任務六電子巡航控制系統故障診斷1.巡航控制系統的功能

巡航控制系統是一種利用電子控制技術保持汽車自動等速行駛的系統。當汽車在高速公路上長時間行駛時，接通巡航控制主開關，設定希望的車速，巡航控制系統將根據汽車行駛阻力的變化，自動增大或減小節氣門開度，使汽車按設定的車速等速行駛，駕駛員不必操縱加速踏板。（一）概述一，傳統巡航控制系統

2.巡航控制系統的基本工作流程

數字微型計算機巡航控制系統的控制過程如下圖所示。駕駛員控制開關記憶車速行駛車速行駛車速車輪比較車速補償電路驅動力執行部件變速器發動機

駕駛員操縱巡航控制開關，將車速設定、減速、恢復、加速、取消等命令輸入計算機。當駕駛員通過巡航控制開關輸入了設定命令時，計算機便記憶此時車速傳感器輸入計算機的車速，并按該車速對汽車進行等速行駛控制。汽車在巡航行駛過程中，不斷通過比較電路將實際車速與設定車速進行比較，計算出實際車速與設定車速的差值；

然后通過補償電路輸出對執行部件的命令，執行部件控制發動機節氣門開大或關小，使實際車速接近設定車速。3.巡航控制系統的組成與原理

巡航控制系統由巡航控制開關、傳感器、巡航控制ECU、執行器等組成。巡航控制開關和傳感器將信號送至ECU，ECU根據這些信號計算出節氣門的合理開度，并給執行器發出信號，調節節氣門的開度，保持汽車按設定的車速等速行駛。（1）

巡航控制開關巡航控制開關一般采用手柄式開關，安裝于轉向盤下方，如圖4-26所示。也有的采用按鍵式開關，裝在轉向盤上。巡航控制開關包括主開關(MAIN)、設定/減速開關(SET/COAST)、恢復/加速開關(RES/ACC)和取消(CANCEL)開關。

圖4-26巡航控制開關

2）控制開關：手柄式巡航控制開關一般由設定/減速開關、恢復/加速開關和取消開關組成。3）退出巡航控制開關：接通后能使巡航自動退出

取消開關、制動燈開關、駐車制動開關、離合器開關（手動變速器）、空擋啟動開關（自動變速器）1）主開關：電源（二）傳感器車速傳感器

車速傳感器的類型有電磁式、霍爾式、光電式、舌簧開關式等。車速傳感器信號可同時用于發動機控制、自動變速器控制和巡航控制等。對于巡航控制系統而言，車速傳感器信號的作用是巡航控制ECU用于巡航車速的設定及將實際車速與設定車速進行比較，以便實現等速控制。

節氣門位置傳感器信號可同時用于發動機控制、自動變速器控制和巡航控制等。對于巡航控制系統而言，節氣門位置傳感器信號的作用是巡航控制ECU用于計算輸出與節氣門開度的關系，以確定輸出量的大小。

2.節氣門位置傳感器

節氣門控制搖臂傳感器可對巡航控制ECU提供節氣門搖臂位置信號。節氣門搖臂位置傳感器為電位計式，該信號的作用是巡航控制ECU根據節氣門搖臂位置信號對節氣門進行控制。3.節氣門控制搖臂傳感器

巡航控制ECU

巡航控制ECU接收來自巡航控制開關、車速傳感器信號和其他的開關信號，按照存儲的程序對巡航系統進行控制。巡航控制ECU有以下控制功能：

（三）巡航控制ECU1.記憶設定車速功能2.等速控制功能

ECU將實際車速與設定車速進行比較，確定節氣門是否應該開大或關小，并根據實際車速與設定車速的差值，計算出節氣門開大或關小的量；然后對執行器進行控制，保證汽車按設定車速等速行駛。

3.設定車速調整功能當汽車以巡航控制模式行駛時，如果需要使設定車速提高或降低，則只要操作恢復/加速或設定/減速開關，就可以使設定車速改變，巡航控制ECU將記憶改變后的設定車速，并按新的設定車速進行巡航行駛。

4.取消和恢復功能當汽車以巡航控制模式行駛時，如果接通取消開關或接通任何一個其他的退出巡航控制開關，巡航控制ECU將控制執行器使巡航控制取消。取消巡航控制以后，要想重新按巡航控制模式行駛，只要操作恢復/加速開關，巡航控制ECU即可恢復原來的巡航控制行駛。

