auto cruise

DISUSUN OLEH:ABDUL SHOKOR BIN ABD TALIB

KETUA JABATAN MEKANIKAL, ILP MERSING(KERANA ALLAH ,UNTUK MANUSIA)

Cruise Control System

1

BAHAGIAN AUTOMOTIF,INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING 2

BAHAGIAN AUTOMOTIF,INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING 3

Sistem kawalan pemanduan (Cruise Control System) mengawal sudut pembukaan injap pendikit (throttle valve) secara automatik bagi mengerakkan kenderaan pada kelajuan yang dikehendaki oleh pemandu. Dengan cara ini pemandu tidak perlu menekan pedal pemecut semasa memandu. Kenderaan akan bergerak pada kelajuan yang tetap semasa bergerak di jalan lurus, naik bukit atau turun bukit.Sistem ini amat berguna semasa berada dilebuhraya, atau untuk perjalanan jauh. Sistem ini membolehkan pemandu memandu kenderaan dalam keadaan yang lebih selesa dan relak.

Terdapat juga kenderaan yang dilengkapi dengan sistem kawalan jarak (Adaptive Cruise Control).

4

1. How to use cruise control 2. Setting CCS at a desired speed

Cruise control leverPush

Power indicator light

Push down

BAHAGIAN AUTOMOTIF,INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING

1. Bagaimana untuk menggunakan sistem kawalan kelajuan

CCS dikawal oleh suis utama (main switch), pedal pemecut (accelerator pedal) dan pedal brake.Bentuk suis kawalan berbeza diantara satu kenderaan dengan yang lain.Suis kawalan mempunyai lima ragam: set, coast, resume, accelerate dan cancel.

5


2. Menetapkan kelajuan

(1) Tekan dan lepas suis utama (terletak di hujung tuil kawalan Sistem kawalan pemanduan (cruise control lever)

(2) Tekan pedal pemecut untuk memperoleh kelajuan yang dikehendaki (di antara 40km/j hingga 200km/j)(3) Tekan tuil kawalan sistem kawalan pemanduan ke bawah dan lepaskan; ini akan meyebabkan suis bertukar ke kedudukan

SET/COASTKelajuan kenderaan semasa tuil dilepaskan akan disimpan

di dalam ingatan ECU (ECU memory) dan kelajuan kenderaan untuk sistem kawalan kelajuan telah ditetapkan. Kelajuan kenderaan yang disimpan ini dikenali sebagai “set speed”.

6

7

Lift up and hold

Depress

Push down

Accelerator pedal

Push downand hold

Depress

Brake pedal

Push down


3. Memecut semasa di dalam kawalan CCS(1) Menambah kelajuan:

Terdapat dua keadah iaitu: mengunakan suis kawalan dan mengunakan pedal

<1> Mengunakan suis kawalan:Tolak tuil suis kawalan ke atas sehingga kelajuan yang

dikehendaki dicapai. Lepaskan tuil suis kawalan selepas kelajuan yang

dikehendaki telah dicapai. <2> Mengunakan pedal pemecut (lebih cepat):

Tekan pedal pemecut sehingga kelajuan yang diingini. Tekan tuil kawalan ke bawah Push (SET/COAST), dan

lepaskan setelah kelajuan yang diperlukan dicapai.

8


(2) Mengurangkan kelajuan:Terdapat dua keadah iaitu: mengunakan suis kawalan dan mengunakan pedal

<1> Mengunakan suis kawalan:Tolak tuil suis kawalan ke bawah sehingga kelajuan yang dikehendaki dicapai. Lepaskan tuil suis kawalan selepas kelajuan yang

dikehendaki telah dicapai. <2> Mengunakan pedal brek (lebih cepat):

Tekan pedal brek sehingga kelajuan yang diingini. Tekan tuil kawalan ke bawah Push (SET/COAST), dan

lepaskan setelah kelajuan yang diperlukan dicapai.

9

10

4. Canceling cruise control function 5. Restoring set speed function

The control lever is pulled towardsthe driver (to "CANCEL")

The brake pedal is depressed.

The clutch pedal (M/T models)is depressed.

Clutch peal

The shift lever is set to the "N"position, or except "D" and "3" position (A/T models).

The vehicle speed falls below thelow speed limit 40 km/h (25 mph).

The vehicle speed falls 16 km/h(10 mph) below the set speed.

Lift up

Pull


4. Membatalkan fungsi kawalan kelajuan pemanduanOperasi kawalan kelajuan akan terbatal jika salah satu

tindakan di dalam rajah seperti yang ditunjukkan di dalam slaid terdahulu diambil.

