摘要:本文主要從車輛巡航系統(tǒng)的基本論述出發(fā),提出了汽車巡航控制系統(tǒng)的主要功能和作用特點(diǎn),并對(duì)其基本組成及其運(yùn)行原理進(jìn)行了分析,最后提出了汽車巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用方法。
關(guān)鍵詞:巡航控制系統(tǒng);原理;應(yīng)用
1汽車巡航控制系統(tǒng)的基本概述
所謂車輛巡航控制系統(tǒng),主要指的是一種輔助駕駛系統(tǒng),是為了在車輛運(yùn)行過程中讓發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),使車速保持在一個(gè)設(shè)定的速度范圍內(nèi)按照所設(shè)定的速度行駛,這不僅提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,還降低駕駛操作人員的操作強(qiáng)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(yù)想的車速自動(dòng)保持行駛的行為,這是車輛巡航控制系統(tǒng)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(jù)需要可以按下加速或減速按鈕,進(jìn)行相應(yīng)的速度增加或速度減弱。
(3)自動(dòng)選、換檔功能,主要指的是在巡航狀態(tài)下,由于車輛受道路坡度影響會(huì)引起行駛阻力的變化,所以汽車在行駛過程中,自動(dòng)實(shí)施車擋變換或者自行的變換節(jié)氣門開度來保障車輛運(yùn)行的穩(wěn)定。
(4)取消、設(shè)定功能,主要指的是通過對(duì)巡航取消開關(guān)或是制動(dòng)踏板的操作,就能夠自動(dòng)的取消巡航。如果還需進(jìn)入巡航狀態(tài)就只要在重新設(shè)定。
(5)防止誤操作及報(bào)警功能,主要指的是當(dāng)車輛行駛的在不具備巡航條件時(shí),如果駕駛員啟動(dòng)巡航開關(guān),那么巡航控制系統(tǒng)會(huì)防止誤操作的出現(xiàn),并提出報(bào)警信號(hào)。
1.2作用
(1)提升汽車駕駛的舒適性。自動(dòng)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(qū)或高速公路等巡航條件好的時(shí)機(jī),這種優(yōu)勢更為突出;
(2)保持車速的穩(wěn)定性。在任何情況下,車輛只要發(fā)動(dòng)機(jī)功率在允許范圍內(nèi)就能保持行使速度的穩(wěn)定;
(3)節(jié)省燃料,具有一定的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)。在相同的駕駛條件下,它可以節(jié)省約15%的燃料。這是因?yàn)樵谑褂玫乃俣确€(wěn)定器,汽車可以燃燒與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的電源供應(yīng)的最佳狀態(tài),減少排放。
2巡航控制系統(tǒng)的基本組成及工作原理
2.1巡航控制系統(tǒng)的組成
巡航控制系統(tǒng)由操作開關(guān)、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和巡航控制單元組成。傳感器和開關(guān)信號(hào)送入巡航控制ECU,ECU根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算油門開度。并向執(zhí)行器信號(hào),自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。
(1)操作開關(guān):包括主開關(guān)、控制開關(guān)、駐車制動(dòng)開關(guān)、出口巡航開關(guān)、空檔啟動(dòng)開關(guān)、離合器開關(guān)等,其主要作用是進(jìn)行巡航速度的設(shè)定、改變當(dāng)前巡航狀態(tài)等。
(2)巡航控制ECU:巡航控制由ECU微處理器芯片、A/D、D/A轉(zhuǎn)換和IC輸出復(fù)位驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路模塊ECU接收來控制速度傳感器和接受各種開關(guān)的信號(hào),并進(jìn)行相應(yīng)的處理。比如車輛速度與設(shè)定巡航速度不一致時(shí),執(zhí)行器就會(huì)自動(dòng)發(fā)出電信號(hào)來控制執(zhí)行器的動(dòng)作,使實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定速度相一致。
(3)傳感器:主要包括門全節(jié)氣傳感器,速度傳感器,節(jié)氣門控制臂傳感器。
(4)執(zhí)行器:主要作用是把ECU的輸出電流或電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng),之后再進(jìn)行節(jié)氣門開啟控制。目前,有兩種類型的執(zhí)行器—種是真空驅(qū)動(dòng),另一種是電機(jī)驅(qū)動(dòng),前者由負(fù)壓來操作節(jié)流,后者由微電機(jī)節(jié)流運(yùn)行。
2.2巡航系統(tǒng)的工作原理
