解放您的右脚——带您揭密汽车定速巡航

　　汽车巡航控制系统的英文为CRUISE CONTROL SYSTEM，缩写为CCS。汽车巡航控制系统也称为速度控制系统或自动驾驶系统，汽车巡航控制系统实质上就是为减轻驾驶员劳动强度，提高行驶舒适性，保证汽车和发动机都能在有利速度范围内运行的自动控制装置。   采用这种装置后，当在高速公路上长时间行车时，就可使驾驶员踩加速踏板的脚得以休息，不致因长时间驾车控制加速踏板稳定车速而产生疲劳，减轻驾驶员的操作负担。因此巡航车速控制的功能特别适用于在高速公路上行驶的车辆。

　　巡航控制系统构成和工作原理

　　1.真空式巡航控制系统

　　典型的机电式巡航控制系统为真空式，它由真空执行器、真空电磁阀、空气电磁阀及发动机控制单元ECU（有的车型为发动机控制模块ECM或动力系统控制模块PCM）、节气门位置传感器、车速传感器、控制开关等构成。真空式执行器利用发动机进气歧管的真空度吸引膜片，通过节气门拉线，使节气门开度增大，并可保持固定位置不动（如图1所示）。如果空气电磁阀开启，则由于膜片弹簧弹力的作用使节气门拉线放松，节气门开度减小。

　　图2所示的是真空式巡航系统的工作原理，其中，绿线框内起真空控制作用的零件相当于图1的真空执行器。发动机控制单元ECU根据电子输入信号（巡航控制开关、节气门位置传感器、车速传感器的信号）与ECU存储的巡航控制图分析、比较，控制真空电磁阀、2个空气电磁阀的开启和关闭，得以取得需要的真空，最终达到控制节气门开度的目的。

　　当巡航控制系统未工作（无巡航的控制开关信号）时，真空电磁阀保持关闭，空气电磁阀开启，密封套与大气相通。当汽车加速时，真空电磁阀开启，与进气歧管相通，而两个空气电磁阀则关闭，因此，密封套内真空度增大，吸动膜片，克服弹簧力，通过拉线使节气门开度增大，车辆加速行驶。当加速到一定车速时，真空电磁阀与空气电磁阀同时关闭，此时密封套内的真空度不变，汽车保持恒速行驶。当汽车减速时，空气电磁阀又恢复为开启状态，此时空气进入密封套，膜片弹簧把膜片压回原位，节气门开度减小，于是汽车减速。

　　真空式巡航系统的主要缺点就是不如电子巡航系统工作稳定，控制精度低。因为发动机进气歧管内的真空是脉动源，它本身就不太稳定，再加上ECU接收传感器信号后通过电磁阀来控制的还是真空，这样控制精度大大减弱。

　　2.电子式巡航控制系统

　　针对上述缺点，巡航系统发展成目前广为使用的电子式巡航控制系统。该系统完全用电子元件来控制系统，不使用拉线和真空控制伺服机构，用来设定和维持所选择的巡航车速。电子式巡航控制系统分开环和闭环控制两种。闭环控制能将实际车速及外界环境信息反馈到ECU，以便进行车速的修正，另外，闭环系统还可以更方便地与车上其它系统交换信息，共同配合，控制整车的性能和调整，便于驾驶员的操纵。而开环控制由于没有得到更多的反馈信息，就不利于巡航车速的控制机整车性能的发挥，因此，目前采用较多的是闭环控制系统。

　　图3是典型的闭环汽车电子巡航控制系统原理框图。发动机控制单元ECU的输入信号是以下两个车速信号之差：一个是按驾驶员要求所设定的车速信号；另一个是实际车速的反馈信号。ECU将这两种信号进行比较，得出误差信号，经放大、处理后成为节气门控制信号，送至节气门执行器，驱动节气门执行器工作，调节发动机节气门开度，以修正实际车速，从而将实际车速很快调整到驾驶员设定的车速，并保持恒定。

　　发动机控制单元ECU（有的车型为发动机控制模块ECM或动力系统控制模块PCM）的存储器中都存储着车辆在平坦路面上行驶时车速与节气门开度的关系，作为汽车在平坦、上坡与下坡路面上巡航时的调整标准（如图4所示）。巡航控制系统根据驾驶员设定的目标车速（巡航设定车速）自动维持汽车恒速行驶。汽车在巡航定速状态下，当汽车速度下降时，ECU加大节气门开度，使发动机功率升高，扭矩增大，车速达到设定速度。反之，就会减小节气门开度。如图4所示，系统进行巡航控制时，若在平坦路面上车速为VO时，按下设定开关进入巡航控制的自动行驶状态，此时节气门开度在O点，一旦遇到爬坡时，则行驶阻力增加，如不进行调节控制，车速就会降到Vc点，但ECU会按照一定的控制规则控制节气门，使节气门开度从O点变为A点，使车速稳定在VO点，重新取得动力平衡。同样，当遇到下坡时，行驶阻力减小，巡航控制系统调节节气门的开度由O点变到B点，使车速保持在VO点取得平衡。因此，即使行驶阻力发生变化，车速也只在很小范围内变化，达到稳定行驶的目的。

　　为了保证车辆的安全，一般来讲，巡航功能在车速达到或超过40km/h、以及低于160km/h时起作用，当然这个巡航工作的速度上下限因各个车型而不同。一旦系统的传感器或控制信号电路出现故障，巡航控制系统会进入故障保护模式，停止巡航状态。