Kaedah ini dikenali sebagai pembatalan manual dan ianya dilakukan oleh pemandu.

Pembatalan secara automatik akan dilakukan oleh ECU bergantung kepada keadaan pemanduan.

11


5. Mengembalikan fungsi set speedApabila suis diset pada kedudukan RES/ACC kenderaan

akan dipandu dengan nilai set speed, jika ia dibatalkan secara Manual. Dengan syarat kelajuan semasa tidak kurang dari 40km/j.Jika pembatal dilakukan dengan mematikan suis utama

atau pembatalan berlaku secara automatik, nilai set speed akan terpadam.Jika ini berlaku, pemandu perlu mengulangi semula

prosedur asal untuk menetapkan set speed.

12


6. Kawalan CCSTerdapat dua kaedah kawalan iaitu ECU controlled type

dan ETCS-i (Electronic Throttle Control System-intelligent) controlled type.

Penerangan di dalam latihan ini adalah berdasarkan ECU controlled type.

13


Lokasi komponen

14

1. Location

(2)Cruise control actuator• Actuator motor• Actuator magnetic clutch

(1) Cruise control ECU

(6) Neutral start switch

(4) Vehicle speed sensor

(9) DLC3

(5) Stop light switch

(8) Power indicator light

(3) Cruise control switch

Electronic Throttle Control

15

ETCS-i controlled type

Engine ECU

Throttle control motor

ETCS-i controlled mengunakan engine ECU untuk mengantikan cruise control dan throttle control motor untuk mengantikan cruise control actuator.

16

2. Example of system diagram

Cruise control ECU controlled type (CAMRY MCV20 series)

Ignition switch

Powerindicator light

Clutchswitch

Neutralstart switch

to Speedometer

to Engine andECT ECU

Stoplightswitch

Cruisecontrolactuator

Cruisecontrolswitch

to DLC3

Cruise control ECU

EP

17

ETCS-i controlled type (CAMRY MCV30 series)to Battery

to Ignition switch

Powerindicatorlight

Combination meter(vehicle speed)

Accelerator position sensor

Throttle positionsensor

Throttle controlmotor

Electronicallycontrolledtransmission andA/T indicator

Stoplightswitch

Stop lightsystem

Cruisecontrolswitch

18

1. Cruise control ECU 2. Cruise control actuator

Input Output

Motor-driven type

Actuator

Link


1. Cruise control ECUECU menerima isyarat dari vehicle speed sensor (VSS) dan berbagai suis, isyarat ini akan dibandingkan dengan program yang telah disimpan di dalam memory ECU tersebut.Berpandukan dari isyarat ini, ECU menghantar isyarat kepada penggerak (actuator). ECU ini juga mengandungi sebuah litar yang membenarkan juruteknik memeriksa kerosakan sistem.

2. Cruise control actuatorPenggerak terdiri daripada motor, magnetic clutch, dan potentiometer. Penggerak (actuator) mengawal sudut pembukaan injap pendikit (throttle valve-opening angle) berdasarkan maklumat dari ECU.

*Terdapat juga pengerak yang menggunakan motor berasaskan vakum.

19

20

3. Main and control switch

Power indicator light

Mainswitch

Push

Main and control switchControlswitch


3. Suis utama dan suis kawalan (Main and control switch)(1) Suis utama (Main switch)

Suis utama merupakan suis utama untuk mengawal bekalan kuasa CCS. Ia berbentuk butan tekan (push button), bekalan kuasa akan disambung atau diputuskan apabila suis ini ditekan.

21


(2) Suis kawalanControl switchesSuis kawalan adalah berbentuk tuil bertangkai. Ia mempunyai 5 fungsi yang berbeza iaitu SET, COAST,

RESUME, ACCELERATE, CANCEL) apabila kenderaan dipandu di dalam cruise control mode.

22

23

4. Speed sensor

Transmissionoutput shaft

Driven gearSpeed sensor

HIC(with built-in MRE)

Magnetic ring

Speed sensor

Combinationmeter Cruise control

ECU

Speed sensor

Sensorrotor Combination

meterCruise controlECU


4. Speed sensorFungsi penderia kelajuan kenderaan (vehicle speed sensor) ialah untuk memberitahu ECU mengenai kelajuan semasa kenderaan.Apabila kelajuan bertambah, penderia kelajuan akan berputar dengan lebih laju dan frekuensi isyarat akan menjadi tinggi. Apabila kenderaan dipandu dengan perlahan, frekuensi akan menjadi rendah.

