定速巡航系統（Cruise Control System）縮寫為CCS，是控制汽車以事先預定的速度行駛的一種電子控制裝置。
在20世紀40年代至70年代，這一段時間內歐洲和美國出現了由模電技術控制的的汽車巡航控制系統。隨后在70年代中期至80年代中后期，由于大規模集成電路以及微機的應用，定速巡航系統的控制過程逐歩[bù]由機械式轉換為數字式。20世紀從90年代開始，國外一些汽車的定速巡航系統逐歩朝著智能化的方向發展。1990年美國通用汽車公司研發出了一種能夠自動使汽車勻速行駛的系統。
定速巡航系統是利用先進的電子技術對汽車的行駛速度進行自動調節，從而實現以事先預定的速度行駛的一種電子控制裝置。當駕駛員按照所需要的速度閉合開關之后，不用踩油門踏板就可以自動地保持車速，使車輛以固定的速度行駛。采用這個裝置，可以減輕駕駛員的疲勞，改善汽車的燃油經濟性和發動機的排放。隨著科技的發展，部分車型配備自適應巡航系統，可通過雷達傳感器保持與前車安全距離。
研發背景
隨著社會的不斷進步和科技的發展，人們的生活水平與生活需求也不斷地提高與增多，各家各戶也隨之擁有自己的轎車，然而隨著汽車保有量的增加隨之帶來的是中國交通事故的不斷增加，每年因為車禍而傷亡的人數逐漸增加。因此提高汽車的安全性能已經是擺在各個汽車企業以及專家的首要問題。為了滿足群眾的要求，順應當今時代的發展潮流，汽車電子化的程度也越來越高，越來越多的電子元件被應用在汽車上。其中車輛的智能控制己經被越來越多的企業所重視。人們需要安全性能更高、保障性能更強和更加方便的交通工具，以適應當前時代的節奏。而汽車定速巡航系統好滿足了人們的需求和當今汽車發展的時代趨勢。
自歩21入世紀以來，中國的高速公路正以飛速發展著，每年都有不少新的高速公路修建而成，人們的出行也因此變得更加方便和快捷。許多高速公路的出現也給了汽車定速巡航系統以廣闊的發展前景。隨著科技的不斷進步，不少先進的電子產品運用在汽車以及定速巡航系統中。特別是微控制器的發展，使得汽車電子化發展有了一個質的飛躍。使汽車更加環保，并且其它性能指標都相應地得到了提高。
中國屬于大陸型國家，幅員遼闊，人們的出行非常依賴汽車這種交通工具，而隨著中國各種類型公路的不斷建造與發展，人們自駕車出游的機會越來越多。眾所周知，在高速公路上，變換車速的頻率以及機會都比較少，絕大多數時間都只是掌握好方向即可，但是駕駛員還是要經常用腳踩住油門，時間長了駕駛員就會覺得勞累甚至在行車過程中會睡著。因此在這種情況下定速巡航系統就能顯示出來它自身的優越性了。
發展歷程
第一階段
20世紀40年代至70年代，這一段時間內歐洲和美國出現了由模電技術控制的的汽車巡航控制系統。例如日本公司豐田汽車從60年代起就開始嘗試著采用機械控制方式來實現汽車的定速巡航控制。而后，德國的一家企業也在此基礎上相應地開發出了利用真空原理控制的機械巡航系統。1969年德國梅賽德斯-奔馳集團開發出了由晶體管控制的系統，并在其旗下產品上得到了良好地運用。在汽車定速巡航系統的起歩階段，歐洲的一些企業為其發展奠定了良好的基礎。
第二階段