　　3. 自适应巡航控制系统

　　近年来，随着巡航控制技术的发展，又发明了汽车自适应巡航控制系统（ACC），它是一种智能化的自动控制系统。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

　　通过车距传感器的反馈信号，ACC控制单元可以根据靠近车辆物体的移动速度判断道路情况，并控制车辆的行驶状态；通过反馈式加速踏板感知的驾驶者施加在踏板上的力，ACC控制单元可以决定是否执行巡航控制，以减轻驾驶者的疲劳。

　　自适应巡航控制系统一般在车速大于25 km/h时才会起作用，而当车速降低到25 km/h以下时，就需要驾驶者进行人工控制。通过系统软件的升级，自适应巡航控制系统可以实现“停车/起步”功能，以应对在城市中行驶时频繁的停车和起步情况。自适应巡航控制系统的这种扩展功能，可以使汽车在非常低的车速时也能与前车保持设定的距离。当前方车辆起步后，自适应巡航控制系统会提醒驾驶者，驾驶者通过踩油门踏板或按下按钮发出信号，车辆就可以起步行驶。

　　自适应巡航控制系统使车辆的编队行驶更加轻松。ACC控制单元可以设定自动跟踪的车辆，当本车跟随前车行驶时，ACC控制单元可以将车速调整为与前车相同，同时保持稳定的车距，而且这个距离可以通过转向盘附近的控制杆上的设置按钮进行选择。

　　巡航控制系统的使用

　　现以电子巡航控制系统的使用为例说明巡航控制系统的使用方法。为了使车速达到设定速度，不要使用制动器，也不要将变速器挡位选择在驻车（P挡）和空挡（N挡）位置。

　　为增加安全性，在下列状况下，速度控制系统被编程为解除控制：

　　变速器挂P挡或N挡时；

　　● 迅速增加发动机转速时（表明离合器已经脱开）；

　　● 发动机转速过高时（表示变速器可能在低挡位置）；

　　● 车速信号以每秒16km/h速率增加（表示此时道路表面与轮胎的磨擦系数极低）；

　　● 车速信号以每秒16km/h速率减小（表示车辆可能以极高的速率减速）。

　　巡航控制操纵手柄（开关）的各挡位如图5所示：①总开关“ON/OFF”、②“RES +（或RES/ACCEL恢复/加速）”、③“SET -（或SET/COAST设定/滑行）”和④“CANCEL（取消）”。

　　一般巡航控制系统的操纵手柄有四挡开关的位置，手柄的端部有按钮，这个按钮是巡航控制系统的总开关①ON/OFF（接通/断开），按下按钮时，仪表板上的巡航控制系统指示灯点亮，表示巡航控制系统进入运行状态；如再按一下，则按钮弹起、指示灯灭，表示巡航控制系统处于关闭状态。操纵手柄朝下扳动是巡航速度的②设定开关（- SET），向上推则是③加速/恢复开关（+ RES）；朝方向盘扳起是巡航速度取消开关④（CANCEL）。巡航控制系统的使用方法如下：

　　1.设定巡航速度

　　为确保行车安全，巡航控制系统的低速控制点一般为40km/h，也就是说车速低于40km/h巡航系统不工作。设定巡航速度的方法是：第一，开启巡航控制系统，按下①ON/OFF按钮，踩下加速踏板，使车辆加速。第二，当车速达到人为设定值时，将巡航控制系统手柄置于②（- SET）位并松开，这就进入了自动行驶状态，驾驶员可将加速踏板松开，巡航控制系统会根据汽车行驶时阻力的变化，自动调节节气门的开度，使车速保持在设定的范围内。若驾驶员想加速，如需超越前方的车辆时，只要踩下加速踏板即可。超车完毕后再松开加速踏板，汽车便又恢复到已设定的巡航速度行驶。

　　2.取消设定巡航速度

　　需取消设定的巡航速度时，有几种方法可供选择：第一，将巡航控制系统操纵手柄置于④CANCEL位并松开。第二，踩下制动踏板使汽车减速。第三，装备手动变速器（MT）的汽车，踩下离合器踏板即可；装备有自动变速器（AT）的汽车，将选挡杆置于空挡。

　　3.设定装备自动变速器（AT）的汽车加速

　　将巡航控制系统操纵手柄置于③加速/恢复开关（+ RES）位并保持手柄不动，此时车速将逐渐加快，当车速达到要重新设定的巡航速度时松开手柄。这种加速的方法与前面所述设定巡航速度的操作方法相比，所用的时间较长。每次瞬时激活③加速/恢复开关（+ RES）开关时，车速可以提高大约1.6或3.2km/h。

　　4.设定装备自动变速器（AT）的汽车减速

　　将巡航控制系统的操纵手柄置于②－SET位并保持手柄不动，此时车速将因滑行而逐渐减慢，当车速降至所要求的设定速度时松开操纵手柄。这种减速方法与踩制动踏板减速相比，减速度要小（大约为1.6km/h）。此时是在不脱开巡航控制系统的情况下，从设定的目标速度上减速。

　　5.恢复到原来设定的巡航速度

　　将巡航控制系统操纵手柄置于③加速/恢复开关（+ RES）位，汽车可恢复到原设定的速度做巡航行驶。除非车速已降至40km/h以下或低于设定速度的差值在16km/h以上时，巡航控制系统自动停止工作。