CCS汽車巡航控制技術(shù)PPT課件

1、汽車巡航控制技術(shù)汽車巡航控制技術(shù)-Cruise Control System第1頁/共37頁2022-5-92何為巡航汽車巡航是指：汽車以一定的速度勻速行使。汽車巡航控制系統(tǒng)也稱為“恒速控制系統(tǒng)”第2頁/共37頁2022-5-93什么是CCSCruiseControlSystemCCS就是巡航控制系統(tǒng)第3頁/共37頁2022-5-94巡航控制的發(fā)展歷史巡航控制的發(fā)展歷史機(jī)械控制系統(tǒng)機(jī)械控制系統(tǒng)分立電子元件控制系統(tǒng)分立電子元件控制系統(tǒng)模擬計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)模擬計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)數(shù)字計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)數(shù)字計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第4頁/共37頁2022-5-95巡航控制的發(fā)展歷史巡航控制的發(fā)展歷史-CONTINUEv1

2、965年日本豐田公司開始在汽車上使用機(jī)械巡航控制系統(tǒng)。v1966年德國VDO公司成功研制了氣動(dòng)機(jī)械式巡航控制系統(tǒng)。v1968年德國奔馳公司成功開發(fā)了由分立電子元件組成的巡航控制系統(tǒng)。并裝備到莫克利汽車上。第5頁/共37頁2022-5-96巡航控制的發(fā)展歷史巡航控制的發(fā)展歷史-CONTINUEv 20世紀(jì)70年代中期，汽車上普遍采用了采用模擬計(jì)算機(jī)控制的巡航系統(tǒng)。v 從1981年起汽車便開始采用了數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的巡航系統(tǒng)。第6頁/共37頁2022-5-97汽車巡航系統(tǒng)的汽車巡航系統(tǒng)的功用功用 根據(jù)汽車行駛阻力的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度的大小，使汽車保持恒定速度行使。第7頁/共37頁2022

3、-5-98汽車巡航系統(tǒng)的汽車巡航系統(tǒng)的組成組成 車速傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 控制開關(guān) 電控節(jié)氣門 巡航控制電控單元第8頁/共37頁2022-5-99汽車巡航系統(tǒng)的汽車巡航系統(tǒng)的組成組成MainSet/Coast第9頁/共37頁2022-5-910VSS-車速傳感器 向CCS ECU提供汽車速度信號(hào)TPS-節(jié)氣門位置傳感器 提供節(jié)氣門開度（轉(zhuǎn)角）信號(hào)可以與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和自動(dòng)變速箱控制系統(tǒng)公用，也可設(shè)置獨(dú)立使用。第10頁/共37頁2022-5-911控制開關(guān)巡航開關(guān)制動(dòng)燈開關(guān)駐車制動(dòng)開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)離合器開關(guān)功能開關(guān)將恒速、加速、減速、恢復(fù)原速以及取消巡航行使等指令信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)第11頁/共37頁

4、2022-5-912執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)式電動(dòng)式電動(dòng)式主要由伺服裝置和電磁閥組成主要由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成第12頁/共37頁2022-5-913汽車巡航系統(tǒng)的汽車巡航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高行使安全。 在汽車行使過程中當(dāng)車速達(dá)到一定值時(shí)，駕駛員只操縱巡航開關(guān)并設(shè)定一個(gè)想要行使的速度后，不用踩加速踏板，巡航系統(tǒng)就能自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度使汽車保持在設(shè)定的速度恒速行使，從而減輕駕駛員疲勞強(qiáng)度。特別是在高速公路上長時(shí)間行使時(shí)，更能發(fā)揮巡航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。由于利用巡航控制系統(tǒng)行使不用踩加速踏板，駕駛員勞動(dòng)大大減輕，因此駕駛安全性將大大提高。第13頁/共37頁2022-5-914汽車巡航系統(tǒng)的

5、汽車巡航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2、行使速度穩(wěn)定，提高乘座舒適性。 在巡航行使過程中，無論汽車在上坡或者下坡路面上行使，還是在平坦路面上行使或在風(fēng)速變化的情況下行使，只要在發(fā)動(dòng)機(jī)功率允許范圍之內(nèi)，汽車行使速度都將保持設(shè)定的巡航車速不變。第14頁/共37頁2022-5-915汽車巡航系統(tǒng)的汽車巡航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)3、節(jié)約燃料，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。 實(shí)踐證明，在相同條件下，利用巡航行使可節(jié)約15%左右的燃料。因?yàn)檠埠胶桶l(fā)動(dòng)機(jī)，自動(dòng)變速箱三者之間是相互配合的，巡航車速被控制在經(jīng)濟(jì)車速范圍內(nèi)，汽車巡航行使時(shí)的燃料與發(fā)動(dòng)機(jī)功率之間處于最佳配合狀態(tài)，與此同時(shí)，有害氣體的排放將大大減少。第15頁/共37頁2022