在70年代中期至80年代中后期，由于大規模集成電路以及微機的應用，定速巡航系統的控制過程逐歩由機械式轉換為數字式。如1974在年美國通用汽車公司研制出了采用衛星雷達的數字控制器來控制巡航系統，該系統可以更好的適應即時的路況，能夠感知車輛與前車的距離以及兩車的相對車速并能及時地作出正確的反應。與此同時，美國MOTOROLA公司也研發出了一類由微處理器(即單片機)來控制的定速巡航系統。這種附帶只讀存儲器的16位微控制器根據駕駛員設定的車速、實際車速以及車輛所反饋的其它信號，按照程序員事先設計好的程序完成全部數據處理后產生一個輸出信號（即信號）來驅動電機，電機輸出軸的轉動來帶動節氣門的丌閉。不同類型的車輛的發動機最佳工況下的加減速度都是由程序人員事先設定好的。從安全性能考慮，將巡航系統的制動控制器與節氣門的操縱機構相連接，當踩下制動踏板或者按下定速巡航系統的取消鍵的同時，電子節氣門內的直流電機的電源就斷開，從而使得節氣門安全關閉。
與機械式巡航系統相比，數字式巡航系統的優點是受外界環境的影響較小，比如外界風力、空氣的濕度等等，由于它們都是用信號處理的，因此數字式巡航系統具有更高的穩定性。汽車巡航電子控制系統采用先進的大規模的電路集成技術做成的模塊，也能夠通過編程讓計算機去控制。假如車輛上已經裝有其它的微處理器時，只要改變一下原來的程序便可將巡航系統的功能給附加上去，這樣做最大的好處就是能夠節省掉不少電器元件成本。
第三階段
20世紀從90年代開始，國外一些汽車的定速巡航系統逐歩朝著智能化的方向發展。1990年美國通用汽車公司研發出了一種能夠自動使汽車勻速行駛的系統，該系統通常在車的前保險杠上裝有電子雷達，這種雷達擁有調節系統頻率的功能。通過電控單元傳輸來的信息來判斷前方汽車或者障礙物與本車的距離，而后利用事先編好的程序利用來計算出來當前的狀況，并將該信息反饋給電控單元，電控單元再根據這些反饋信息計算出一個合適的輸出量來控制電子節氣門開度的大小。之后，該企業又對這一裝置進行了改進，并在凱迪拉克里裝上了經過改造的汽車定速控制系統，并且對電子節氣門內的各個部分進行了優化，將探測距離的儀器安裝在汽車的保險杠里面，通過塑膠裝置來檢測前方所發生的信號。近些年國外不少技術人員均在研制自適應式巡航控制系統(ACC:AdaptiveCruise Control System)，也可以稱為智能式巡航控制系統(ICC:Intelligent CruiseControlSystem)。自適應控制技術屬于一種主動安全的技術，它是將以前四種巡航控制系統的優點集合起來，在此基礎上發展成為一種新技術。
由于中國的工業起歩很晚，汽車發展較為緩慢，中國的巡航控制系統仍處在萌芽階段，在世界上還沒有自主的知識產權產品。雖然中國現在的公路發展很快，建設很多，但是路況與國外相比還是有著不小的差距。所以對中國應用在車上的巡航控制系統主要是以定速為主。
工作原理
定速巡航系統（CruiseControlSystem，CCS）亦稱為恒速行駛系統、速度控制系統、自動駕駛系統等。它是利用先進的電子技術對汽車的行駛速度進行自動調節，從而實現以事先預定的速度行駛的一種電子控制裝置。當駕駛員按照所需要的速度閉合開關之后，不用踩油門踏板就可以自動地保持車速，使車輛以固定的速度行駛。采用這個裝置，可以減輕駕駛員的疲勞，改善汽車的燃油經濟性和發動機的排放。隨著科技的發展，定速巡航系統又有了新的發展，即安裝了雷達系統，車載計算機通過雷達可自動測量與前車的距離，從而自動調整車速，保持安全距離。
