张文志汽车定速巡航系统

机械分院汽车工程系

毕

业

论

文

课题名称: 汽车定速巡航系统

姓 名: 张 文 志

学 号: 580402010440

专 业: 汽车检测与维修

班 级: 10汽修中锐4班 指导老师: 刘 晓 萌 老 师

二 零一 二年 十一月

目录

摘要

关键词

第1章 绪论

1.1引言

1.2历史背景

1.3国内外研究现状

1.4发展趋势

第2章汽车定速巡航控制系统的研究

2.1定速巡航系统的工作原理

2.2传统机械式定速巡航

2.3电子式多功能定速巡航系统

2.4定速巡航系统的优劣对比

第3章汽车定速巡航系统运用

3.1定速巡航系统注意事项

第4章结论与展望

摘要

汽车巡航控制系统（CCS）,又称为定速巡航系统，是利用先进的电子技术对汽车的行驶速度进行自动调节，从而实现以事先设定的速度行驶的一种电子控制装置。

在高速公路上长时间行驶时，打开该系统的自动操纵开关后，巡航控制

系统将根据行车阻力自动增减节气门开度，使汽车行驶速度保持一定。可以省去驾驶员频繁踩油门踏板，而保证汽车以预先设定的速度行驶。大大减轻了驾驶员的疲劳强度，并改善了汽车的燃料经济性和发动机的排放性能。

关键词：定速巡航

汽车定速巡航系统

巡航控制系统是一种利用电子控制技术保持汽车自动等速行驶的系统。其主要作用是可以按照驾驶者的需求进行车辆时速的锁定，不用踩油门踏板就可自动保持一个固定时速行驶，当行驶在高速公路时，驾驶者可有效的减轻身体疲劳，而车辆均速行驶下还能节省燃油消耗。

第1章 绪论

1.1 引言

通用公司是汽车拉线式定速巡航系统的鼻祖，他们率先将可以让驾驶员匀速驾驶的拉线式巡航控制系统用于1959款凯迪拉克。机械拉线式定速巡航，是通过巡航控制模块给机械执行机构（真空泵或伺服电机）发出指令，由执行机构控制节气门的开度，来实现定速巡航功能。

这种定速选航系统只适用于拉线式油门的车型。拉线油门是相对于电子油门而言的，拉线的油门比较灵敏，电子油门更省油，但是反应比较慢。汽车工业的发展很快就将拉线式油门变成历史，以至于厂商还未来得及将拉线式定速巡航器在整车上普及。但

是，这样的定速巡航器却为那些想要享受新技术的拉线油门车型的车主提供了方便。

1.2 历史背景

通用公司是汽车拉线式定速巡航系统的鼻祖，他们率先将可以让驾驶员匀速驾驶的拉线式巡航控制系统用于1959款凯迪拉克。机械拉线式定速巡航，是通过巡航控制模块给机械执行机构（真空泵或伺服电机）发出指令，由执行机构控制节气门的开度，来实现定速巡航功能。这种定速选航系统只适用于拉线式油门的车型。拉线油门是相对于电子油门而言的，拉线的油门比较灵敏，电子油门更省油，但是反应比较慢。汽车工业的发展很快就将拉线式油门变成历史，以至于厂商还未来得及将拉线式定速巡航器在整车上普及。但是，这样的定速巡航器却为那些想要享受新技术的拉线油门车型的车主提供了方便。

1.3 研究现状

电子式定速巡航与机械式巡航的工作原理相同，只是将机械控制部分变成了电子控制。定速巡航模块会通过电子油门传感器输出的信号，精确计算为保持当前定速巡航速度，需要控制节气门开启的角度大小，从而使得气、油精确配合，达到定速巡航所设定的行驶速度。雪铁龙世嘉、一汽-大众新宝来、雪弗兰景程、奇瑞A3等十万元左右的车型都已经安装了定速巡航系统。而奥迪A4L、一汽-大众迈腾、别克新君威等二十万元左右的车型更是不在话下。这些车的定速巡航位置，无一例外的都位于方向盘后方的转向灯或是雨刷器拨杆上，且以按钮形式存在。这种巡航系统不适合在车辆较多的道路使用，因为定速巡航系统具有自动保护装置。车速自然降为40km/h以下、踩下制动踏板、拉手刹、踩下离合器、手动换挡等操作都将自动退出巡航系统。拥堵的道路上反复启动退出自动巡航系统，会造成很多麻烦和油耗增加。

自适应巡航也可称为主动巡航。自适应巡航类似于传统的巡航控制，系统包括雷达传感器、数字信号处理器和控制模块。司机设定所希望的车速，系统利用低功率雷达或红外线光束得到前车的确切位置，如果发现前车减速或监测到新目标，系统就会发送执行信号给发动机或制动系统来降低车速，使车辆和前车保持安全的行驶距离。当前方道路没车时又会加速恢复到司机设定的车速，雷达系统会自动监测下一个目标。主动巡航控制系统代替司机控制车速，避免了频繁的取消和设定巡航控制，使巡航系统适合于更多的路况。

