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1、,汽车底盘及车身电控系统维修,第4章 巡航控制系统（CCS）,4.1 概述 4.1.1 巡航控制系统的作用和发展 汽车巡航控制系统，英文全称为Cruise Control System，缩写为CCS，一般又称为巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统、恒速行驶系统等。汽车巡航控制系统就是为减轻驾驶员的劳动强度，提高行驶舒适性，使汽车工作在发动机有利转速范围内的汽车自动行驶装置。,4.1.2 巡航控制系统的优点,巡航控制系统主要有以下优点： 1减轻驾驶员的疲劳 2. 提高汽车行驶时的舒适性 3降低油耗减少排放 4提高汽车行驶的安全性 5减少磨损。,4.1.3 巡航控制系统的控制过程,驾驶员操纵巡
2、航控制开关，将车速设定、减速、恢复、加速、取消等命令输入巡航控制ECU。当驾驶员通过巡航控制开关输入了车速设定命令时，巡航控制ECU便记忆设定的车速，并按该车速对汽车进行等速行驶控制。汽车在巡航行驶过程中，不断通过比较电路将车速传感器检测的实际车速与设定车速进行比较，计算出实际车速与设定车速的差值，然后通过补偿电路输出对执行器的命令，执行器控制发动机节气门开大或关小，使实际车速达到设定车速。,4.2 巡航控制系统的组成与原理,巡航控制系统主要由开关、传感器、巡航控制ECU、执行器等组成。开关和传感器将信号送至巡航控制ECU，ECU根据这些信号计算出节气门的合理开度，并给执行器发出信号，调节节气
3、门的开度，保持汽车按设定的车速等速行驶。,4.2.1 开关,用于巡航控制系统的开关有两种，一种是巡航控制开关，另一种是退出巡航控制开关。 1. 巡航控制开关 （1）主开关 主开关是巡航控制系统的主电源开关，位于手柄式开关的端部，为按键式开关，如图4-2所示。按下主开关，电源接通；再按一次主开关，电源断开。当主开关接通时，如果将点火开关关闭，主开关也关闭。当再次接通点火开关时，巡航主开关并不接通，而保持关闭。 （2）设定/减速开关 当向下推手柄式开关时（图4-2中的方向C），设定/减速开关接通；放松手柄式开关时，开关自动回到原始位置，设定/减速开关断开。,4.2.1 开关,（3）恢复/加速开关
4、当向上推手柄式开关时（图4-2中的方向B），恢复/加速开关接通；放松手柄式开关时，开关自动回到原始位置，恢复/加速开关断开。 （4）取消开关 当向后拉手柄式开关时，取消开关接通（图4-2中的方向D），放松手柄式开关时，开关自动回到原始位置，取消开关断开。,图4-2 巡航控制开关 a）雷克萨斯LS400 b）丰田凯美瑞,2退出巡航控制开关,退出巡航控制开关是指开关接通后能使巡航系统自动退出工作的开关。退出巡航控制开关除取消开关外，还包括制动灯开关、驻车制动开关、离合器开关（手动变速器）和空档起动开关（自动变速器）。 （1）制动灯开关,a）丰田Cressida真空驱动型执行器 b）丰田陆地巡洋舰电
5、动机驱动型执行器,（2）驻车制动开关 当施用驻车制动器时，驻车制动器开关接通，将驻车制动信号送至巡航控制ECU，巡航控制ECU将取消巡航系统的工作。同时，驻车制动灯点亮。 （3）离合器开关 对于装有手动变速器的汽车，当踏下离合器踏板时，离合器开关接通，将离合器开关信号送至巡航控制ECU，巡航控制ECU将取消巡航控制系统的工作。 （4）空档起动开关 对于装有自动变速器的汽车，当将变速杆移至N（空档）位置时，空档起动开关接通，将空档位置信号送至巡航控制ECU，巡航控制ECU将取消巡航控制系统的工作。,4.2.2 传感器,1车速传感器 车速传感器的类型有舌簧开关式、磁脉冲式、霍尔式、光电式、磁阻式等
