南通航运职业技术学院毕业论文（作业）班级：汽修3112班专业：汽车检测与维修题目：汽车定速巡航系统学生姓名：孙美松指导老师：成诚2014年6月16日目录0 引言 (1)1 汽车巡航控制系统简介 (1)1.1 意义 (1)1.2 功能 (2)1.3汽车巡航控制系统的类型 (2)2 原理与构成 (2)2.1 原理 (2)2.2 构成 (3)3 应用 (5)4 国内外汽车巡航控制系统发展现状 (6)4.1 国外发展情况 (6)4.2 国内发展情况 (6)4.3巡航控制系统延伸发展 (7)5 现存问题与发展趋势 (7)5.1 现存问题 (7)5.2发展趋势 (8)6 结束语 (8)参考文献： (8)感谢词 (8)汽车定速巡航系统汽修3112 孙美松（南通航运职业技术学院交通工程系，江苏南通226010）摘要：本文论述了汽车定速巡航系统（CRUISE CONTROL SYSTEM）的作用、原理、发展趋势，同时对其原理、操作方法、检测方法和加装方法等做更深一成的解析。
关键词：巡航原理、巡航控制系统、应用、发展趋势、0 引言汽车巡航系统CCS（Cruise Control System）自1961年在美国白宫首次应用以来，已经成了高档轿车的标准装配。
当汽车在高速公路上行驶时，接通巡航控制开关，设定目标车速，巡航控制系统将根据汽车行驶阻力的变化，自动增大或减小节气门开度，使汽车设定的车速匀速行驶，以减轻驾驶员的劳动强度。
采用巡航控制以后，避免了驾驶员操纵加速踏板，使汽车车速反复变化造成了运行工况频繁变化，因此，不论是汽车的经济性、排放控制，还是行驶平顺性、乘坐舒适性都得到很好的改善。
新款宝来在原有装备基础上，又增加了ESP(电子稳定程序)和CCS(巡航控制系统，德文缩写是GRA)选装装备，并对车型作了新的定义，分为基本型、舒适型、豪华型、尊贵型等，汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生的。
1 汽车巡航控制系统简介1.1 意义1.1.1定义定速巡航系统（CRUISECONTROLSYSTEM）缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。
按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。
采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。
汽车在行驶中通过操纵调整开关，驾驶员不必踩踏油门调整车速，汽车也能以设定的车速进行定速行驶。
1.1.2作用汽车在采用了巡航控制系统（CCS）行驶时，驾驶员无需踩踏加速踏板，尤其在安装自动变速器的汽车中，因不需使用离合器，只需手握方向盘就可轻松驾驶，从而驾驶员的右脚能过解放出来，减轻了驾驶员的疲劳强度，使整个驾驶过程变得舒适、轻松和简便，降低了交通事故发生概率、提高了行车安全性。
此外，使燃油的供给和发动机功转速处于最佳配合状态，减少有害气体排放，有效降低燃油消耗，提高汽车的经济性和环保性，减少磨损延长寿命。
1.2 功能1.2.1 车速设定功能。
当在高速公路上长时间稳定行驶时，在路况良好、分到行车、无人流的情况下，可按下“设定”开关，设定一个稳定行驶的车速，驾驶员无须操控油门和换挡，汽车一直以这一车速稳定运行。
1.2.2 消除功能。
当驾驶员踩下制动踏板时，车速设定功能立即消失，驾驶员要用常规方法操作驾驶，直到再按另外的功能开关为止。
1.2.3 恢复功能。
当路面车流情况又可稳定运行时，可按“恢复”功能开关，这样汽车又自动按上述设定的车速稳定均匀运行。
