確實存在失效的可能 解析定速巡航系統

1959年，凱迪拉克成為第一個將定速巡航系統應用于量產轎車的汽車廠商，當時所裝配的那套定速巡航裝置在結構上與現在我們所接觸到的系統有所不同，別忘了那時的節氣門（節氣門即油門）還是由機械拉索控制的，而電子節氣門可是在近10年才逐漸向大多數轎車所普及的裝置。的確，由于種種原因，定速巡航系統并沒有在屬于機械拉索式節氣門的那個時代里被普及開來。然而，發動機的節氣門從機械拉索式到電子式的變化在一定程度上對定速巡航的發展起到了指引作用，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與其它環節的協同工作方面也變得更為復雜。

定速巡航系統結構上的變化并沒有將原先制定的最基礎的控制邏輯顛覆，無論是那些老古董還是最新的定速巡航技術，它們在執行的過程中，都需要先對相關信號進行采集并將其傳送至定速巡航的控制模塊進行計算，待指令信號確定后發往執行控制模塊，進而對節氣門的開度進行控制。這樣，車輛便能以駕駛員設定好的時速巡航行駛，在整個過程中，駕駛員無需控制油門踏板。隨著系統部件集成度越來越高，現在的定速巡航系統僅需一兩個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階段大家最為關注的一點，這從定速巡航系統誕生之日起，工程師就一直在為徹底解決這個問題而不斷努力著。

● 電噴與化油器

機械拉索式節氣門同時屬于電噴和化油器兩個時代，定速巡航系統最早也是裝配到化油器發動機上，之后這一裝置延續至電噴發動機，但兩種發動機各自裝配的定速巡航系統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動機裝配的定速巡航系統的工作方式后，接下來，我將主要以電噴發動機為討論背景，和大家一起來看看定速巡航是如何工作的。

● 建立在機械拉索式節氣門結構之上的定速巡航系統

從技術上來說，在機械拉索式節氣門的基礎上安裝定速巡航系統并非難事，我們只要通過伺服電機來取代駕駛員用油門踏板控制節氣門拉索的動作即可，而在車速信息的獲取環節則依賴于儀表的車速信號。駕駛員通過相關按鍵對安裝在節氣門處的伺服電機進行控制，從而達到調整節氣門開度的目的，節氣門位置傳感器將節氣門開度的信號傳遞給發動機控制單元，結合發動機工況脈譜圖對噴油脈寬，點火，甚至自動變速箱的擋位進行調整，巡航狀態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的結構示意圖，這款車的節氣門采用機械拉索式，節氣門的開度則由伺服電機進行控制。

在關閉定速巡航功能的方式上，駕駛員可以通過控制開關來取消該功能，除此之外，踩下制動踏板也會被系統認定為終止信號。對于手動擋車而言，踩下離合器踏板時定速巡航功能也會被取消。它們相互之間傳遞的都是電信號。

這種定速巡航系統對節氣門的控制邏輯較為單一，因電器電路故障導致系統無法停下來的情況幾率較小，但事實上，這種結構的定速巡航系統也會存在一定的故障風險，我們假設在巡航狀態下，用于控制節氣門開度的伺服電機出現故障導致節氣門的拉索無法正常釋放，這時節氣門的開度便得不到有效地調整，系統因此無法被駕駛員所控制。

● 建立在電子式節氣門結構之上的定速巡航系統

相比于機械拉索式節氣門，在電子式節氣門基礎上建立的定速巡航系統因取消了控制節氣門開度的伺服電機進而使得結構變得更為簡單。

除了結構的變化之外，在執行理念方面也有所不同，原先建立在機械拉索式節氣門結構之上的定速巡航系統是依靠電機驅動拉索來調整節氣門開度，而電子式節氣門的執行信號則是從發動機控制單元發出的（這也是二者間存在的本質不同），因此，定速巡航系統在節氣門開度的控制環節需要與發動機電腦進行協商。

☆ 車速是如何變化的？

接下來所探討的部分僅限于電噴發動機且采用電子式節氣門的車型所裝配的定速巡航系統。

-- 駕駛員主動調整

駕駛員通過撥桿向定速巡航控制單元發出調整車速的需求，這一需求被傳送至發動機控制單元，發動機控制單元會根據目標車速的情況來制定調整方案。

如果車速的變化需求不大，且在節氣門開度的調整范圍內，那么，發動機控制單元僅需向節氣門發出調整開度的指令，同時，噴油量以及點火時刻也會隨之做出調整。即開度變大時提高車速，減小節氣門開度則使車速降低。

另一種情況是，駕駛員發出改變車速的需求僅憑節氣門開度的調整無法實現，那么就需要自動變速箱來配合，這僅對自動擋車而言。通過擋位的變化來實現車速的變化，例如，通過變速箱更低的擋位將發動機的轉速拉高，從而利用發動機產生的制動效果來降低車速，相反，當駕駛員發出加速指令時，如果還有更高的擋位可以利用，當發動機轉速隨著車速的提高攀升至一定轉速后，變速箱也會進行加擋的動作。當然，無論駕駛員通過撥桿發送的是加速指令還是減速指令，整個過程都會很平緩的進行。

