汽車巡航控制系統的原理及其應用方法分析

摘要：本文主要從車輛巡航系統的基本論述出發，提出了汽車巡航控制系統的主要功能和作用特點，并對其基本組成及其運行原理進行了分析，最后提出了汽車巡航控制系統的應用方法。

關鍵詞：巡航控制系統；原理；應用

1汽車巡航控制系統的基本概述

所謂車輛巡航控制系統，主要指的是一種輔助駕駛系統，是為了在車輛運行過程中讓發動機在最有利的轉速范圍內，使車速保持在一個設定的速度范圍內按照所設定的速度行駛，這不僅提高了發動機的效率，還降低駕駛操作人員的操作強度，提高駕駛的舒適性。

1.1基本功能

（1）定速行駛功能，主要指的是在車輛行駛過程中，駕駛者無需控制腳踏板，就能讓車輛按照駕駛員所預想的車速自動保持行駛的行為，這是車輛巡航控制系統的最基本功能。

（2）加速、減速功能，主要指的是在車輛巡航過程中，根據需要可以按下加速或減速按鈕，進行相應的速度增加或速度減弱。

（3）自動選、換檔功能，主要指的是在巡航狀態下，由于車輛受道路坡度影響會引起行駛阻力的變化，所以汽車在行駛過程中，自動實施車擋變換或者自行的變換節氣門開度來保障車輛運行的穩定。

（4）取消、設定功能，主要指的是通過對巡航取消開關或是制動踏板的操作，就能夠自動的取消巡航。如果還需進入巡航狀態就只要在重新設定。

（5）防止誤操作及報警功能，主要指的是當車輛行駛的在不具備巡航條件時，如果駕駛員啟動巡航開關，那么巡航控制系統會防止誤操作的出現，并提出報警信號。

1.2作用

（1）提升汽車駕駛的舒適性。自動巡航功能能有效的提升車輛駕駛的舒適性。降低駕駛員的疲勞程度，尤其是在郊區或高速公路等巡航條件好的時機，這種優勢更為突出；

（2）保持車速的穩定性。在任何情況下，車輛只要發動機功率在允許范圍內就能保持行使速度的穩定；

（3）節省燃料，具有一定的經濟和環境保護。在相同的駕駛條件下，它可以節省約15%的燃料。這是因為在使用的速度穩定器，汽車可以燃燒與發動機之間的電源供應的最佳狀態，減少排放。

2巡航控制系統的基本組成及工作原理

2.1巡航控制系統的組成

巡航控制系統由操作開關、傳感器、執行機構和巡航控制單元組成。傳感器和開關信號送入巡航控制ECU，ECU根據這些信號計算油門開度。并向執行器信號，自動調節節氣門開度。

（1）操作開關：包括主開關、控制開關、駐車制動開關、出口巡航開關、空檔啟動開關、離合器開關等，其主要作用是進行巡航速度的設定、改變當前巡航狀態等。

（2）巡航控制ECU：巡航控制由ECU微處理器芯片、A/D、D/A轉換和IC輸出復位驅動和保護電路模塊ECU接收來控制速度傳感器和接受各種開關的信號，并進行相應的處理。比如車輛速度與設定巡航速度不一致時，執行器就會自動發出電信號來控制執行器的動作，使實際轉速與設定速度相一致。

（3）傳感器：主要包括門全節氣傳感器，速度傳感器，節氣門控制臂傳感器。

（4）執行器：主要作用是把ECU的輸出電流或電壓信號轉換成機械運動，之后再進行節氣門開啟控制。目前，有兩種類型的執行器—種是真空驅動，另一種是電機驅動，前者由負壓來操作節流，后者由微電機節流運行。