OperasiSpeed sensor menghantar maklumat daripada kotak gear kepada sistem cruise control ECU melalui combination meter. Pada masa ini isyarat ini dibekalkan melalui ABS ECU dan combination meter.

24

25

5. Cancellation switches

Clutch pedal

Brake pedal


5. Suis pembatalan (Cancellation switches)Suis pembatalan (cancellation switches) terdiri daripada control switch, clutch switch, neutral start switch dan stop light switch.

Apabila mana – mana suis ini akatif, sistem kawalan pemanduan (CCS) akan dibatalkan untuk sementara.Walaubagaimanapun, set speed akan terus di simpan di dalam memory di dalam ECU dengan syarat kenderaan mesti dipandu melebihi 40km/j. Dengan cara ini, kelajuan terakhir yang diset akan dikembalikan secara automatik apabila suis diaktifkan.

26

How to use cruise control

27


Speed signal

Stop light switch

Cruise control switch

Neutral start switch

Engine ECU


Combination meter(power indicator light)


Reduction gears

Throttle valve

Throttle position sensor

Throttle return spring



Dikenali juga sebagai drive by wire system.

Engine ECUEngine ECU pada asasnya berfungsi untuk mengawal enjin, di dalam kenderaan yang mengunakan ETCS-I, oleh kerana sudut pembukaan throtle dikawal secara eletronik, ECU ini juga boleh berfungsi sebagai CCS ECU. Engine ECU mengawal CCS dengan cara yang sama CCS ECU beroperasi.

.Throttle control motorDi dalam sistem yang dilengkapi dengan electronic control throttle, pembukaan injap dikawal berdasarkan isyarat dari Engine ECU. Prinsip operasi adalah sama dengan CCS actuator.

28

29

1. Set function 2. Constant speed control function 3. Coast function

Push down

Memory

Constant speed

Push downand hold


1. Set functionDigunakan untuk menetapkan “set speed” iaitu kelajuan yang dikehendaki oleh pemandu. Set speed boleh ditetapkan dengan menolak tuil ke bawah ke kedudukan SET/COAST dan melepaskannya semasa kenderaan sedang dipandu di dalam julat pemanduan CCS iaitu 40km/j hingga 20km/j di dalam keadaan suis utama (main switch) ON, ECU akan menyimpan data ini di dalam memory dan mengekalkan kelajuan kenderaan pada halaju tersebut.

30


2. Constant speed control functionFungsi kelajuan seragam. Didalam fungsi ini ECU akan membandingkan kelajuna sebenar kenderaan dengan set speed. Jika kelajuan melebihi set speed, ECU akan mengurangkan sudut pembukaan throttle, jika kenderaan lebih perlahan dari set speed ECU akan melaras sudut pembukaan injap supaya terbuka dengan lebih besar.

31


3. Coast functionCoast aktif apabila pemandu menekan tuil ke bawah ke kedudukan SET/COAST dan membiarkannya dikedudukan ini untuk beberapa ketika di dalam julat kelajuan CCS (40km/j hingga 200km/j). Semasa proses ini berlaku ECU akan menutup throttle untuk menurunkan kelajuan kenderaan. ECU akan menyimpan maklumat kelajuan yang diperlukan di dalam memory dan kenderaan akan dipacu dengan kelajuan tersebut.

32

33

4. Accelerate function

Lift up and hold


4. Accelerate functionApabila fungsi accel diaktifkan oleh pemandu dengan menolak tuil ke atas ke kedudukan RES/ACC dan mengekalkannya untuk beberapa ketika semasa kenderaan dipandu di dalam julat CCS (40km/j hingga 200km/j), actuator akan menambah sudut pembukaan throttle untuk menambah kelajuan kenderaan. ECU akan menyimpan maklumat kelajuan yang diperlukan di dalam memory dan kenderaan akan dipacu dengan kelajuan tersebut.

34


5. Resume functionSetelah fungsi ACC dibatalkan secara manual oelh mana – mana suis, set speed boleh dikembali dengan menolak tuil ke atas pada kedudukan RES/ACC, dengan syarat kenderaan sedang dipandu dengan kelajuan tidak kurang dari 40km/j.Set speed tidak boleh dikembalikan jika kenderaan telah dipandu bidawah 40km/j kerana data telah dipadam dari memory ECU.

35


6. Lower speed limit control functionCCS tidak beroeprasi jika kenderaan dipandu pada kelajuan dibawah 40 km/j. Jika kenderaan dipandu dibawah kelajuan ini fungsi CCS akan dibatalkan dan set speed akan dipadam dari memory ECU.