6、-5-916巡航系統(tǒng)的巡航系統(tǒng)的工作原理工作原理車速傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器執(zhí)行器放大處理KPKIA巡航車速指令信號(hào)實(shí)際車速信號(hào)比例運(yùn)算電路誤差信號(hào)積分運(yùn)算電路節(jié)氣門控制信號(hào)車速車速第16頁/共37頁2022-5-917巡航開關(guān) 功用： 功能開關(guān)將恒速、加速、減速、恢復(fù)原速以及取消巡航行使等指令信號(hào)輸入CCS ECU,以便CCS ECU確定是否進(jìn)行恒速控制。第17頁/共37頁2022-5-918MAIN-主開關(guān) 主開關(guān)（MAIN）為按鈕開關(guān)，設(shè)在開關(guān)操縱手柄的端部，是巡航控制的總開關(guān)。當(dāng)按下MAIN按鈕，組合儀表上的巡航指示燈發(fā)亮指示，此時(shí)，巡航控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，可以進(jìn)行恒速控制；再次單擊MA

7、IN按鈕，按鈕將彈起，主開關(guān)觸點(diǎn)短開，指示燈熄滅，巡航系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，不能起恒速控制。第18頁/共37頁2022-5-919巡航開關(guān)電路圖豐田凌志Lexus40034182413MAINCANCELSET/COASTRES/ACC巡航開關(guān)巡航開關(guān)輸入接口電路電源電路單片機(jī) CPUCCS ECUGNDCCSCMS第19頁/共37頁2022-5-920 由電路圖可知，當(dāng)MAIN開關(guān)接通時(shí)，巡航電腦的主開關(guān)端子（4號(hào)端子）通過主開關(guān)觸點(diǎn)搭鐵，CCS ECU得到一個(gè)低電平（0V）信號(hào)。此時(shí)，CCS ECU便控制巡航執(zhí)行結(jié)構(gòu)處于待命狀態(tài)。同時(shí)，巡航指示燈點(diǎn)亮，顯示巡航系統(tǒng)的工作狀態(tài)。若按下主開關(guān)，指示

8、燈不亮，則說明巡航系統(tǒng)有故障。第20頁/共37頁2022-5-921SET/COAST(設(shè)定/巡航)SET/COAST 就是巡航速度設(shè)定開關(guān)。操作說明：操作說明： 將巡航開關(guān)操作手柄向下?lián)軇?dòng)并保持在向下位置時(shí)，巡航速度設(shè)定開關(guān)即可接通。只要手柄下壓保持不變，汽車就會(huì)不斷加速，當(dāng)車速達(dá)到駕駛員想要巡航行駛的車速（應(yīng)40Km/h）時(shí)松開操作手柄，手柄將自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)，汽車巡航系統(tǒng)就會(huì)使汽車以松開操縱手柄時(shí)的車速保持恒速行駛。第21頁/共37頁2022-5-922RES/ACC( (恢復(fù)恢復(fù)/ /加速加速) )RES/ACC 就是恢復(fù)（Resume）巡航速度開關(guān)。操作說明：操作說明： 將巡航開關(guān)操作

9、手柄向上撥動(dòng)并保持在向上位置時(shí)，巡航速度“恢復(fù)/加速”開關(guān)即可接通。在汽車以設(shè)定的巡航速度行駛過程中，當(dāng)駕駛員踩下加速踏板或者制動(dòng)踏板時(shí)，或者將自動(dòng)變速箱選擋手柄撥到前進(jìn)檔D檔以外的檔位時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致車速升高或降低。如果要想恢復(fù)到原來設(shè)定的速度時(shí)，可將巡航開關(guān)手柄向上抬起并保持在這一位置，汽車可迅速加速或者減速并恢復(fù)到原來設(shè)定的巡航速度進(jìn)行行駛。低于40Km/h，則巡航車速不能恢復(fù)。第22頁/共37頁2022-5-923CANCEL(取消)CANCEL 就是取消巡航的操縱開關(guān)。操作說明：操作說明： 將巡航開關(guān)操作手柄向駕駛員方向撥動(dòng)，即可接通巡航速度 “取消”開關(guān)，來解除巡航速度行駛。第23頁/

