拆开加速器拉线上的车速控制拉线。(4)拆开到伺服机构总成上的电器连接。

(5)拆下连接伺服机构总成固定支架到前悬架支撑上的两个固定螺母。(6)拆下连接伺服机构总成到固定支架的两个固定螺母。(7)拆下伺服机构和拉线总成。(8)拆开盖住伺服机构总成固定螺栓的两个拉线护罩并拆下该罩。(9)从伺服机构总成上拆下拉线。2.7.2开关的更换

开关的拆卸根据其安装位置而不同。如果开关是转向信号手柄上多功能开关总成的一部分，参照维修手册拆卸该开关。

2.8常见故障诊断巡航控制系统的故障可以分为两类，一类是巡航控制系统不能工作；二是巡航控制安全保持系统的故障。任务二典型汽车巡航控制系统的检修一、凌志LS400汽车巡航控制系统的组成

图6—15CCS系统的组成

如图6-15所示，巡航控制系统由传感器、主开关、巡航控制开关、执行器和巡航控制ECU组成：传感器和控制开关将信号传送至巡航控制ECU。二、凌志LS400汽车巡航控制系统的工作原理(1)真空驱动型巡航控制系统的工作原理(见图6—16)

（a）方框图；（b）电路图图6-16巡航控制系统方框图和电路图(真空驱动型)

(2)电动机驱动型巡航控制系统的工作原理(见图6—17)图6-17巡航控制系统方框图和电路图(电动机驱动型)(用于“陆地巡洋舰”)

三、凌志LS400汽车巡航控制系统各部件位置图凌志LS400汽车巡航控制系统的部件位置如图6—18所示。

图6-18凌志LS400汽车巡航控制系统的部件位置

一、巡航控制系统电路诊断方法1.1检查指示灯1)将点火开关扭至“0N”(通)。2)检查巡航主指示灯：检查巡航主指示灯，应在巡航控制主开关接通时亮，而在巡航控制主开关断开时熄灭：如指示灯检查结果不正常，则应对组合仪表进行故障分析和排除。1.2故障码校核在巡航控制状态行驶时，如l号车速传感器或执行器等发生故障，ECU则会使巡航控制的“自动取消”起动，同时使巡航主指示灯闪烁，以通知驾驶员发生了故障，如图6—19所示与此同时，存储器也会存储该故障码

图6—19巡航主指示灯闪烁情况1.3故障码输出（1)使用诊断检查导线①将点火开关扭至“0N”(通)：②用SST连接丰田诊断通信链路的Tc和E1端子，如图6—20所示。

图6-20丰田诊断通信链路(插座)

图6-21故障灯闪烁正常码、11号故障码及21号故障码情况(a)正常码；(b)11号故障码及21号故障码

④按表6-3中巡航指示灯闪烁方式检查系统是否有故障：⑤检查完毕后，应脱开Tc和E1端子，关断显示。(2)用手持式测试器检查①将手持式测试器与TDCL(丰田诊断通信链路)连接起来。如图6-22所示。②根据测试器显示屏上的提示符号读出故障码(请参阅手持式测试器的操作手册)。图6-22使用手持式测试器诊断接线

1.4故障码

表6-43故障码

1.5用手持式测试器和分接盒测量ECU端子值1)将手持式测试器及分接盒与车辆配线连接起来，如图6-23所示。2)根据测试器显示屏上的提示符号读出ECU输入／输出值。3)参阅分接盒操作手册：图6-23手持式测试器、分接盒和车辆的连接备注：手持式测试器具有“瞬象”功能，可以记录下测量数据，有效地诊断出间歇式故障

1.6故障码的清除1)修理工作完毕后，断开点火开关，将ECU—B保险丝拔出不少于l0s便可清除保存在存储器中的故障码。图6-24所示为装有保险丝的发动机舱接线盒。2)接好保险丝，检查显示正常码。图6-24发动机舱接线盒

1.7故障码一览表故障码

故障部件11执行器电动机电路12执行器电磁离合器电路13执行器位置传感器电路

14执行器电动机电路：

执行器位置传感器电路21车速传感器电路23

执行器控制拉索；

车速传感器电路32、34控制开关电路(巡航控制开关)