目前搭载这种巡航系统的车型主要有一汽-大众CC、雷克萨斯ES和丰田皇冠。皇冠的自适应巡航系统只配备在3.0 RoyalSAloon 尊享版及其以上的车型中，它的自适应巡航的感应装置隐藏在车标处，你会很容易发现它的车标设计和没有该功能的车型有着明显不同。启动自适应巡航的方法十分简单，在定速巡航状态下，只需按动方向盘右后

方拨杆上画有小车符号的按钮该功能便会激活，但前提是车速要大于40km/h。

1.4 发展趋势

对于现代社会汽车的普及已经很广泛，开半小时车市乐趣，开1小时车是兴趣，开2小时车是无奈，开3小时车就是痛苦。如果是这样，那么每次需要开5、6个小时长途的驾驶者可以说是痛苦万分。于是，拥有一款能够轻松跑长途的装置缓解驾驶疲劳，便成为众多长途车主的迫切需要。

定速巡航系统作为一项舒适性装置，能给驾驶者带来的最大好处就是，可使经常出游或需要长途驾驶的人员，降低驾驶时的疲劳程度，给长久行车减压。此产品电子装置的介入，可将驾驶员控制油门的任务接管，把一直保持一定姿势的右腿“解放”出来，避免或减轻由于长时间驾驶所带来的肌肉疲劳、静脉曲张等不良反应。另外，定速巡航系统还具有省油、省车的功能。由于定速巡航系统可以根据车辆的行驶阻力自动调整油门开度，有效减少人为的油门波动造成的动能损耗，从而改善了汽车燃料经济性和发动机的排放性能，明显降低油耗，据相关人员统计在同等条件下，启用定速巡航，根据车型和车况的不同，省油一般在8%至15%之间，有的甚至省油高过15％，长途形式省油效果更明显。

第2章定速巡航系统的研究 2.1定速巡航系统的工作原理 定速巡航系统的工作原理，简单地说就是由巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较，从而发出指令由伺服器机械的来调整节气门开度的增大或减小，以使车辆始终保持所设定的速度。电子式多功能定速巡航系统摒除了拉线式定速巡航器的机械控制部分，完全采用精准电子控制，使控制更精确，避免了机械故障的风险。

定速巡航系统由拉线式定速巡航系统主要由控制开关、控制组件（

定速巡航系统

巡航电脑）伺服器（执行机构）组成。

拉线式定速巡航系统的工作原理，简单地说就是由巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较，从而来调整节气门开度的增大或减小，以使车辆始终保持所设定的速度。比如，车辆上坡时速度下降，车速传感器发来的脉冲信号下降，控制组件将发指令给伺服执行机构打开相应角度的节气门来保持车速。相反，下坡时将减

小节气门的开度。

另外，驾驶员可以通过操作控制开关来实现手动的加速、减速、记忆恢复等功能，通过踩踏刹车踏板或离合器踏板、关闭控制开关来解除定速巡航系统。

2.2传统机械式定速巡航

传统拉线式定速巡航器是通过巡航控制模块给机械执行机构（真空泵或伺服电机）发出指令，由执行机构机械的控制节气门的开度，来实现定速巡航功能。其优势为：通用型很强，大部分拉线式油门的车都可以通用，开发成本低。其劣势在于：1、控制精确度低；2、有机械故障卡位的可能，安全性、可靠性稍差。大众所谓的使用、安装定速巡航有油门失控的危险性也是对此而言的。 所有阀门在不工作状态都将会使车辆回到怠速状态。比如，真空阀关闭的同时安全阀和排气阀开启。如果三个阀门中任意一个阀门故障或失去动力，单元组件将不会工作。 .节气门的开启依靠一块电磁阀，如果系统的电力发生故障，电磁阀门将释放节气门回到怠速状态。 所有阀门或电磁阀的动力始终由微电脑监控，一旦钥匙关闭即使是瞬间，系统单元将关闭不会恢复直到重新设置。 微电脑监控车辆的速度，在时速低于40公里时系统单元将不会工作。 OFF按钮可将整个系统关闭。在一些手动变速箱车辆有一个单独的开关，每当踩下离合器踏板时可关闭系统。 每当系统开启，系统将会重新设置，将所有储存记忆的阀门的巡回位置设置到0。这是个正时程序功能，在此程序完成前，巡航器系统将不会工作。系统监视回路可监控微电脑的运作，如果微处理器发生任何的错误将切断系统。整个巡航器系统设计为通常的开放式开关和开放式阀门，一旦发生故障就将完全阻止巡航器的运作，而不会使系统工作在一个不正常的状态。由于使用了定速巡航器专用的集成电路，使得零件数量减少，改善并增加了可靠程度的同时能够为系统设计添加一些附加的安全功能。一般车型定速巡航可在车速30-180公里/小时范围内工作。

