專案五：巡航控制系統（ccs）檢修
（一） 巡航控制系統概述
1. 巡航控制系統的作用
巡航控制系統（ccs）是一種利用電子控制技術保持汽車自動等速行駛的系統。當汽車在高速公路上長時間行駛時，接通巡航控制主開關，設定希望的車速，巡航控制系統將根據汽車行駛阻力的變化，自動增大或減小節氣門開度，使汽車按設定的車速等速行駛，駕駛員不必操縱加速踏板。因此，巡航控制系統可以減輕駕駛員的疲勞。
由於巡航控制系統能夠使汽車自動地等速行駛，避免了駕駛員操縱加速踏板使汽車行駛車速反覆變化，使發動機的執行工況變化平穩，改善了汽車的燃料經濟性和發動機的排放效能，另外巡航控制系統工作時汽車等速行駛，可以改善汽車的行駛平順性，提高汽車的舒適度。
2、 汽車巡航控制系統的發展
汽車巡航控制系統的發展始於20世紀60年代，經歷了機械巡航控制系統、電晶體巡航控制系統、模擬微型計算機巡航控制系統和數字微型計算機巡航控制系統4個發展階段。
自20世紀80年代初開始，數字微型計算機巡航控制系統得到廣泛應用。數字微型計算機巡航控制系統的控制過程如143頁圖5-1所示。
駕駛員操縱巡航控制開關，將車
速設定、減速、恢復、加速、取消等命令輸入計算機。當駕駛員通過巡航控制開關輸入設定命令時，計算機便記憶此時車速感測器輸入計算機的車速，並按該車速對汽車進行等行駛控制，汽車在巡航行駛過程中，不斷通過比較電路將實際車速與設定車速進行比較，計算出實際車速與設定車速的差值，然後通過補償電路輸出對執行部件的命令，執行部件控制發動機節氣門開度加大或減小，使實際車速接近設定車速。
（二） 巡航控制系統的結構與工作原理
● 組成：
巡航控制系統由：巡航控制系統開關、感測器、巡航控制ecu、執行器等組成。
●原理：巡航控制開關和感測器將訊號送至ecu，ecu根據這些訊號計算出節氣門的合理開度，並給執行器發出訊號，調節節氣門的開度，保持汽車按設定的車速等速行駛。
1.巡航控制開關
巡航控制開關主要用於設定巡航車速或將其重新設定為另一車速，以及取消巡航控制等。其主要包括主開關，控制開關和退出巡航控制開關。
1） 主開關
主開關（main）是巡航控制系統的主電源開關，多數採用按鍵方式，每次將其推入，
該系統的電源就接通或關閉，如上圖所示。如將點火開關關閉，主開關也關閉。當點火開關再次接通時，主開關仍保持關閉。
2） 控制開關（如左圖所示）
手柄式控制開關有5種控制功能，即： a—主開關main；b—向上撥動，恢復∕加速res∕acc開關；c—向下撥動，設定∕減速set∕coast開關；d—向後撥動，取消cancel開關。其中，res和acc模式共用乙個開關，set和coast模式共用另乙個開關。
當沿箭頭方向操作開關時，開關接通，而鬆開時，則關斷，是乙個自動回位型開關。
3）退出巡航控制開關
退出巡航控制開關是指開關接通後，能使巡航控制系統自動退出工作的開關。退出巡航控制開關取消開關外，還包括制動燈開關、駐車制動開關、離合器開關（手動變速器）和空擋啟動開關（自動變速器）。
（1） 制動燈開關。
制動燈開關由常閉和常開兩個開關組成，如144頁圖5-3所示。開關a為常開開關，踏下制動踏板時開關閉合，將制動燈的電源電路接通，制動燈點亮。同時電源電壓經開關a加在巡航控制ecu上，將制動訊號輸入巡航控制ecu，巡航控制ecu取消巡航控制系統的控制，巡航控制系統停止工作。
開關b為常閉開關，當踏下制動踏板時開關b斷開，