36


7. Higher speed limit control functionKelajuan tertinggi yang boleh dicapai oleh CCS ialah 200Km/j, jika kelajuan kenderaan ditambah melebihi had ini, fungsi CCS akan dibatalkan. Kelajuan boleh ditambah dengan mengunakan fungsi ACCEL.

37

38

8. Manual cancellation function 9. Control of automatic transmission 10. Magnetic clutch control function

CANCEL switch

Stop light switch

Neutral start switch

Clutch switchCruise controlOn Off

4km/h(2.5mph) below the set speed

Overdrive cancel

CruisecontrolECU

EngineandECTECU

15 km/h(9.4 mph) above the set speed

Speed down(disengages the magnetic clutch)


8. Manual cancellation functionPembatalan fungsi CCS secara manual akan berlaku apabila salah satu dari keadaan berikut dilakukan:Pembatalan dilakukan dengan melepaskan magnetic clutch di dalam pengerak.(1) CANCEL switch “on” signal (control switch ditarik)(2) Stop light switch “on” signal (pedal brek ditekan)(3) Clutch switch “on” signal (M/T only) (pedal klac ditekan)(4) Neutral start switch “N” position signal, or except “D” or “3” position (A/T sahaja)

39


9. Control of automatic transmissionApabila kenderaan sedang dipandu menaiki bukit di dalam keadaan “Overdrive Off” dan kelajuan kenderaan berkurangan sebanyak 4km/j dari set speed ECU akan membatalkan fungsi overdrive untuk mengelakkan kelajuan kenderaan terus berkurangan.Apabila kelajuan kenderaan meningkat sebanyak 2km/j melebihi set speed, cruise control ECU akan mengembalikan fungsi “Overdrive OFF” selepas 6 saat.

Fungsi overdrive adalah untuk membolehkan gear ditukar secara automatik. “O/D OFF” – Gear akan kekal mengikut pilihan pemandu tiada pertukaran gear secara automatik.

40


10. Magnetic clutch control functionJika kelajuan kenderaan melebihi 15km/j dari set speed (contoh semasa menuruni bukit) magentic clutch akan terbuka untuk mengurangkan kelajuan kenderaan.Apabila kelajuan berkurangan sebanyak 10km/j melebihi set speed, magnetic clutch akan terpasang semula untuk mengembalikan kelajuan yang ditetapkan.

41

42

11. Automatic cancellation function

Cruise control ECU controlled type

Malfunction of-Motor-Magnetic clutch-Speed sensor signal-Control switch-Stop light circuit-Potentiometer

Cruise controlOn Off


Malfunction of-Stop light circuit-Speed sensor signal-ETCS-i

Cruise controlOn Off


11. Automatic cancellation functionFungsi pembatalan automatic akan menyebabkan set speed terpadam dari memory ECU dan fungsi CCS terbatal. Keadaan ini berlaku disebabkan oleh:(1) Pengaliran arus yang berlebihan di dalam motor atau litar

kawalan klac.(2) Motor berusaha untuk membuka throttle secara berterusan.(3) Motor tidak berfungsi walaupun isyrat telah diberikan.(4) Terdapat litar buka di dalam litar kawalan klac.(5) Berlaku kerosakkan pada penderia kelajuan kenderaan.(6) Berlaku litar pintas di dalam suis kawalan atau litar Set dan

Resume aktif dalam masa yang sama.(7) Terdapat kerosakan pada litar lampu brek(8) Isyarat potentiometer tidak diterima oleh ECUKeadaan ini juga akan menyebabkan lampu CCS berkelip, untuk memberi amaran kepada pemandu.

43

44

1. Motor and limit switch

MotorFinal gear

Control arm

Potentiometerdrive gear

Worm gear

MagneticclutchClutch plate

Potentiometer

Lever A

Limit switchNo.1

Lever B

Limit switchNo.2


1. Motor and limit switchMotor berputar mengikut arah jam atau sebaliknya mengikut isyarat pecutan atau nyah pecutan yang diterima dari ECU, ini bertujuan untuk mengubah sudut pembukaan throttle valve.

Motor akan rosak jika terus berputar selepas throttle valve terbuka atau tertutup sepenuhnya. Untuk mengelakkan keadaan ini, motor dilengkapi dengan 2 limit switch, no 1 dan no 2. Apabila throttle valve terbuka sepenuhnya selepas menerima isyarat pecutan dari cruise control ECU, limit switch no 1 akan terbuka, dan memberhentikan motor. Apabila injap telah tertutup sepenuhnya, limit switch no 2, akan terbuka dan memberhentikan motor. Switch contact untuk kedua – dua suis ini berada di antara kedudukan throttle valve terbuka sepenuhnya dan tertutup sepenuhnya.