2.3电子式多功能定速巡航系统

电子式定速巡航，摒除了机械执行部分，能够完全精准的通过电子信号控制，通过行车电脑控制节气门。其优势为：1、安全性、可靠性得到了有效地保障，完全消除了油门失控的可能性的发生，消除了大众对定速巡航危险性的顾虑。2、可以实现多功能化，能够为大众增加使用性价比。其劣势为：通用型差，专车专用，开发成本高，因此普及性差。由于汽车技术的发展，越来越多的拉线式节气门控制方式快速的被电子式节气门控制方式多代替。拉线式定速巡航器主要由控制开关、控制组件（巡航电脑）伺服器（机械执行机构）组成。定速巡航系统的工作原理，简单地说就是由巡航控制组件读取车速传感器发来的脉冲信号与设定的速度进行比较，从而发出指令由伺服器机械的来调整节气门开度的增大或减小，以使车辆始终保持所设定的速度。电子式多功能定速巡

航系统摒除了拉线式定速巡航器的机械控制部分，完全采用精准电子控制，使控制更精确，避免了机械故障的风险。

2.4定速巡航系统的优劣对比

传统拉线式定速巡航器是通过巡航控制模块给机械执行机构（真空泵或伺服电机）发出指令，由执行机构机械的控制节气门的开度，来实现定速巡航功能。其优势为：通用型很强，大部分拉线式油门的车都可以通用，开发成本低。其劣势在于：1、控制精确度低；2、有机械故障卡位的可能，安全性、可靠性稍差。大众所谓的使用、安装定速巡航有油门失控的危险性也是对此而言的。

电子式定速巡航，摒除了机械执行部分，能够完全精准的通过电子信号控制，通过行车电脑控制节气门。其优势为：1、安全性、可靠性得到了有效地保障，完全消除了油门失控的可能性的发生，消除了大众对定速巡航危险性的顾虑。2、可以实现多功能化，能够为大众增加使用性价比。其劣势为：通用型差，专车专用，开发成本高，因此普及性差。

第3章汽车定速巡航系统运用

定速巡航系统是可以按照驾驶者的需求进行车辆时速的锁定，不用踩油门踏板就可自动保持一个固定时速行驶，当行驶在高速公路时，驾驶者可有效的减轻身体疲劳，而车辆均速行驶下还能节省燃油消耗。启动车速巡航系统:将定速巡航开关置于“ON”位置，即可接通定速巡航系统设计时速: 当车辆达到驾驶者所需时速时，按下定速按钮后，将会存储该时间车辆的行驶速度，并保持设计时速均速行驶。设定巡航车速后，仍可按常规方法用加速踏板进行加速，松开加速踏板后，其系统便将车速恢复至所设定的巡航车速。但若加速后，车速超过巡航车速10km／h以上，并以此车速持续行驶5分钟以上，则自动取消所设定的时速。如需设定目前的时速，必须重新设定。解除定速: 当踩下制动踏板，定速功能立即消失，并由驾驶者控制车速，而上次所设定的时速将被电脑存储下来。恢复功能：该功能可以让车辆恢复存储的时速，并由行车电脑自动控制车辆达到额定时速行驶。速度微调下降：当车辆处于定速情况下，无需踩踏油门踏板，该功能就可略微降低车辆目前设定的时速。速度微调升高：当车辆处于定速情况下，无需踩踏油门踏板，该功能就可略微提升车辆目前设定的速。关闭定速巡航：踩下制动踏板，将定速巡航系统开关拔至“OFF”位置，即可暂时关闭系统，若需要恢复设定的巡航车速，松开制动踏板或离合器踏板，重新按下定速恢复功能按钮即可。随着科技的发展，定速

巡航系统不仅仅局限于这些简单功能，为了使这套系统人性化功能更为突出，汽车厂商研发出了自适应定速巡航系统，这套系统可利用车头的雷达来测量与前车的行驶距离，可在巡航时由行车电脑控制并保持与前车的固定距离（可由驾驶者设计额定的跟车距离）。当前车减速时，如驾驶者没有及时采取措施，行车电脑则会自动控制刹车进行减速作业，而前方无碍时将会自动加速至原先设定的速度。目前这套系统基本已经成为豪华车型的标准配置。