以真空式巡航控制系統(tǒng)為例,對(duì)其工作原理進(jìn)行分析:
2.2.1未按巡航開關(guān)時(shí)
當(dāng)巡航開關(guān)不正常時(shí),手動(dòng)操作節(jié)氣門狀態(tài)。安全電磁閥打開后,其他兩個(gè)電磁閥仍處于關(guān)閉狀態(tài)。真正的氣室是一個(gè)氣壓,橡膠膜片不控制節(jié)氣門的作用下的返回彈簧力。
2.2.2按下巡航開關(guān)時(shí)
當(dāng)控制巡航開關(guān),按巡航主開關(guān)巡航,使它在ON位置,綠色指示燈,即進(jìn)入等待狀態(tài)。當(dāng)車速達(dá)到期望值時(shí),再按設(shè)定開關(guān)設(shè)定,電腦控制單元,即駕駛員設(shè)定巡航速度。目前,巡航控制系統(tǒng)分為兩大類,一類是電子巡航控制系統(tǒng),另一類是機(jī)電巡航控制系統(tǒng)。
2.2.3復(fù)位行駛控制
如果實(shí)際速度高于或低于45公里/小時(shí)的設(shè)定值,它是超越的真空式巡航系統(tǒng)的自動(dòng)控制范圍。此時(shí),按下或移動(dòng)復(fù)位開關(guān)RES,這使得計(jì)算機(jī)信號(hào),真空吸△Px額外增加或減少,實(shí)際速度調(diào)節(jié),以達(dá)到預(yù)期的值,然后釋放重置開關(guān)RES,繼續(xù)巡航。
2.2.4自動(dòng)保持設(shè)定車速原理
主要是巡航控制系統(tǒng)按照道路條件的變化,即反饋速度信號(hào)和速度信號(hào),并通過真空電磁閥和空氣電磁閥比例的協(xié)調(diào),來控制真空吸力調(diào)整△Px的大小,利用平衡△Px和彈簧力F,保持巡航狀態(tài)。
2.2.5截止巡航控制
要結(jié)束巡航時(shí),可以按巡航主開關(guān)巡航,使其處于關(guān)位,指示燈熄滅,巡航控制解除。此時(shí),電腦使真空電磁閥和空氣電磁閥關(guān)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(dòng)控制的位置。
3汽車巡航控制系統(tǒng)的使用方法
目前,車輛當(dāng)中采用的巡航系統(tǒng)主要分為電子式巡航控制系統(tǒng)和機(jī)電式巡航控制系統(tǒng)。下面,筆者以電子巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用為例,對(duì)巡航控制系統(tǒng)的應(yīng)用方法進(jìn)行闡述。
3.1設(shè)定巡航速度
通常,主要把巡航控制系統(tǒng)的低速控制點(diǎn)設(shè)為40千米/時(shí),具體設(shè)定方法是:
(1)按下CRUISEON-OFF按鈕,開啟巡航控制系統(tǒng),并利用加速踏板,讓行車速度上升。
(2)當(dāng)車速到自己設(shè)置的區(qū)域時(shí),再把巡航控制桿放到SET/COAST位置進(jìn)行再釋放,這時(shí)候車輛就進(jìn)入了自動(dòng)駕駛模式,車輛巡航會(huì)按照車輛行駛阻力的情況來變化自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門,使車速在保持恒定。
3.2控制自動(dòng)變速器的汽車加速
當(dāng)巡航控制系統(tǒng)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(shí),可以釋放車輛的速度被重置。這種加速方法比以前設(shè)定巡航速度的方法要長得多。
3.3取消設(shè)定巡航速度
需取消設(shè)定的巡航速度時(shí),有幾種方法可供選擇:
(1)踩制動(dòng)踏板讓車輛降速。
(2)把巡航控制系統(tǒng)操縱手柄放在CANCEL位置并釋放。
(3)對(duì)采用自動(dòng)變速器的車輛,只需把變擋桿調(diào)整到空擋處即可;采用手動(dòng)變速器的車輛,只需利用離合器踏板就能取消。
當(dāng)車速小于40公里/小時(shí),巡航速度將自動(dòng)取消,以及巡航控制系統(tǒng)的速度將如果車輛的速度低于設(shè)定的速度自動(dòng)停止。
3.4控制自動(dòng)變速器的汽車減速
把巡航的控制手柄調(diào)整到SET/COAST的位置上不動(dòng),接下來行車速度就會(huì)逐漸降低。待到車速降到所設(shè)定速度時(shí),在放開控制手柄。采用這種方法減速比利用制動(dòng)板減速要慢,更保障行車舒適性。
3.5恢復(fù)到原來設(shè)定的巡航速度
巡航控制系統(tǒng)的控制手柄被放置在RES/ACC的位置,汽車可以恢復(fù)到原來的設(shè)置速度巡航。巡航控制系統(tǒng)自動(dòng)停止工作,除非車速低于40千米/時(shí)以下或設(shè)定速度差在16千米/時(shí),則巡航系統(tǒng)停止。
4結(jié)語
總之,隨著當(dāng)我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平的提高,進(jìn)而使得汽車工業(yè)發(fā)展迅速,汽車也就越來越普及,而車輛巡航控制系統(tǒng)作為一種輔助駕駛系統(tǒng),不僅能有效的節(jié)省油,進(jìn)而降低環(huán)境污染,同時(shí)減輕駕駛?cè)说钠诔潭?,提高車輛行駛的安全性等特點(diǎn),也隨著汽車的不斷普及而廣泛應(yīng)用。