定速巡航系統不能在1檔和空檔的狀態下執行任務。對于裝備手動變速器的車輛，只能在相應檔位下通過控制發動機的動力輸出，而不能通過變換檔位來控制車速。定速巡航系統是一個閉環控制系統，或稱反饋控制系統。此系統不斷地將實際車速與駕駛人設置的車速進行比較，一旦發現車速有偏差，就會發出調整動力輸出的指令，使實際車速與設置車速盡量一致。比如，車輛上坡時速度下降，車速傳感器發來的車速比設置車速低，控制單元將發指令給伺服執行機構，加大動力輸出，以保持車速；下坡時實際車速比設置車速高，控制單元將發出指令，減小動力輸出，以保持車輛按設置速度行駛。
組成
定速巡航系統主要由汽車電控單元ECU（ECU)、傳感器、控制開關以及執行器等組成。
定速巡航ECU
定速巡航汽車電控單元ECU是控制系統的中樞，一般裝在一金屬薄板制成的封閉殼體內。其主要作用是，根據傳感器、控制開關等輸入的信號進行運算和判斷。當定速巡航ECU判斷實際車速偏離目標車速時，便向控制油門開度的執行器（電動機或壓力控制閥的電磁電感線圈）發出控制信號，控制執行器動作，調節油門開度大小從而改變車速，最終將實際車速與目標車速的誤差控制在許可范圍內。CCS系統采用的ECU可以是單獨供巡航系統使用的，也可以是與其他控制系統共用一個ECU。此外，定速巡航ECU還起著記憶設定的巡航車速、對定速巡航系統進行故障自診斷等作用。
定速巡骯系統傳感器
定速巡航系統采用的傳感器主要有車速傳感器，節氣門位置傳感器以及節氣門控制搖臂位置傳感器。定速巡航ECU根據這些信號控制油門開度，穩定車速。
車速傳感器
山車速傳感器上般安裝在變速器的輸出軸上，這是因為實際車速與變速器輸出軸轉速成正比。車速傳感器有磁感應式、霍爾式、光電式等多種結構形式，常用的是磁感應式。車速傳感器的作用是將汽車行駛的實際車速轉變為電信號并輸送給巡航控制系統的定速巡航ECU。
節氣門位置傳感器汽
節氣門位置傳感器的信號可同時用于發動機控制、自變速器控制定速巡航控。對定速航系統節氣門位置傳感器的作用是將節氣門開度的變化轉變為電信號并輸送給定速巡航ECU。
節氣門控制搖臂位置傳感器
節氣門控制搖臂位置傳感器的作用是將節氣門控制搖臂的位置特變電信號并輸送給定速巡航ECU。
定速巡航系統的控制開關
定速巡航系統的控制開關是由駕駛者用來操作車輛進人或者取消巡航系統的。它主要由主控開關、制動開關、空擋啟動開關、離合器開關、駐車制動開關等組成。主要用來啟動、關閉巡航控制系統，并調節巡航控制統的工作狀態。
巡航控制主控開關
巡航控制主控開關一般為桿式開關，安裝在轉向柱上駕駛員容易接近的地方，或將組合開關設計在方向盤上。大多數開關有三個擋位:設置/減速(SET/COAST)、取消(CAN，CEL)和恢復/加速(RES/ACC)擋。通常情況下，當車速超過40km/h時，只要按下設定鍵，車輛就會記佳當前的車速并保持定速行駛，當投下取消鍵時，恒速行駛立即停止?！帮嫃?加速”擋用于制動或換擋斷開電路后，使車輛重新撥設定速度行駛。汽車在自動巡航控制狀態下，可以通過按加速鍵提高車速，或按減速鍵來降低車速。
制動開關
制動開關用于向巡航控制汽車電控單元ECU傳送制動信號(即駕駛員踩下制動踏板的信號)，以使汽車迅速退出巡航控制狀態。
空擋啟動開關
空擋啟動開關用于向巡航控制汽車電控單元ECU傳送空擋信號(即變速器操縱桿處于空擋位置的信號)，以使汽車立即退出巡航控制狀態。
駐車制動開關
當拉起駐車制動操縱桿時，開關就接通，將取消信號傳送至巡航控制汽車電控單元ECU，同時，以使汽車退出巡航控制狀態。
離合器開關