10、共37頁2022-5-924 由電路圖中可知， CANCEL, SET/COAST, RES/ACC 三只開關(guān)的信號(hào)都從同一個(gè)端子18輸入巡航控制電腦。三只中的任何一個(gè)接通都是打鐵回路，但是由于各個(gè)開關(guān)連接之間有不同的電阻，當(dāng)有電流流過時(shí)，輸送給巡航控制電腦的電壓也不相同，CCS ECUCCS ECU根據(jù)電壓高低不同，來判斷是哪一個(gè)開關(guān)接通。第24頁/共37頁2022-5-925制動(dòng)燈開關(guān)駐車制動(dòng)開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)離合器開關(guān)狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)第25頁/共37頁2022-5-926制動(dòng)燈開關(guān)制動(dòng)燈開關(guān) 制動(dòng)燈開關(guān)為解除巡航控制信號(hào)之一。功用：功用： 在駕駛員踩下制動(dòng)踏板接通制動(dòng)燈電路使其發(fā)亮的同時(shí)，向C

11、CS ECUCCS ECU輸入一個(gè)表示制動(dòng)的信號(hào)，CCS ECUCCS ECU 接收該信號(hào)后將立即解除巡航控制狀態(tài)，以便該制動(dòng)器將車速降低。第26頁/共37頁2022-5-927流流程程圖圖踩下制動(dòng)燈開關(guān)踩下制動(dòng)燈開關(guān)制動(dòng)燈亮退出巡航控制退出巡航控制關(guān)閉節(jié)氣門關(guān)閉節(jié)氣門實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用第27頁/共37頁2022-5-928駐車制動(dòng)開關(guān)駐車制動(dòng)開關(guān) 駐車制動(dòng)開關(guān)為解除巡航控制信號(hào)之一。功用：功用：向CCS ECUCCS ECU輸入一個(gè)表示手制動(dòng)的信號(hào)，以便CCS ECUCCS ECU 接收該信號(hào)后立即解除巡航控制狀態(tài)。在汽車行駛過程中，當(dāng)行車制動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)，就需要通過手制動(dòng)器來降低車速

12、。因此，手制動(dòng)開關(guān)接通時(shí)的信號(hào)必須作為解除巡航控制的輸入信號(hào)之一。第28頁/共37頁2022-5-929駐車制動(dòng)信號(hào)駐車制動(dòng)信號(hào)退出巡航控制退出巡航控制第29頁/共37頁2022-5-930離合器開關(guān)離合器開關(guān) 離合器開關(guān)為解除巡航控制信號(hào)之一。功用：功用：在汽車處于巡航狀態(tài)時(shí)，如果駕駛員踩離合器踏板（如變換檔位時(shí)），離合器開關(guān)觸點(diǎn)就會(huì)閉和，向CCS ECUCCS ECU輸入一個(gè)電信號(hào)，以便CCS ECUCCS ECU 接收該信號(hào)后立即解除巡航控制狀態(tài)，同時(shí)也便于駕駛員變化變速器檔位。第30頁/共37頁2022-5-931離合器開關(guān)與巡航系統(tǒng)的關(guān)系離合器開關(guān)與巡航系統(tǒng)的關(guān)系 在裝備手動(dòng)變速箱時(shí)

13、，駕駛員踩下離合器踏板車速就會(huì)降低，CCS就會(huì)發(fā)出指令使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞。為了確保安全，在離合器踏板下設(shè)置一個(gè)離合器開關(guān)，開關(guān)觸點(diǎn)在駕駛員操縱下就會(huì)閉合。第31頁/共37頁2022-5-932空擋開關(guān)空擋開關(guān) 空擋開關(guān)為解除巡航控制信號(hào)之一。功用：功用：在汽車行駛過程中掛入空擋，說明駕駛員想要減速。因此空擋開關(guān)觸點(diǎn)就會(huì)閉和，向CCS ECUCCS ECU輸入一個(gè)電信號(hào)，以便CCS ECUCCS ECU 接收該信號(hào)后立即解除巡航控制狀態(tài)。第32頁/共37頁2022-5-933巡航控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)功用：功用：根據(jù)巡航電腦的控制指令，通過操縱節(jié)氣門拉索來改變發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，使汽車加速、減速或保持恒定的速度行駛。第33頁/共37頁2022-5-934巡航控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)分分 類類電動(dòng)式電動(dòng)式氣動(dòng)式氣動(dòng)式第34頁/共37頁