若不按“恢复”功能开关，也可在驾驶员认为最有利车速时按“设定”开关，汽车就又自动按新选择的设定车速稳定运行。
1.2.4制动踏板消除功能。
通过刹车灯开关电路信号控制，刹车灯点亮巡航功能就会自动解除，从而衍生出一个新型的安全功能，就是如果刹车电路或刹车灯泡坏掉，定速巡航功能是无法开启使用的（也就是现今的多功能定速巡航的刹车故障报警功能）。
从使得定速巡航解除反应速度更快，因为刹车灯点亮时间是早于刹车作用之前的。
1.2.5低速自动消除功能。
当车速小于40km/h时，存储的车速消失，并不能再恢复此速度。
1.2.6加速功能。
当按下“加速”开关时，则汽车在原设定的车速基础上加速行驶，开关一直按下不放，则车速一直在增加。
当你一放松“加速”开关时，则汽车就自动以你放松“加速”开关瞬间的车速稳定行驶。
1.2.7滑行功能。
当按下“滑行”开关时，则汽车在原设定车速基础上减速行驶，开关一直按下不放，则车速一直在减低。
当你一放松“滑行”开关，则汽车就自动以你放松“滑行”开关瞬间的车速稳定行驶。
1.2.8其他一些功能，如电子节油功能，油门加速功能，限速设定功能，刹车故障报警功能等。
1.3汽车巡航控制系统的类型汽车巡航控制系统的类型有“机械控制系统”、“晶体管控制系统”、“模拟集成电路控制系统”、“微机控制系统”等，现在新型汽车基本上都采用了微机控制的汽车巡航控制系统。
2 原理与构成2.1 原理汽车巡航控制系统（CCS）原理如图1所示。
它包括控制器、节气门执行器、发动机及变数器车速传感器和操纵开关等部分。
控制器有线性放大器和积分放大器组成，有两个输入信号，一个是实际车速的反馈信号，由车速传感器检测后反馈给控制器，另一个是驾驶员按要求直接设定车速，控制器检测辨别不同信号后，产生一个控制信号送至节气门执行器，节气门执行器根据所接收到的信号调节发动机节气门开度，从而保证车速稳定性。
控制器作为巡航控制系统的核心部件，其所采用的控制技术直接决定控制结果。
图1 汽车巡航控制系统原理图2.2 构成汽车巡航控制系统主要由控制开关、节气门执行器、发动机及变数器车速传感器和操纵开关等部分组成。
2.2.1 巡航控制开关图2为奔驰汽车的巡航控制开关，它有“LIN”、“ON”、“+”、“-”等按钮。
巡航的基本功能：启动巡航、设定车速、降低巡航车速、提高巡航车速、关闭巡航、重启巡航。
图2 奔驰C级轿车的巡航控制开关2.2.2 位置传感器节气门位置传感器(TPS)是把节气门的位置或开度转换成电压信号，然后传输给电控单元，作为电控单元判定发动机运行工况的依据，实现喷油量在不同节气门开度下的控制。
节气门位置传感器有两种类型：一种是开关式节气门位置传感器，另一种是模拟节气门位置传感器，工作原理如图3所示。
图3开关输出型位置传感器原理图2.2.3 执行器执行器接收ECU的控制指令信号，电动或气动方式操纵节气门，改变节气门开度，使车辆作加速、减速及定速行驶。
执行器通常为电动式和气动式两种。
图4 法国Bernard伯纳德电动式执行器伯纳德智能型电动执行器使用随机配置的操作面板，通过简单的菜单操作，就可以实现对执行器的参数设定。
同时，作为选件向用户提供专用手持式控制器（PDA）,以红外方式和执行器通讯，极大的方便了用户调试或工程师维护。
当然，还提供笔记本专用的红外通讯组件,用户可以用自己的笔记本电脑对执行器进行设定。
无论是PDA还是笔记本电脑,用户不但可以调整设定执行器的参数。
还可以将执行器的力矩等参数，以图表形式显示出来。
用于进行阀门工况分析或处理机械故障等。
以电动式单回转式执行器为例，这种执行机构类似于电动多回转执行机构，主要差别是执行机构最终输出的是1/4转记90度的运动。