當踩下離合器踏板時，開關即接通，將取消信號傳送至巡航控制汽車電控單元ECU，以使汽車退出巡航控制狀態。
執行器
執行器又稱伺服器，其作用是受巡航控制汽車電控單元ECU的控制驅動與節氣門拉素并聯的拉線盤，用于調整節氣門的開度，使車輛作加速、減速及定速行駛。執行器常分為電動式和真空式(氣動式)兩種。
真空式執行器
真空式執行器的結構，如圖下所示。密封圓簡內裝有膜片、膜片彈簧、兩個空氣電磁網和一個真空電磁閥。真空電磁閥和空氣電磁閥的負極搭鐵線分別接到巡航控制汽車電控單元ECU的端子上，在ECU內部搭鐵時，電磁閥起作用。真空電磁閥內部有一個真空管接插件，通過一根橡皮管與進氣歧管相連。在膜片的中間裝有拉動節氣門的拉素。真空式執行器是利用發動機進氣歧管的真空度吸引膜片，通過節氣門拉紫，使節氣門開度增大，并可保持固定位置不動。如果空氣電磁網打開，則由于膜片彈簧的彈力，使節氣門拉素放松，節氣門開度滅小。在巡航控制系統未工作時，真空電磁網保持關閉，空氣電磁閥打開，密封圓簡與大氣相通。當汽車加速時，真空電磁閱打開，與進氣歧管相通，而兩個空氣電磁網則關閉，密封圓簡內真空度增大，吸動膜片，克服彈簧力，通過拉素使節氣門開度增大，車輛加速行駛。當加速到一定車速時，真空電磁閥與空氣電磁網同時關閉，此時密封圓簡內的真空度不變，汽車保持恒速行駛。當汽車減速時，空氣電磁閥又恢復為打開狀態，此時空氣進人密封圓簡，膜片彈簧把膜片壓回原位，節氣門開度減小，汽車減速。
電動式執行器
電動式執行器主要由電動機、安全電磁離合器和位置傳感器組成。電動機采用直流永磁式電動機，通過改變電動機中電流方向即可改變節氣門轉動方向。電動機轉動時可帶動執行元件控制臂轉動，控制臂通過控制拉素改變節氣門開度。為限定控制臂轉動角度，電動機電路裝有限位開關。在電動機與控制臂間裝有安全電磁離合器。當進行巡航控制時，安全電磁離合器接合，此時電動機旋轉可使節氣門開度改變。若在巡航控制行駛階段執行器或車速傳感器發生故障，安全電磁離合器立即分離。在電動式執行器中還裝有位置傳感器，它是一個由滑動變阻器構成的電位計，用于檢測執行器控制臂的轉動位置，并將信號輸人巡航控制汽車電控單元ECU中。
主要分類
CCS大多分為兩大類，一是電子式巡航控制系統，二是電控真空控制式巡航控制系統。前者主要由指令開關、車速傳感器、電子控制器和油門執行器四部分組成。后者一般由控制開關、真空系統和控制電路等組成。
基本功能
設定功能
當主開關接通，車輛在巡航控制車速范圍（40～120km/h)內行駛時，若巡航控制開關接通后，巡航控制汽車電控單元ECU便將此車速存儲于ECU存儲器內，并使汽車保持這個速度行駛。
手動取消功能
當汽車以巡航控制模式行駛時，如果步進電機執行器切斷其內的電磁離合器，巡航控制模式即取消。
自動取消功能
當汽車以巡航控制模式行駛時，踩下制動踏板或出現步進電機驅動電流過大，步進電機始終向節氣門打開方向轉動時，存儲器中設置的車速被清除，巡航控制方式取消，主控開關同時關閉。
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，其值為40km/h，巡航控制不能低于這個速度。當汽車以巡航控制模式行駛時，若車速降至40km/h以下，巡航控制就會自動取消，設置在存儲器內的車速也被清除。