-- 針對不同路況，定速巡航系統主動調整

為了進一步完善定速巡航的性能，從而提高行車舒適性，在整個系統中添加了對特殊路況的應對程序，如，車輛在非水平的道路上行駛時，設定好的巡航車速有可能出現變化。當行駛在上坡路段時，發動機負載增加，受此影響，車速降低，此時，定速巡航系統會依據車速的變化向發動機電腦發送車速補償指令，補償的原則依舊是最先進行節氣門開度的調整，讓發動機多進氣同時增加噴油脈寬以補償燃油。其次，作為傳動機構，變速箱對于車速的變化做出的響應也是很積極的，如果車速的變化不足以通過節氣門開度進行調整，依靠定速巡航系統、發動機控制單元以及自動變速箱控制單元之間的聯系，自動變速箱也可通過擋位的切換來為補償車速做出貢獻。

當然，如果車速的幅動范圍過大，定速巡航系統也有可能無法對車速進行補償工作，在這樣的情況下，就需要駕駛者對車速進行接管，至于待車速重新接近目標車速時，系統作何反饋，這要依據系統的工作邏輯而定，有可能恢復原先設定的狀態，也有可能需要駕駛員通過控制撥桿激活系統功能。

● 如何取消定速巡航？

我不得不說，在正常的情況下，想要取消定速巡航功能是十分容易的，有時候你甚至覺得它在這方面的反應上有些過于敏感。

-- 駕駛員主動取消定速巡航系統

踩制動踏板或加速踏板、定速巡航的撥桿按鍵、將自動變速箱切換至空擋（手動擋車踩離合器踏板），駕駛員通過這些操作都能將定速巡航功能取消，其中，踩加速踏板的動作在有些車上的定速巡航系統中則被設定為暫時取消，也就是當駕駛員結束加速動作后，車速還會恢復到原先設定的車速行駛。值得注意的是，這些信號都是以電信號的方式傳送至定速巡航系統控制單元的。

-- 定速巡航系統自動取消

當系統發現相關故障時，定速巡航功能則會被暫停。制動踏板位置傳感器是向定速巡航功能發送取消信號的部件，當這個部件出現故障時就意味著它有可能無法向定速巡航系統發送取消信號，出于對行車安全的考慮，此時，定速巡航系統將自動關閉。

上面在介紹定速巡航控制邏輯中提到信號采集和執行的內容，這也是保證系統正常工作的基礎，如果該環節出現故障，定速巡航功能同樣會被取消。

車速是從輪速傳感器獲取信號后計算得來的，車輛穩定系統、車速表的顯示以及其它對車速信號有需求的系統都會從輪速傳感器獲取信號，因此，當輪速傳感器出現故障時，這些相關系統都會受到影響，定速巡航也不例外。

其實，在日常用車過程中，有關輪速傳感器的故障并非是傳感器本身出現了問題，更多的時候是傳感器與靶輪（一般被固定在半軸上，其表面帶有齒形結構）之間堆積的異物使得傳感器無法對靶輪的旋轉進行監測導致，只要將表面清洗干凈即可，這點在處理輪速傳感器故障時值得大家注意，避免不必要的費用支出。

節氣門是控制車速的執行部件，它出現故障后也會導致定速巡航系統中斷，其中，除了節氣門機械故障外，如果節氣門處有較為嚴重的積碳也會導致電子節氣門故障報警，將積炭清除后，重新進行節氣門匹配并清除故障碼，報警燈就會熄滅。

● 定速巡航功能確實存在控制失效的可能

在看過以上的內容后，我們可以肯定“定速巡航系統存在控制失效的可能”的說法，因為，從控制原理來看，所有的取消信號都是以電信號的方式傳遞至定速巡航系統控制單元，由控制單元對這些數據進行分析之后，決定是否退出定速巡航狀態。

簡單的電路故障（如制動踏板傳感器故障、輪速傳感器故障以及相關電路故障等）不會導致定速巡航系統失控，它只會讓定速巡航被終止，其結果是車速交由駕駛員控制。

而定速巡航系統控制失效的問題有可能出現在控制單元內數據處理的環節，更形象的說就像是電腦死機一樣，而斷電后再重新啟動該系統還有可能就恢復了正常狀態，就像什么都沒發生過一樣。這樣的問題確實還沒有辦法去從根本上避免。

編輯總結：

在高速路上行駛時，定速巡航系統確實可以提高駕駛員的舒適感，但經過這一事件也讓我們看到了這套系統所存在的隱患，即便這僅是小概率事件，但考慮到這項功能多用于高速行駛，所以，故障隱患帶來的危險也變得不容忽視。

在制作這篇文章的過程中，對如何能避免此類問題的思考一直像后臺程序一樣潛伏在意識里，難道只是這樣了嗎？能不能在這套系統增加多重的“后門程序”，當巡航系統出現死機狀態時，通過一些可行的方式來激活應急系統來對由此造成的無法減速的現象進行有效干預？這只是我非常膚淺的想法，如果你有更好的提議，請在評論中暢所欲言，說不定就被哪個廠家所認可了呢。但如果車真的停不下來了怎么辦？你可以點擊下面的鏈接獲取相關內容。