5.車速下限控制功能

車速下限是巡航控制所能設定的最低車速。不同的車型稍有不同，一般為40km/h。車速低于40km/h時，巡航車速不能被設定，巡航系統不能工作。當巡航行駛時，如果車速降至40km/h以下，則巡航控制將自動取消，且巡航ECU存儲器內存儲的設定車速將被清除。6.車速上限控制功能車速上限是巡航控制所能設定的最高車速，一般為200km/h。

當汽車以巡航控制模式行駛時，如果因為下坡汽車車速高于設定車速15km/h，則巡航控制ECU將切斷巡航控制系統的安全電磁離合器使車速降低。當車速降低至比設定車速高出不足10km/h時，安全電磁離合器再次接通，恢復巡航控制。

7.安全電磁離合器控制功能

當汽車以巡航控制模式行駛時，若出現執行器驅動電流過大，伺服電動機始終朝節氣門打開的方向旋轉時，則巡航控制ECU存儲器內存儲的設定車速將被清除，巡航控制模式將被取消，主開關同時關閉。

8.自動取消功能

當具有自動變速器的汽車以巡航控制模式行駛時，如果上坡時變速器在超速擋，車速降至比設定車速低4km/h以上時，巡航控制ECU將超速擋取消信號送至自動變速器ECU，取消自動變速器超速擋。當車速升至比設定車速低2km/h時，巡航控制ECU將超速擋恢復信號送至自動變速器ECU，恢復自動變速器超速擋

9.自動變速器控制功能

如果巡航控制系統發生故障，巡航控制ECU的自診斷系統能夠診斷出故障，并使儀表板上的巡航指示燈閃爍，以便提醒駕駛員。同時，巡航控制ECU將故障碼存儲在存儲器內。通過巡航控制指示燈的閃爍或使用故障診斷儀可以讀取故障碼。

10.診斷功能執行器：巡航控制系統的執行器由ECU控制，根據ECU的控制信號控制節氣門的開度，以保持車速恒定。（四）執行器

巡航控制系統執行器有真空驅動型和電動機驅動型兩種。真空驅動型執行器依靠真空力驅動節氣門。真空源有兩種取得方式，一種是僅從發動機進氣歧管取得；另一種是從發動機進氣歧管和真空泵取得，如圖5.4所示。

(a)從進氣歧管取得真空源(b)從進氣歧管和真空泵取得真空源圖5.4真空驅動型執行器的控制方法(a)控制線圈通電(b)控制線圈斷電

控制閥通電真空度增加，斷電真空度減小，占空比信號(a)釋放閥的結構(b)釋放閥的工作原理圖5.6釋放閥不論是車速保持不變、提高或降低，執行器中控制閥和釋放閥都在工作，以控制車速。(a)真空泵的結構(b)真空泵的工作原理

膜片上下擺動產生真空圖5.8電動機驅動型執行器1—驅動電動機；2、14—電位計；3、15—電位計主動齒輪；4—電路板；5、17—蝸輪及電磁離合器；6、18—離合器片；7—滑環；8、21—主減速器；9、19—控制臂；10—桿B；11、12—限位開關；13—桿A；16—蝸桿；20—電動機

由電動機、傳動機構、電磁離合器、電位計等組成在交通繁忙的道路上或遇到雨、霧、雪天氣時，不要使用巡航控制系統。(2)在不使用巡航控制系統時，應將巡航控制系統的主開關關閉。(3)在較陡的坡道上行駛時，不宜使用巡航控制系統。（五）使用注意事項(4)使用巡航控制系統時要注意觀察儀表板上的巡航(CRUISE)指示燈是否閃亮。(5)巡航控制ECU與汽車上的其他控制系統的ECU一樣，對于電磁環境、濕度和機械振動等有較高的要求，使用應注意以下事項：（六）的故障診斷與檢修

當巡航控制系統發生故障時，首先應進行直觀檢查。檢查巡航控制系統的線束及插接器是否完好，部件是否丟失或損壞等。直觀檢查后一般應進行故障自診斷，其內容包括巡航控制系統狀態指示的檢查、讀取故障碼、輸入信號檢查、取消信號檢查等。

巡航開啟的條件：STP+為蓄電池電壓，STP-為0電壓1）開關A閉合，電流流過制動燈開關，使制動燈亮。同時，蓄電池電壓經過這個開關施加在巡航控制ECU上，使其知道已經使用制動器。所以，巡航控制ECU取消CCS的工作。2）開關B斷開，阻止來自巡航控制ECU的信號（在真空驅動執行器的情況是釋放閥信號；在電機驅動執行器的情況是電磁離合器信號）達到執行器。這就關斷了執行器。