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，一般不會超過200km/h汽車在巡航控制模式下行駛時，處于安全的需要，即使操作加速開關也不能使車速超過200km/h。
勻速控制功能
汽車電控單元ECU將實際車速與設定車速進行比較，若車速高于設定車速，控制執行器將節氣門適當減小，若車速低于設定車速，控制執行器將節氣門適當增大。
設定車速調整功能
當車輛以巡航控制模式行駛時，若操作加速或減速開關，執行器就會將節氣門適當增大或減小，使汽車改變車速。巡航控制汽車電控單元ECU將記憶改變后的車速，并按改變后的車速進行巡航控制。
各種消除開關
除了利用制動踏板消除功能外，還有駐車制動、離合器(M/T)、調速桿(A/T)等操作開關的消除功能。
安全使用
①在交通擁堵，或在雨、冰、雪等濕滑路面上行駛及遇上大風大雨等惡劣天氣時，為安全起見，不要使用巡航控制系統。
②為了避免巡航控制系統誤工作，在不使用巡航控制系統時，務必使巡航控制系統的控制開關關閉。
③汽車在陡坡行駛時，應該立即關閉巡航控制系統。否則會引起發動機轉速變化過大，損害發動機。
④在下坡駕駛中，須避免車輛加速。如果車輛的實際行駛速度比設定的正常行車速度高出太多，則可省略巡航控制裝置，然后將變速器換成低擋，利用發動機制動使車速得到控制。
⑤使用巡航控制系統要注意觀察儀表板上的指示燈“CRUSE”是否閃爍。若閃爍就表明巡航控制系統處在故障狀態.此時應停止使用巡航控制系統，待故障排除后方可使用。
控制系統的優點
舒適性
特別是在郊外或高速公路上行駛，這種優越性更為顯著。另外，當汽車以一定的速度行駛時，減少了駕駛員的負擔，使其可以輕松地駕駛。
經濟性和環保性
在同樣的行駛條件下，對一個有經驗的駕駛員來說，使用巡航控制系統可節省燃料15%。這是因為在使用該系統以后，可使汽車的燃料供給與發動機功率之間處于最佳配合狀態，并減少了廢氣的排放。
穩定性
汽車無論是在上坡、下坡或平路上行駛，或是在風速變化的情況下行駛，只要在發動機功率允許的范圍內，汽車的行駛速度就能保持不變。
相關事件
2018年3月14日晚，薛立山獨自駕駛奔馳C200L轎車從連霍高速洛陽段上高速，隨后開啟定速巡航模式，時速120公里。之后他想切換回人工駕駛，卻發現“剎車和擋位等系統無法正常運行”，“車子無法減速及停下”。隨后在4月9日，奔馳汽車公司發來《關于薛先生用車經歷的進一步情況說明》，初步判斷“該車輛的定速巡航系統及駕駛系統當晚運行正常?！薄?月27日，涉事奔馳接受北京中機車輛司法鑒定中心檢測。最后在5月26日，司法鑒定意見書認定結果是涉事奔馳車“汽車制動系統、巡航系統均工作正常、無故障”，事發當天在連霍高速相關路段行駛過程中，“被鑒車輛不存在失控情況?！睂τ谶@一結果，奔馳公司回應，對鑒定意見“充分尊重和認同”。車主薛立山則表示，“尊重鑒定結果”。但他對司法鑒定意見書中顯示該車定速巡航被檢出在事發后關閉表示“疑惑”。
美國交通部在2023年表示，充電公司必須提供對CCS標準的支持，才有資格獲得75億美元的資金支持。
應用領域
未來展望
先進的控制方法的引進
車輛在行駛過程中的實際工況是很復雜的，它主要受到車載人員的人數、發動機的當前狀況等因素的影響。駕駛員對舒適性的要求更高了，引入新技術的巡航控制系統在以傳統的控制原理為基礎，又引入不少先進的控制理論。迭代控制與自適應控制等原理已經相繼地應用在汽車定速巡航系統中。