45

46

Control arm Final gear

Lever A

Lever B

to Throttle cable

Limit switchNo.1Limit switchNo.2

CruisecontrolECU

Current flowAccelerationDeceleration

FULLY CLOSED FULLY OPENED

47

2. Magnetic clutch

Control arm

Final gear

to Throttle cable

Clutch plate

Stop light

Actuator

Magneticclutch Stop light

switch

CruisecontrolECU

CANCEL

Controlswitch

Drive motor

Magneticclutch


2. Magnetic clutchThis clutch engages and disengages the motor and the control arm

during cruise control operation.When the driver activates any of the cancel switches, or if any of the

automatic cancellation conditions are made while driving under the control of the CCS, the cruise control ECU disengages the safety magnetic clutch to stop the operation of CCS.

48

49

3. Potentiometer (some models only)

Control armFinal gear

Potentiometerdrive gear

Potentiometer

to ECU

Actuator

Potentiometer

CruisecontrolECU

to Throttle cable


3. Potentiometer (some models only)The potentiometer detects the rotational angle of the control arm and

sends a signal to the cruise control ECU at all times informing it of this angle.

The cruise control ECU stores this data in its memory.If a difference between the set speed and the actual vehicle speed

thereafter occurs, the cruise control ECU determines how much the throttle opening angle should be changed to conform the set speed based on this data.

50

51

Cruise controlpower indicatorlight

Indicator light1.5 sec. 0.5 sec.

ON

OFF


1. GeneralNotifies the driver if trouble occurs with the CCS.

2. Warning indicationIf the cruise control ECU does not receive a vehicle speed signal for a

predetermined period of time, or if cruise control is automatically cancelled by malfunction in one of the control switches or actuator, the cruise control ECU immediately causes the power indicator light on the combination meter to blink five times or continuously in order to alert the driver about the system malfunction.

HINT:The power indicator light stops blinking after five times on older

models, but blinks continuously on recent models.

52

53

System diagram (Example LS430 UCF30 series)

Laser radarsensor

Vehicle speed sensor

Stop light switch

Accelerator pedalposition sensor

Cruise controlswitch

Throttle controlmotor

Steering padswitch (DISP2) • Set vehicle-to- vehicle distance selector switch

ECT solenoids

Distancecontrol ECU

Engine ECUSkid controlECU

Steering sensor

Yaw rate sensor

VSC warningbuzzer

Brake actuator

Meter ECU

Gateway ECUDriver sidejunction blockECU

Luggage roomjunction blockECU

Stop light

Rain sensor(optional equipment)

Combinationswitch

Wiper switch:BEAN (Body electronics area network)


1. GeneralThis system maintains the vehicle at the speed the driver has set, as

long as there are no vehicles in front in the same lane. If the system detects a vehicle being driven in front at a slower speed than one’s own vehicle while the driver is driving at a set speed, it closes the throttle valve to decelerate. If additional deceleration is necessary, it shifts the gears down to decelerate. If further deceleration is necessary, the system controls the brake actuator in order to apply the brakes. Then, the system maintains the vehicle-to-vehicle distance that has been set by the driver.

Thereafter, if there are no vehicles being driven in front within the set vehicle-to-vehicle distance because either the vehicle in front or one’s own vehicle has changed lanes, the system accelerates slowly to reach the set speed and resumes driving at the set speed.

54

55

Laseremittingportion

Laserreceivingportion

• Estimated curve radius• Actual vehicle speed

• Steering angle• Actual vehicle speed

( )

Information onvehicle beingdriven ahead

Laser radarsensor

Distancecontrol ECU

Engine and ECT ECU

• Target acceleration/ deceleration speed• Braking request• Warning request

Skid controlECU


2. Construction(1) Laser radar sensorThere is a laser emitting portion, laser receiving portion, and the CPU

in the laser radar sensor. The laser beams emitted by the laser emitting portion are radiated forward.

Then, the laser beams are reflected by the reflectors of the vehicle that is driven in front. The duration that the reflected beams return to the laser receiving portion is calculated by the CPU.

This sensor determines the distance between the vehicle and the vehicle in front. Then, it calculates the relative speed. These data are then transmitted to the distance control ECU. This sensor is designed so that it does not react to non-moving objects.

56


(2) Distance control ECUDetermines which vehicle to follow based on the information provided

by the laser radar sensor, calculates the target acceleration signals for following the vehicle, and transmits an acceleration/deceleration request, shift-down request, warning buzzer request, and brake request to the engine and ECT ECU, and skid control ECU.

57

auto cruise

Documents