41巡航控制ECU

1.8输入信号的检查1）代码输出，见表6-5：①检查1～2号。将点火开关扭至“0N”(通)。②检查3号：先将点火开关扭至“ON”(通)，再挂D挡。③检查4号。用举升机升起车辆，起动发动机后再挂D挡。2）将控制开关按至SET／COAST(设定／滑行)或RES／ACC(恢复／加速)，如图6-25所示将开关压住或提起，如图中①所示方向3）推主开关使其接通，如图中②所示方向。4）检查巡航主指示灯，应在3s后反复闪动2-3次：5）将SET／COAST(设定／滑行)开关或RES／ACC(恢复／加速)开关扭至“OFF”(断开)。6）按表6-6所列次序操作每个开关。7）读出巡航主指示灯的闪烁方式。8）检查完毕后，将主开关扭至“0FF”（断开）。如有2个以上的信号输人ECU，号数低的最先显示。

1.9故障现象一览表(1)在各电路的流程图中如出现“按表6-6所示进行下一项电路检查”的说明，则应对表中的下一个最高序号的电路继续检查。(2)如各电路均属正常但故障依然重现，则应按最后步骤，检查或更换巡航控制ECU二、巡航控制系统典型电路的检查2.1执行器电动机电路执行器电动机电路故障码含义见表6-7故障码故障码含义故障部位ll执行器电动机的电路短路巡航控制执行器电动机；执行器电动机与ECU之间的配线和连接器；巡航控制ECU14执行器电动机的电路开路执行器电动机与ECU之问的配线和连接器；巡航控制ECU

2.2执行器电磁离合器电路执行器电磁离合器电路故障码含义见表6-9.

表6-9执行器电磁离合器电路故障码含义故障码

故障码含义

故障部位12电磁离合器电路短路；电磁离合器电路开路(0.8s)巡航控制电磁离合器；ECU与电磁离合器之间、电磁离合器与车身接地之间的配线或连接器；

巡航控制ECU

2.3执行器位置传感器的电路执行器位置传感器的电路故障码含义见表6-11。表6-11执行器位置传感器的电路故障码含义故障码

故障码含义

故障部位13位置传感器检测出不正常电压

巡航控制执行器的位置传感器；执行器位置传感器与车身接地之间的配线或连接器；巡航控制ECU14执行器电动机的电路开路；电动机运转时位置传感器信号值不改变执行器电动机与ECU之间的配线或连接器；巡航控制ECU

2.4车速传感器的电路车速传感器的电路故障码含义见表6-13表6-13车速传感器的电路故障码含义故障码

故障码含义

故障部位2l巡航控制设定后，车速信号不能输入至ECU车速传感器；发动机和ECTECV：组合仪表；车速传感器与发动机和ECTECU之间、发动机ECTECU与组合仪表之闻、组合仪表与ECU之间的配线或连接器：

ECU23实际车速降至比设定车速低l6km／h或更多．或者比设定车速低20％或以上。车速传感器脉冲不正常。提示：如车速信号在0.2s内未输入至ECU，便会显示出故障码巡航控制执行器电动机；巡航控制执行器拉索；车速传感器；配线或连接器的OD、STD端子；ECU

2.6制动灯开关的电路如图6-33所示，车辆制动时，蓄电池电压通常会通过制动灯保险丝和制动灯开关作用在ECU的STP端子上，ECU随之断开巡航控制电路。图6-33制动灯开关电路1)如连接STP-端子的配线开路，端子STP-便具有蓄电池电压，使巡航控制电路断开。2)如制动灯保险丝开路，在制动时，端子STP+的电压会变为0，ECU便可正常操作取消功能。

2.7怠速开关的电路如图6-34所示，当接通节气门位置传感器中的怠速开关时，信号便输至ECU。ECU利用该信号来校正节气门位置传感器与执行器传感器之间信号值的差异，使巡航控制设置在准确的速度。如怠速开关发生故障，发动机也会出现故障症状，这时也应检查发动机。图6-34怠速开关电路

2.8电控变速器的通信电路巡航控制ECU的EC