2.2巡航系統的工作原理

以真空式巡航控制系統為例，對其工作原理進行分析：

2.2.1未按巡航開關時

當巡航開關不正常時，手動操作節氣門狀態。安全電磁閥打開后，其他兩個電磁閥仍處于關閉狀態。真正的氣室是一個氣壓，橡膠膜片不控制節氣門的作用下的返回彈簧力。

2.2.2按下巡航開關時

當控制巡航開關，按巡航主開關巡航，使它在ON位置，綠色指示燈，即進入等待狀態。當車速達到期望值時，再按設定開關設定，電腦控制單元，即駕駛員設定巡航速度。目前，巡航控制系統分為兩大類，一類是電子巡航控制系統，另一類是機電巡航控制系統。

2.2.3復位行駛控制

如果實際速度高于或低于45公里/小時的設定值，它是超越的真空式巡航系統的自動控制范圍。此時，按下或移動復位開關RES，這使得計算機信號，真空吸△Px額外增加或減少，實際速度調節，以達到預期的值，然后釋放重置開關RES，繼續巡航。

2.2.4自動保持設定車速原理

主要是巡航控制系統按照道路條件的變化，即反饋速度信號和速度信號，并通過真空電磁閥和空氣電磁閥比例的協調，來控制真空吸力調整△Px的大小，利用平衡△Px和彈簧力F，保持巡航狀態。

2.2.5截止巡航控制

要結束巡航時，可以按巡航主開關巡航，使其處于關位，指示燈熄滅，巡航控制解除。此時，電腦使真空電磁閥和空氣電磁閥關閉，電磁閥的安全開啟，真空室用于大氣壓，真空膜片又回到手動控制的位置。

3汽車巡航控制系統的使用方法

目前，車輛當中采用的巡航系統主要分為電子式巡航控制系統和機電式巡航控制系統。下面，筆者以電子巡航控制系統的應用為例，對巡航控制系統的應用方法進行闡述。

3.1設定巡航速度

通常，主要把巡航控制系統的低速控制點設為40千米/時，具體設定方法是：

（1）按下CRUISEON-OFF按鈕，開啟巡航控制系統，并利用加速踏板，讓行車速度上升。

（2）當車速到自己設置的區域時，再把巡航控制桿放到SET/COAST位置進行再釋放，這時候車輛就進入了自動駕駛模式，車輛巡航會按照車輛行駛阻力的情況來變化自動調整節氣門，使車速在保持恒定。

3.2控制自動變速器的汽車加速

當巡航控制系統工作在ACC/ACC的位置和手柄不固定，車輛的速度將逐漸增加，處理時，可以釋放車輛的速度被重置。這種加速方法比以前設定巡航速度的方法要長得多。

3.3取消設定巡航速度

需取消設定的巡航速度時，有幾種方法可供選擇：

（1）踩制動踏板讓車輛降速。

（2）把巡航控制系統操縱手柄放在CANCEL位置并釋放。

（3）對采用自動變速器的車輛，只需把變擋桿調整到空擋處即可；采用手動變速器的車輛，只需利用離合器踏板就能取消。

當車速小于40公里/小時，巡航速度將自動取消，以及巡航控制系統的速度將如果車輛的速度低于設定的速度自動停止。

3.4控制自動變速器的汽車減速

把巡航的控制手柄調整到SET/COAST的位置上不動，接下來行車速度就會逐漸降低。待到車速降到所設定速度時，在放開控制手柄。采用這種方法減速比利用制動板減速要慢，更保障行車舒適性。

3.5恢復到原來設定的巡航速度

巡航控制系統的控制手柄被放置在RES/ACC的位置，汽車可以恢復到原來的設置速度巡航。巡航控制系統自動停止工作，除非車速低于40千米/時以下或設定速度差在16千米/時，則巡航系統停止。

4結語

總之，隨著當我國經濟的不斷發展，人們生活水平的提高，進而使得汽車工業發展迅速，汽車也就越來越普及，而車輛巡航控制系統作為一種輔助駕駛系統，不僅能有效的節省油，進而降低環境污染，同時減輕駕駛人的疲勞程度，提高車輛行駛的安全性等特點，也隨著汽車的不斷普及而廣泛應用。