新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能，例如：使用非进入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能。
单回转执行机构结构紧凑可以安装到小尺寸阀门上，通常输出力矩可达800公斤米，另外应为所需电源较小，它们可以安装电池来实现故障安全操作。
2.2.4 控制器(ECU)奔驰E63轿车ECU电子控制器(ECU)是巡航控制系统的中枢，其作用是接受巡航控制开关信号、车速传感器信号、制动灯开关信号等，经转换处理后，输出控制信号，驱动执行器工作。
3 应用图5汽车定速巡航系统的电路原理图目前，汽车定速巡航系统在一步步得到更新和完善，尤其在奔驰、宝马等中高档车上得到了广泛应用，CCS系统工作时，汽车速度通过车速传感器以脉冲形式传出，通过转换成与车速成正比的直流电压。
当驾驶员按下开关，控制器ECU就能存储此时的行驶速度(电压)，自我调整控制巡航工作状态，存储电路设定与该瞬时车速相对应的节气门开度电压。
ECU就会记忆此刻的目标车速，并据此进行恒定的车速行驶。
设定车速与汽车的实际车速都输入到CCS EDU的比较电路中，CCS EDU根据比较结果经补偿电路向执行部件输出控制信号，由执行部件输出信号，决定节气门开度最佳值，并使增速或减速控制电路工作，由ECU发出指令驱动执行装置，调节节气门开度，从而使汽车车速恒定不变。
4 国内外汽车巡航控制系统发展现状巡航控制系统（CCS）在汽车上的应用，显示出了它的无可比拟的优点。
自1959年开始在克莱斯勒汽车上引用后很快就受到青睐，目前在美、日、德、法、意等汽车工业发达国家发展、普及很快。
4.1 国外发展情况国外汽车巡航控制系统研究起步较早，对CCS系统控制理论与方法的研究已经作了许多工作，研究成果也得到了广泛的运用。
CCS系统经历了机械控制系统、晶体管系统、模拟集成电路控制系统和微机控制系统等几个过程。
微机控制的汽车巡航控制系统自从1981年开始应用于汽车后，发展迅速。
国外新型汽车基本上都采用了微机控制的汽车巡航控制系统。
随着交通流量的不断增加，前车的行驶情况对后车产生较大影响，传统的巡航控制系统需要频繁的设定和取消操作，逐渐失去了作用。
新型智能的巡航控制系统应运而生，这就是能够连续调整车速以保持与前车的安全距离的主动巡航控制系统ACC(Adaptive Cruise Control）。
以丰田REIZ锐志为例，锐志REIZ采用自适应雷达巡航控制系统(ACC)，系统不仅可以保持在固定的速度行驶，还带有车距控制功能，能根据前车速度保持适当的距离。
当检测到前车车速低于本车车速时，系统将自动施加制动降低本车车速，如无法提供足够的减速度，则会用警告音与警告灯来提醒驾驶者；当前方车辆变换车道或加速时，系统将自动的缓慢加速，直至达到驾驶者设定的车速，并保持定速行驶。
ACC系统有4种典型的操作，如图6所示。
图6 ACC系统4种典型的操作4.2 国内发展情况国内汽车巡航控制系统研究起步较晚，在ACC系统控制理论、方法及应用方面与国外均存在着较大的差距。
不过随着中国汽车工业的发展，巡航控制系统（CCS）尤其是主动巡航控制系统（ACC），成为近年来车产安全系统研发的重点。
同时国内以清华大学、北京理工大学等为主的高校和研究机构也从事CCS技术或相关技术的研制开发工作，并取得了阶段性的进展。
北京理工大学针对当前ACC系统多是基于CCS系统开发，对车辆速度的调节主要是通过控镧节气门开度和自动换档来实现，提出了将ACC系统与车辆制动和防滑控铡系统ABS／ASR相集成构成ABS／ASR／ACC系统的设计方案。