因此制動踩下和釋放時測量相關電壓

在進行故障自診斷時，如果讀取到故障碼，應進行故障碼診斷，以進一步確定故障部位；如果沒有讀取到故障碼，可按照故障征兆進行故障診斷。

故障碼的輸出（1）使用診斷檢查導線。

1）將點火開關扭至“ON”（通）。

2）用SST連接豐田診斷通信鏈路的端子Tc和E1如圖6-44b，圖6-44b豐田診斷通訊鏈路（插座）3）通過巡航主指示燈讀出故障碼。

圖5.11巡航控制系統部件位置1)檢查電壓接通點火開關，測量位于儀表板左側下方的診斷座的Tc與E1端子之間的電壓，應為蓄電池電壓。否則，進行下一步驟。2)檢查線束

檢查巡航控制ECU與診斷座之間及診斷座與搭鐵之間的線束，如果線束有故障，進行修理。

診斷電路的檢查

概述

基礎

二、自適應巡航定速系統

維修

系統組成部件

操作及顯示

自適應（主動）巡航定速系統

概述

巡航定速裝置

(CCS)

自適應巡航定速系統（ACC）

達到駕駛員設置的希望車速無前車有前車達到駕駛員設置的希望車速將實現由駕駛員設置的希望車距（有時間差）。

自適應巡航定速系統

功能：

前車車速測定前車位置測定

跟蹤車輛選擇

車距測量自適應巡航定速系統

車距測量系統：

視覺觀測

不利條件（如大霧、下雨）時出現的問題

遇到不易看到的物體，或污濁的反射表面時 所受到的妨礙

雷達技術

處于不利環境時通過在較長波長的優點

在所有導電物質上的反射（反射波）

特別使用于街道交通狀況

自適應巡航定速系統

基礎

車距測量系統：

發射信號到接收部分反射信號所用的時間取決于目標物間的距離。

例如：

距離擴大到兩倍時，發射信號到接收反射信號所用的時間也延長到兩倍。

50米100

米

自適應巡航定速系統

車距測量系統：

直接測量往返時間十分復雜。因此，運用FMCW（調頻持續波）測量方法對往返時間進行測量，將其作為持續發射并即時變頻的高頻振蕩電波來使用。變頻（調制）為200兆赫/毫秒。以一個76.5Giga赫茲的輸送信號作為“輸送載體”。

通過這種方法我們可繞過復雜且浪費的往返時間直接測量，取而代之以通過處理簡單易得的發射和接收（反射）信號間的差值來獲得我們所需要的信息。

頻率

（千赫茲）

FM信號

時間

時間

76,6

76,5

76,7

自適應巡航定速系統

車距測量系統：

發射信號與接收（反射）信號間的頻率差值直接取決于和目標之間的距離。

距離越大，則發射信號接收的往返時間越長，并且發射頻率與接收頻率間的差值越大。

頻率

頻率差值

時間差值

發射信號

接收信號

時間

自適應巡航定速系統

確定前方車輛的速度：

為獲取前方車輛的車速我們運用的是一個物理作用，就是所說的“多普勒效應”。當發射器與被探測目標的距離縮短時，發射電波的頻率升高，相反情況時則頻率下降。多普勒效應應用舉例：當消防車接近時，行人聽到的是恒定高音的喇叭信號（高頻）。當

消防車遠離時，行人聽到的是低音的喇叭信號（頻率跌落

—

低頻）。

自適應巡航定速系統

確定前方車輛的速度：

例如：

當前方車輛快速行駛時，車距加大。由于多普勒效應，接收（反射）信號(fD)的頻率將變小。這將導致上坡(Δf1)和下坡(Δf2)時的頻率差值。通過控制單元進行計算。

發射信號

接收/反射信號

時間

頻率

f1

f2

f1

f2

f4

f3

fD相對速度

自適應巡航定速系統

測定前方車輛的位置：

雷達探測信號以波瓣狀向外發射。信號強度隨離發射器距離的增大而逐漸減弱。

確認前方車輛的位置，必須附加一個信息，即前方車輛在本車前方以何種角度運動。

此信息可通過運用三波束雷達探測技術來獲得。通過每個雷達波瓣接收（反射）信號的振幅（=信號強度）關系可確定

角度信息。自適應巡航定速系統

確定作為控制參照物的車輛：

然后通過車距控制系統控制單元確定車道。此過程相對復雜且需要附加信息（附加輸入信號）。這里所需要的數據是轉動角度傳感器信號、車輪轉速傳感器信號和轉向角度感應器信號。對這些信號進行處理，即可得到車道彎道走向方面的報告。