6、。,图4-5 磁阻元件的结构原理 a）磁阻元件电路 b）水平方向磁力线 c）垂直方向磁力线,图4-6 磁阻式车速传感器电路图,图4-7 磁阻式车速传感器信号波形,2节气门位置传感器 节气门位置传感器一般为线性输出型。节气门位置传感器信号可同时用于发动机控制、自动变速器控制和巡航控制等。对于巡航控制系统而言，节气门位置传感器信号的作用是巡航控制ECU用于计算输出与节气门开度的关系，以确定输出量的大小。 3节气门控制臂传感器 节气门控制臂传感器安装在巡航控制系统的执行器内，用于检测执行器控制臂位置。节气门控制臂位置传感器为电位计式，该信号的作用是巡航控制ECU根据节气门控制臂位置信号对执行器进行控
7、制。,4.2.3 巡航控制ECU,1记忆设定车速功能 2等速控制功能 3设定车速调整功能 4、取消和恢复功能 5车速下限控制功能 6车速上限控制功能 7安全电磁离合器控制功能 8自动取消功能 9自动变速器控制功能 10诊断功能,4.2.4 执行器,巡航控制系统的执行器由ECU控制，根据ECU的控制信号控制节气门的开度，以保持车速恒定。巡航控制系统执行器有真空驱动型和电动机驱动型两种。,1真空驱动型执行器,真空驱动型执行器依靠真空力驱动节气门。真空源有两种取得方式，一是仅从发动机进气歧管取得；二是从发动机进气歧管和真空泵两个真空源取得,图4-8 真空驱动型执行器的控制方法 a）从进气歧管取得真空
8、源 b）从进气歧管和真空泵取得真空源,（1）控制阀 控制阀用来控制膜片后方的真空度，以改变膜片的位置，从而控制节气门的开度 。,图4-9 控制阀 a）控制线圈通电 b）控制线圈断电,（2）释放阀 释放阀的作用是取消巡航控制时，使空气迅速进入执行器将巡航控制立即取消 。,图4-10 释放阀,2电动机驱动型执行器 电动机驱动型执行器的传动原理如图4-11所示。电动机由巡航控制ECU控制转动，然后通过减速机构、电磁离合器、控制臂、传动索缆传至节气门摇臂，实现对节气门的控制。,图4-11 电动机驱动型执行器的传动原理,电动机驱动型执行器由电动机、传动机构、电磁离合器和电位器等组成，结构如图4-12所示
9、。,图4-12 电动机驱动型执行器,电磁离合器及其控制电路如图4-13所示,图4-13 电磁离合器及其控制电路 a）结构 b）电路,电位器及其电路如图4-14所示。,图4-14 电位器及其电路 a）电位器 b）电位器电路,4.3 巡航控制系统的使用,4.3.1 巡航控制系统的使用方法 1设定巡航车速 2加速 3减速 4点动升速和点动降速 5取消巡航控制 6恢复巡航行驶,4.3.2 巡航控制系统的使用注意事项,1）为了保证行车安全，在交通繁忙的道路上或遇到雨、雾、雪天气时，不要使用巡航控制系统。 2）为了避免巡航控制系统误工作影响驾驶安全，在不使用巡航控制系统时，应将巡航控制系统的主开关关闭。
10、3）在较陡的坡道上行驶时，不宜使用巡航控制系统。 4）使用巡航控制系统时要注意观察仪表板上的巡航（CRUISE）指示灯是否闪亮，若闪亮说明巡航系统有故障，巡航控制ECU将自动停止巡航系统的工作，应待故障排除后再使用巡航控制系统。 5）巡航控制ECU与汽车上的其它控制系统的ECU一样，对于电磁环境、湿度和机械振动等有较高的要求，使用应注意。,4.4 巡航控制系统故障诊断与维修,当巡航控制系统发生故障时，首先应进行直观检查。检查巡航控制系统的线束及插接器是否完好，部件是否丢失或损坏等。直观检查后一般应进行故障自诊断，其内容包括巡航控制系统状态指示的检查、读取故障码、输入信号检查、取消信号检查等。在