直接切斷巡航控制ecu對巡航控制執行器的控制電路，確保巡航控制系統停止工作。
（2）駐車制動開關。當使用駐車制動器時，駐車制動開關接通，將駐車制動訊號送至巡航控制ecu，巡航控制ecu將取消控制巡航控制系統的工作。同時，駐車制動燈點亮。
（3）離合器開關。對於裝有手動變速器的汽車，當踏下離合器踏板時，離合器開關接通，將取消訊號送至巡航控制ecu，巡航控制ecu將取消巡航系統的工作。
（4）空擋啟動開關。對於裝有自動變速器的汽車，當將變速桿移至n（空擋）位時，空擋啟動開關接通，將取消訊號送至巡航控制ecu，巡航控制ecu將取消訊號控制系統的工作。
1. 感測器
（1）車速感測器
車速感測器的型別有電磁式、霍爾式、光電式、舌簧開關式等。車速感測器訊號可同時用於發動機控制、自動變速器控制和巡航控制等。對於巡航控制系統而言，車速感測器訊號的作用是巡航控制ecu用於巡航車速的設定及將實際車速與設定車速進行比較，以便實現等速控制。
（2）節氣門位置感測器
節氣門位置感測器一般為線性輸出型，作用是為了巡航控制ecu提供乙個與節氣門位置成正比的電訊號，該感測器與發動機電控系統共用。
（3）節氣門控制搖臂感測器
節氣門控制搖臂感測器可對巡航控制
ecu提供節氣門搖臂位置訊號。該感測器為滑線式電位計，巡航控制ecu根據節氣門搖臂位置訊號對節氣門進行控制。
2. 巡航控制ecu
巡航控制ecu接收來自巡航控制開關、車速感測器訊號和其他的開關訊號，按照儲存的程式對巡航系統進行控制。巡航控制ecu有以下控制功能。
（1）記憶設定車速功能
當主開關接通，車輛在巡航控制開關、車速範圍內（一般為40-200km/h）行駛時，操作設定/減速開關可以設定巡航車速。ecu將設定的車速儲存在儲存器內，並將按設定車速控制汽車等速行駛。
（2）等速控制功能
ecu將實際車速與設定車速進行比較，確定節氣門是否應該開大或關小，並根據實際車速與設定車速的差值，計算出節氣門開大或關小的量，進而對執行器進行控制，保證汽車按設定車速等速行駛。
（3）設定車速調整功能
當汽車以巡航控制模式行駛時，如果將設定車速提高或降低，則只要操作恢復/加速或設定/減速開關，就可以使設定車速改變，巡航控制ecu將記憶改變後的設定車速，並按新設定車速進行巡航控制。
（4）取消和恢復功能
當汽車以巡航控制模式行駛時，如果接通取消開關或接通任何乙個其他退出巡航控制開關，巡航控制ecu將控制執行器使巡航控制取消。取消巡航控制以後，要想重新按巡航控制模式行駛，只要操作恢復/加速開關，巡航控制ecu將恢復原來的訊號控制行駛。
（5）車速下限控制功能
車速下限是巡航控制所能設定的最低車速，不同的車型稍有不同，一般為40km/h。當車速低於40km/h時，巡航車速不能被設定，巡航系統不能工作。當巡航行駛時，如果車速降至40km/h以下，則巡航控制將自動取消，且巡航ecu儲存器內儲存的設定車速將被清除。
（6）車速上限控制功能
車速上限是巡航控制所能設定的最高車速，一般為200km/h，車速超過該數值，巡航控制車速不能被設定。汽車在巡航控制模式行駛時，如果操作加速開關，車速也不能加速至200km/h以上。
（7）安全電磁離合器控制功能
當汽車以巡航控制模式行駛時，如果因為下坡汽車車速高於設定車速15km/h，則巡航控制ecu將切斷巡航控制系統的安全電磁離合器使車速降低。當車速降低至比設定車速高出不足10km/h時，安全電磁離合器再次接通，恢復巡航控制。