3.1定速巡航系统注意事项

开启时要注意目前车速和设定车速差距不要太大，否则会造成车辆的突然加速，这样不但增加了燃油的消耗，还会带来安全隐患。比如在高速上将目标车速设定为120km，出了收费站一般车速不是很快，不要马上启动定速巡航系统，否则有可能会造成追尾或车辆失控。定速巡航系统时速并非准对的准确，根据路况的不同，大约会造成5%左右的误差，尤其是下坡路段，由于车辆的自重，时速可能会超过设定的数值，假如刚好经过测速区域，有可能会因为超速受到处罚。在特殊天气和路段不要使用定速巡航，一般使用定速巡航是在高速全封闭的道路，在城市或车辆较多的路段不要使用定速巡航，反复加速减速不但起不到巡航的效果，还会造成油耗的增加和危险的发生，比如在有些路段会突然出现车辆和行人，使用定速巡航必然没有普通的驾驶姿势反应快，而开启定速巡航又保持常规驾驶姿势，就失去了定速巡航的意义了。在多弯和山路不要使用定速巡航，因为在这些路段车速本来就应该根据路况的不同而改变，达不到定速巡航的条件，而起起伏伏的山路需要通过不停地变换油门和刹车，定速巡航是没办法持续使用的。在使用定速巡航的时候，刹车距离要比传统驾驶姿势长，原因是采用常规驾驶姿势时，踩刹车前脚必须要离开油门，收油后车速已开始下降，发动机本身也有制动作用。而使用定速巡航只有在踩下刹车的时候，发动机才停止供油，在这之前都是全速前进的，缺少预减速环节。以高速公路标准时速每小时110公里为例，一秒钟就向前移动30米，0.1秒钟也有3米的距离，3米在车祸中可是一个要人命的距离。所以定速巡航，一定要在正确的路段和速度下使用，切记安全放在第一位，要知道生命可是比一时的省事重要得多。

第4章结论与展望

汽车智能化并不单单指无人驾驶，它还包含了各种智能辅助设备，从而让车辆驾驶以及乘坐变得更加安全、便捷，更具娱乐性。随着时间推移，汽车消费的主流人群开始年轻化，而这些伴随着网络长大的80、90后，对于汽车的需求、理解也在逐步改变。在他们心里，汽车不只是代步工具，而是希望能有一些智能化的功能来使驾驶变得更加轻松。因此，越来越多的汽车企业开始加大了智能化系统的开发和应用力度，以此来满

足消费者的需求。如今，在车市上走一圈，就会发现汽车已经具备各种智能化功能，车主可以在一个非常舒适的氛围当中，悠闲地驾驶汽车。例如，原先车内简单的CD播放器，如今已经融合了多媒体播放、倒车影像、卫星导航等功能;感应式尾门，使用者只需要将钥匙装在身上，用脚在车底一扫，后车门就会自动打开，对于双手都拿了东西的人非常实用。此外还有定速巡航、自动泊车、车窗自动升降、车道偏离预警、夜视系统等，不仅将驾驶员从枯燥的驾驶中解放了出来，更保证了驾车的安全。智能系统提升行车安全“车辆的外形、配置，只是买车时考虑的一部分，更看中的当然还是智能化配置在行车过程中所带来的安全性能。”面对汽车智能化，对于“安全”的重视。据了解，现在很多智能系统和预警系统被作为主动安全系统使用，这些产品不仅能提示驾驶者潜在的威胁，还可以帮助驾驶者采取保护措施。例如，新上市的日产新世代天籁车型，搭载了“CARWINGS智行+”智能行车服务系统，提出了全方位人车生活解决方案。车主可以通过手机绑定，随时随地获取爱车信息;针对可能发生的各类意外，服务中心会向车主提供SOS紧急救援、气囊触发、自动求助等相对应的救援服务。

结论：定速巡航系统可以按照驾驶者的需求进行车辆时速的锁定，不用踩油门踏板就可自动保持一个固定时速行驶，当行驶在高速公路时，驾驶者可有效的减轻身体疲劳，而车辆均速行驶下还能节省燃油消耗。 谢 辞

光阴似箭日月如梭，三年的大学生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实感谢我的母校江西现代职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。

感谢我的辅导员熊建华老师。他给予我学习上的指导和生活上的无私帮助，表示衷心感谢！祝张老师工作顺利，桃李满天下！

感谢我的论文导师，高老师，高老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感谢！

在三年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助，在此我向他们表示我衷心地感谢！

最后，祝母校蒸蒸日上！祝所有老师工作顺利！

参考文献

[1]纪光兰.汽车电子巡航控制系统[J].公路与汽运.2005(10):8-10.

[2]张恒光.黄吉胜.基于模糊PID控制汽车巡航系统的研究[J].哈尔滨理工大学学报.2007(12):31-34.[3]刘光明,李晓.汽车速度自动控制技术极其应用[J].公路与汽运.2007(6):21- 24.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8j31.html