11、进行故障自诊断时如果读取到故障码，应进行故障码诊断，以进一步确定故障部位。如果没有读取到故障码，可按照故障征兆进行故障诊断。当确定故障的具体部位后，对有故障的电路或部件进行修理或更换。,4.4.1 雷克萨斯LS400汽车巡航控制系统简介,图4-15 巡航控制系统部件位置,图4-16 巡航控制系统电路,4.4.2 故障自诊断,1巡航控制系统状态指示的检查 仪表板上的CRUISE指示灯的闪烁情况可以指示巡航控制系统的状态。巡航控制系统状态指示的检查步骤如下： 1）接通点火开关。 2）接通巡航控制主开关，巡航指示灯应点亮；关闭巡航控制主开关，巡航控制指示灯应熄灭。若指示灯不亮，应检查指示灯和指示灯电
12、路。 3）如果巡航控制ECU诊断出系统有故障时，巡航指示灯将闪烁5次，每次闪烁指示灯亮0.5s，灭1.5s，并且ECU将故障码存储在存储器内。,2 读取故障码 1）接通点火开关。 2）用跨接线将诊断座TDCL的端子TC与端子E1短接（参见图2-12）。 3）根据仪表板上的CRUISE指示灯的闪烁情况读取故障码。故障码为两位数，指示灯首先闪烁故障码的十位数，指示灯点亮、熄灭的间隔为0.5s，显示完十位数后，间隔1.5s后闪烁个位数，个位数的显示方式与十位数相同。如果有多个故障码，故障码将按从小到的大的顺序依次显示，相邻两个故障码的间隔时间为2.5s（参见图1-46）。 4）如果系统没有存储故障码
13、，巡航指示灯将以点亮0.25s、熄灭0.25s的方式持续闪烁。 5）故障码的含义表见表4-2。 6）完成检查后，拆下TC与E1端子之间的跨接线，关闭点火开关。,3清除故障码 排除故障后，关闭点火开关，拆下位于发动机室的熔断器/继电器盒内的“DOME”熔断器10s以上，即可清除故障码。装上熔断器，重新读取故障码，应显示正常代码。 4输入信号检查 进入输入信号检查模式的步骤如下： 1）接通点火开关，将巡航控制开关置于设定/减速位置保持不动，接通巡航控制主开关，巡航指示灯应反复闪烁。 2）放松巡航控制开关使设定/减速开关关闭，按表4-3的操作方法进行检查。 3）根据巡航指示灯的闪烁读取代码，应如表4
14、-3。当两个以上的信号输入ECU时，只显示最小的代码。 4）要退出输入信号检查模式，关闭巡航控制主开关。,5取消信号检查 如果正在进行巡航行驶的汽车其巡航行驶被不正常地自动取消，可能是某个取消开关或电路出现了故障。通过取消信号检查，可以确定发生故障的开关及其电路。对于间歇性故障，可以通过路试的方式使故障再现，一旦故障发生，导致故障的取消信号将储存在巡航控制ECU的存储器内，通过取消信号检查，可以确定故障部位。使巡航控制系统ECU进入取消信号检查模式的方法如下： 接通点火开关，将巡航控制开关置于取消位置保持不动，接通巡航控制主开关，巡航控制ECU即进入取消信号检查模式。读取仪表板上的巡航指示灯闪
15、烁的诊断码，见表4-4。指示灯显示的代码即为取消巡航控制系统的取消信号代码，即发生故障的取消开关的代码。要退出取消信号检查诊断模式，关闭巡航主开关即可。,4.4.3 故障征兆诊断,当对巡航控制系统进行自诊断测试后，如果读取到故障码，应根据故障码的内容进行进一步的故障码诊断，以确定故障的具体部位。如果没有读取到故障码，但巡航系统有故障征兆存在，可根据故障征兆进行故障诊断。,4.4.4 巡航系统主要部件及电路的检修,1电磁离合器及其电路的检查 （1）电阻的检测 （2）工作情况检查 （3）电路检查,图4-18 电磁离合器与巡航控制ECU的连接电路,图4-19 电磁离合器的工作检查 a) 执行器插接器及电路 b) 电磁离合器工作检查,2电动机及其电路的检查 电动机与巡航控制ECU的连接如图4-20所示。 （1）工作情况检查 （2）电路检查,图4-20 伺服电动机与ECU的连接电路,3位置传感器及其电路的检查 位置传感器与巡航控制ECU的电路连接如图4-21所示。 （1）电阻的检测 （2）电路检查,