自適應巡航定速系統

確定作為控制參照物的車輛：

由目前帶有自適應巡航定速系統的車輛正行駛的彎道半徑，和已確定的車道平均寬度得出此虛擬車道。

雷達探測感應器測量到的在此車道和旁邊車道的物體將作為對車距調控系統有重要意義的物體。

自適應巡航定速系統

確定作為控制參照物的車輛：

在彎道變換或彎道進口和出口時會發生這樣的情況，車輛在短時間內消失或旁邊車道的車輛被捕捉。

這種情況由系統決定的，并非系統故障！

這就有可能使系統表現出短時間內的不明加速或車輛減速。

自適應巡航定速系統

系統組成部件

車距調控系統感應器G529和車距調節系統控制單元J428

感應器和控制單元安裝在同一殼罩內。若感應器/控制單元任一發生故障，則必須換掉整個單位元件。車距調控系統感應器G259發射模數化頻率信號并接收反射信號。控制單元對雷達探測信號及其它附加輸入信號進行處理。通過這些信號可以在雷達探測范圍內眾多物體中找出作為進行相關調控參照物的車輛。

自適應巡航定速系統

操作員及駕駛員應知信息

通過位于轉向柱左側的操作桿來進行操作。

自適應巡航定速系統

顯示方案通過以下三個顯示功能組實現：

所有重要信息總在里程表中央進行顯示。

那些與系統有關的，但由于其出現次數較少而無需經常顯示的重要信息，將在儀表總成顯示屏中央的信息顯示。

自適應巡航定速系統

附加信息，對系統功能進行進一步的解釋，由駕駛員打開附加顯示屏進行顯示。只需按下刮水器操作桿下方的RESET（復位）鍵就能獲得顯示。

自適應巡航定速系統

距離1

距離2

距離3

距離4

時間間隔1.0s

時間間隔1.3s

時間間隔1.8s“半里程表”

時間間隔2.3s

動態狀況：

運動型

動態狀況：

標準型

動態狀況：

標準型

動態狀況：

舒適型

密集的車流交通連貫行駛

流暢的車流交通，舒適的“隨車行駛”

流暢的車流交通，舒適的“隨車行駛”

適用于州立公路

交通，掛車行駛

自適應巡航定速系統

需駕駛員采取動作

當系統發覺實施的剎車功能并不能保證事先給入的車距，就會發出一聲急促的信號(gong)另外里程表上以0.5赫茲頻率閃動的紅色預存顯示提示駕駛員應采取主動剎車。

自適應巡航定速系統

共有四種不同的系統狀態（模塊）：

關閉

系統關閉后，不能對其進行操作。

準備

系統打開，但其控制功能未激活。（=

待機狀態）。如果自適應巡航定速系統事先被激活，

則所希望的車速已存入了存儲器內。

激活

自適應巡航定速系統使車輛以設置的車速進行行駛（無障礙行駛）或調控與前方車輛的車距；

超過設置車速

駕駛員通過加大油門超過設置車速；

自適應巡航定速系統

維修

調整車速感應器：

通過以下示例可更清晰地了解對精密傳感器進行調整的必要性。雷達信號識別前方車輛的有效范圍是大約130米。

如果傳感器的正確安裝位置水平偏差為1度時，那么在130米的距離里將造成大約2.1米的偏差。在極端情況下可以造成以鄰近車道內前方車輛為參照物進行距離調節。

130米

自適應巡航定速系統

調整車速感應器：

調整過程需要在四輪定位儀上進行。

粗調將通過粗調校正器VAS6190/1來完成。

調整裝置VAS6190適用于微調。

自適應巡航定速系統

調整車速感應器：

感應器的機械調整在以下情況發生后必須進行：

后橋底盤位置的變動

更換感應器、傳感器固定架、保險杠

和汽車前蓋

損壞（例如在對撞事故發生后）

自適應巡航定速系統

數據閱讀塊的現時狀況：在本手冊出版時，服務所涉及內容尚在商討中。

01雷達原始值雷達射線

1雷達射線1雷達射線1-0....655350....655350....65535-02調整角度調整角度水平調整角度垂直--(°)(°)--03雷達探測物體

1距離相對速度側面位置振幅(m)(km/h)(m)(%)04雷達探測物體2-

對于售后服務無關05雷達探測目標

1距離相對速度側面位置加速度(m)(km/h)(m)(m/s2)自適應巡航定速系統