[汽車之家 技術(shù)] 現(xiàn)如今,定速巡航功能不再是高檔汽車的專屬配置,無論是原車裝配,還是后期加裝,更多的車主都享受到了這項(xiàng)功能所帶來的便利。的確,它在駕駛舒適度以及燃油消耗問題上都能起到積極的作用,但前兩天一則因定速巡航系統(tǒng)失效導(dǎo)致的交通事故的新聞讓這個(gè)曾受追捧的功能受到了質(zhì)疑,也有很多人提出了異議,但如果僅從定速巡航系統(tǒng)來看,該系統(tǒng)的確存在著完全失控的可能。這個(gè)“禍根”在1959年就已經(jīng)被種下了。
1959年,凱迪拉克成為第一個(gè)將定速巡航系統(tǒng)應(yīng)用于量產(chǎn)轎車的汽車廠商,當(dāng)時(shí)所裝配的那套定速巡航裝置在結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)在我們所接觸到的系統(tǒng)有所不同,別忘了那時(shí)的節(jié)氣門(節(jié)氣門即油門)還是由機(jī)械拉索控制的,而電子節(jié)氣門可是在近10年才逐漸向大多數(shù)轎車所普及的裝置。的確,由于種種原因,定速巡航系統(tǒng)并沒有在屬于機(jī)械拉索式節(jié)氣門的那個(gè)時(shí)代里被普及開來。然而,發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門從機(jī)械拉索式到電子式的變化在一定程度上對(duì)定速巡航的發(fā)展起到了指引作用,不僅如此,隨著車輛電子電器化集成度越來越高,相比于原先,定速巡航的控制系統(tǒng)與其它環(huán)節(jié)的協(xié)同工作方面也變得更為復(fù)雜。
定速巡航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的變化并沒有將原先制定的最基礎(chǔ)的控制邏輯顛覆,無論是那些老古董還是最新的定速巡航技術(shù),它們在執(zhí)行的過程中,都需要先對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行采集并將其傳送至定速巡航的控制模塊進(jìn)行計(jì)算,待指令信號(hào)確定后發(fā)往執(zhí)行控制模塊,進(jìn)而對(duì)節(jié)氣門的開度進(jìn)行控制。這樣,車輛便能以駕駛員設(shè)定好的時(shí)速巡航行駛,在整個(gè)過程中,駕駛員無需控制油門踏板。隨著系統(tǒng)部件集成度越來越高,現(xiàn)在的定速巡航系統(tǒng)僅需一兩個(gè)部件就可以完成上述步驟。
另外,如何讓定速巡航功能停下來是現(xiàn)階段大家最為關(guān)注的一點(diǎn),這從定速巡航系統(tǒng)誕生之日起,工程師就一直在為徹底解決這個(gè)問題而不斷努力著。
● 電噴與化油器
機(jī)械拉索式節(jié)氣門同時(shí)屬于電噴和化油器兩個(gè)時(shí)代,定速巡航系統(tǒng)最早也是裝配到化油器發(fā)動(dòng)機(jī)上,之后這一裝置延續(xù)至電噴發(fā)動(dòng)機(jī),但兩種發(fā)動(dòng)機(jī)各自裝配的定速巡航系統(tǒng)在控制理念上則有所不同,這段還是看圖更直接一些。
在簡要了解化油器發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的定速巡航系統(tǒng)的工作方式后,接下來,我將主要以電噴發(fā)動(dòng)機(jī)為討論背景,和大家一起來看看定速巡航是如何工作的。
● 建立在機(jī)械拉索式節(jié)氣門結(jié)構(gòu)之上的定速巡航系統(tǒng)
從技術(shù)上來說,在機(jī)械拉索式節(jié)氣門的基礎(chǔ)上安裝定速巡航系統(tǒng)并非難事,我們只要通過伺服電機(jī)來取代駕駛員用油門踏板控制節(jié)氣門拉索的動(dòng)作即可,而在車速信息的獲取環(huán)節(jié)則依賴于儀表的車速信號(hào)。駕駛員通過相關(guān)按鍵對(duì)安裝在節(jié)氣門處的伺服電機(jī)進(jìn)行控制,從而達(dá)到調(diào)整節(jié)氣門開度的目的,節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度的信號(hào)傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)工況脈譜圖對(duì)噴油脈寬,點(diǎn)火,甚至自動(dòng)變速箱的擋位進(jìn)行調(diào)整,巡航狀態(tài)下的車速因此可被改變。
圖中為第一代雷克薩斯LS車型所裝配的定速巡航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,這款車的節(jié)氣門采用機(jī)械拉索式,節(jié)氣門的開度則由伺服電機(jī)進(jìn)行控制。
在關(guān)閉定速巡航功能的方式上,駕駛員可以通過控制開關(guān)來取消該功能,除此之外,踩下制動(dòng)踏板也會(huì)被系統(tǒng)認(rèn)定為終止信號(hào)。對(duì)于手動(dòng)擋車而言,踩下離合器踏板時(shí)定速巡航功能也會(huì)被取消。它們相互之間傳遞的都是電信號(hào)。
這種定速巡航系統(tǒng)對(duì)節(jié)氣門的控制邏輯較為單一,因電器電路故障導(dǎo)致系統(tǒng)無法停下來的情況幾率較小,但事實(shí)上,這種結(jié)構(gòu)的定速巡航系統(tǒng)也會(huì)存在一定的故障風(fēng)險(xiǎn),我們假設(shè)在巡航狀態(tài)下,用于控制節(jié)氣門開度的伺服電機(jī)出現(xiàn)故障導(dǎo)致節(jié)氣門的拉索無法正常釋放,這時(shí)節(jié)氣門的開度便得不到有效地調(diào)整,系統(tǒng)因此無法被駕駛員所控制。
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