（8）自動取消功能
當汽車以巡航控制模式行駛使，若出現執行器驅動電流過大，伺服電動機始終朝節氣門開啟的方向旋轉時，則巡航控制ecu儲存器內儲存的設定車速將被清除，巡航控制模式將被取消，主開關同時關閉，此外，當巡航控制ecu診斷出系統有故障時，將會使巡航控制系統自動停止工作。
（9）自動變速器控制功能
當具有診斷變速器的汽車以巡航控制模式行駛時，如果上坡時變速器在超速擋，車速降至比設定車速低4km/h以上時，巡航控制ecu將超速擋取消訊號送至自動變速器ecu，取消自動變速器超速擋。當車速公升至比設定車速低2km/h時，巡航控制ecu將超速擋恢復訊號送至自動變速器ecu，恢復自動變速器超速擋。
（10）診斷功能
如果巡航控制系統發生故障，巡航控制ecu的自診斷系統能夠診斷出故障，並使儀表板上的巡航指示燈閃爍，以便提醒駕駛員。同時，巡航控制ecu將故障碼儲存在儲存器內。通過巡航控制指示燈的閃爍或使用故障診斷儀，可以讀取故障碼。
3、執行器
巡航控制系統的執行器由ecu控制，根據ecu的控制訊號控制節氣門的開度，以保持車速恆定。巡航控制系統執行器有真空驅動型和電動機驅動型兩種。
（1）真空驅動型執行器
真空驅動型執行器依靠真空力驅動節氣門。真空源有發動機進氣歧管或真空幫浦，如上圖所示。真空驅動型執行器主要由控制閥、釋放閥、兩個電磁線圈、膜片、回位彈簧和空氣濾清器等組成。
① 控制閥。控制閥
用來控制膜片後方的真空度，以改變膜片的位置，從而控制節氣門，如圖左所示。
●當ecu給控制閥電磁線圈通電時，與大氣相通的空氣通道關閉，與進氣歧管相通的真空通道開啟，執行器內的真空度增加，膜片左移將彈簧壓縮，與膜片相連的拉桿將節氣門開大。
●當ecu給控制閥電磁線圈斷電時，與進氣歧管相通的真空通道關閉，與大氣相通空氣通道開啟，空氣進氣執行器，膜片右移，節氣門關小。
●ecu通過占空比訊號控制電磁線圈的通電與斷電，通過改變占空比控制執行器內的真空度，從而控制節氣門的開度。
② 釋放閥。釋放
閥的作用是取消巡航控制時，使空氣迅速進入執行器將巡航控制立即取消。釋放閥的結構和工作原理如左圖所示。
巡航系統工作時，釋放閥電磁線圈中有電流通過，與大氣相通的空氣通道關閉，由控制閥控制執行器內的真空度，從而控制節氣門的開度，保持汽車等速行駛。取消巡航控制時，巡航控制ecu使控制閥電磁線圈斷電，控制閥與大氣相通的空氣通道開啟，釋放閥電磁線圈也斷電，與大氣相通的空氣通道也開啟，讓空氣迅速進入執行器，使巡航控制立即取消。
③ 真空幫浦。真空幫浦由電動機、連桿、膜片和3個單向閥等組成。如下圖（a）所示。
真空幫浦的作用
是在進氣歧管真空度較低時為巡航系統執行器提供真空源。真空幫浦的工作原理如左圖（b）所示，
當進氣歧管真空度較高時，單向閥a被開啟，由發動機進氣歧管向執行器提供真空源，真空幫浦不工作。
當進氣歧管真空度較低時，真空控制開關檢測到真空幫浦進氣室的真空度變化，並將訊號送至巡航控制ecu。巡航控制ecu接通真空幫浦電源，真空幫浦電動機轉動，帶動膜片上下往復運動。當膜片向下運動時，膜片上方產生真空，將單向閥b開啟，為執行器提供真空源，單向閥a和c關閉。
當膜片向上運動時，單向閥b關閉，單向閥c開啟，將空氣排入大氣。
控制系統總結
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