聯動與復合控制
國內絕大部分汽車上的定速巡航均是獨立使用的，都在汽車里單獨地使用，而隨著汽車行業的不斷發展，并且與國際接軌，車的各個部件在工作過程中都需要相應地提高響應度、確度和靈敏度。為此，需要計算機將各個部件有機地結合起來，使得各個部件在計算機的作用下都有著各自的聯系。
智能化與小型化
車用計算機都非常小，包括汽車上的各個的電子元件也是如此，這使得汽車的質量減輕，并有逐步地在往智能化發展。
追蹤與行駛控制
車用定速巡航系統里分別用加速、減速、恢復車速、消除等開關用來控制巡航系統，但這種情況只適用于車流量不大的高速公路上，如果在類似城市的公路上，尤車流量密集的時候，車距通常很小并且不方便加速一和減速。為解決這一問題，通常車輛前保險杠或者后保險杠裝有探測器，通過發射的納米微波來探測本車輛與前方車輛或者障礙物之間的距離，目前有專家提出車載雷達還可利用激光，以求能夠達到更加迅速、準確地控制車輛，對于此提議，國外的科研機構仍在研究之中
發展延伸
自適應巡航控制系統
自適應巡航控制系統（AdaptiveCruiseControl，ACC）是在定速巡航系統的基礎上發展而來的，它不僅可以讓車輛保持一定的車速行駛，還可以根據前車的距離自動調節車速，以保證最佳的安全跟車距離，提高了車輛行駛的安全性。
基本組成
自適應巡航控制系統主要由車距傳感器（雷達）、輪速傳感器、轉向角傳感器以及ACC控制單元等組成。測距傳感器用來獲取兩車之間的距離，一般使用激光雷達或毫米波雷達，轉速傳感器（與ABS系統共用），用于獲取實時車速信號。轉向角傳感器用于獲取汽車轉向信號。ACC控制單元采集各傳感器的信號并進行計算，實時與發動機控制單元和ABS控制單元交換數據，以便于動態調整發動機輸出轉矩和汽車制動系統的制動力，實現自動控制車速。
工作原理
在車輛行駛過程中，安裝在另輛前部的車距傳感器持續掃描車輛前方道路，同時輪速傳感器采集車速信號。當前方無車輛減速控制檢測到前方車輛。當車輛前方無障礙物時，車輛按設定的速度巡航行駛。當行駛車道的前方有其他車輛時，ACC控制單元將根據本車和前車之間的相對距離及相對速度等信息，通過與ABS、發動機控制系統、自動變速器控制系統協調動作，對車輛縱向速度進行控制，使本車與前車始終保持安全距離行駛。
自適應巡航和定速巡航的區別
①自適應巡航系統包括雷達傳感器、數字信號處理器和電腦板，而定速巡航相對來說比較簡單，沒有復雜的傳感器、處理器等。
②自適應巡航除了適用于高速路況，也能適用于城市路況，而定速巡航只適用于路況較好的情況，比如高速、車少路況。
③自適應巡航最基本功能是保持車輛縱向行駛，在有碰撞危險時，車輛會提示駕駛員并進行主動制動干預，而定速巡航在緊急情況下只能靠車主動手操作。
社會評價
定速巡航技術并不是近幾年才出現的“先進技術”，幾十年前就已經出現了，20多年前就被量產使用在汽車上，從技術水平上來說，目前已經極其成熟了。（清華大學工程開發研究院常務副院長宋健評）
參考資料 >
汽車用定速巡航系統.中國知網.2023-12-21
定速巡航系統的設計.中國知網.2023-12-21
定速巡航系統功能介紹及注意事項.中國知網.2023-12-21
“巡航失控”車主將起訴奔馳，稱去年以來故障不斷.人民日報.2023-12-21
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