Что такое круиз-контроль и как он работает

Перед тем как разбираться, что такое круиз-контроль и как он устроен, нужно выяснить, чем он полезен. Современный автомобиль оснащается массой полезных электронных приборов, способных упростить управление транспортным средством. Система круиз-контроля — пример такого устройства.

Основная задача круиз-контроля заключается в поддержании постоянной скорости транспортного средства. При долгих переездах водителю приходится постоянно надавливать на педаль «газа», поэтому со временем его нога затекает и поездка доставляет дискомфорт. Круиз-контроль зачастую выручает в такой ситуации: с помощь нехитрых манипуляций можно установить необходимую скорость движения автомобиля, после чего электронный блок автоматически будет поддерживать заданный скоростной режим без вмешательства со стороны водителя.

Виды круиз-контроля

Всего существует два вида круиз-контроля: пассивный и адаптивный:

• первый способен лишь устанавливать постоянную скорость движения транспортного средства;
• второй, в свою очередь, содержит сложные электронные устройства, которые позволяют дополнительно сканировать пространство перед автомобилем и динамически управлять им, в зависимости от условий дорожного движения.

Пассивный круиз-контроль

В функции более простого по конструкции пассивного круиз-контроля входит только поддержание скорость машины на определенном значении. Работает он следующим образом:

1. С помощью специального датчика определяется частота вращения колес.
2. Эта информация направляется на электронный микроконтроллерный блок.
3. После обработки информации управляющий сигнал с этого блока посылается на исполнительное устройство, которое регулирует степень открытия дроссельной заслонки.
4. Если водитель воздействует на педали «газа» либо тормоза, то система тут же отключается.

Необходимо заметить, что круиз-контроль не управляет автомобилем вместо водителя, а лишь поддерживает заданную скорость. Поэтому шоферу всё время необходимо контролировать складывающуюся ситуацию на дороге и постоянно быть начеку.

Адаптивный круиз-контроль (ACC, Adaptive Cruise Control)

Адаптивный круиз-контроль имеет более совершенное устройство и обладает большим набором дополнительных функций, основная из которых позволяет оценивать расстояние до движущихся впереди транспортных средств. Делается это с помощью специальных датчиков: радаров или лидаров. Их работа основывается на том же принципе, что и система «Парктроник».

• Радар — это датчик, который излучает радиоволну. Отражаясь от препятствия, она возвращается обратно. В зависимости от того, сколько времени прошло между моментом генерирования сигнала и приема его отражения определяется расстояние до объекта. Если данный интервал увеличивается, то впереди идущий объект ускоряется и наоборот. Отличительной особенностью радара является то, что испускаемые им радиоволны слабо поглощаются дождем или туманом, поэтому такие датчики замечательно работают в сложных погодных условиях.
• Лидар отличается от радара тем, что излучается не радиоволна, а инфракрасный лазерный луч. Данная система не очень устойчиво работает в тумане или при сильном дожде, поэтому на престижных автомобилях чаще устанавливают радары, а не лидары. Например, все современные модели автомобилей марки Mersedes-Benz оснащаются круиз-контролями только с радарными датчиками.

Микропроцессорный блок принимает сигналы с датчиков и формирует управляющие команды для исполнительных устройств. Последние модели ACC работают с несколькими датчиками расстояния. Дальний датчик работает на дистанции до 150 м, а ближний — до 30 м. Если необходимо резко остановить авто, то микропроцессорный блок формирует команду исполнительному устройству, оценивая информацию от ближнего датчика. Таким образом система позволяет избежать столкновений.

ACC работает на основе систем ESP и ABS. Если какая-либо из этих систем неисправна, то круиз-контроль отключается, информируя водителя с помощью звукового сигнала.

Если в процессе движения водитель вмешивается в работу системы адаптивного круиз-контроля, то она сразу же отключается и снова начинает работать, когда воздействие на педали газа и тормоза прекращается.

Полностью адаптированный круиз-контроль (Full Adaptive Cruise Control) позволяет привязать транспортное средство к впереди идущей машине. Данная система постоянно контролирует находящийся впереди автомобиль и синхронизирует движение с ним. Это позволяет в еще большей степени расслабиться за рулем и насладиться путешествием.

Основные узлы автомобиля, на которые воздействует ACC — это автоматическая коробка передач и дроссельная заслонка с электрическим приводом.

Современные электронные системы позволяют по-новому посмотреть на управление автомобилем. Умные и полезные автоматические помощники дают возможность снизить усталость от долгих поездок. Это позволяет сохранить водителю бодрость, а значит, он сможет более внимательно следить за дорожной ситуацией и вовремя среагировать на опасность.

Видео-обзор работы активного круиз-контроля

что это, значение, принцип работы

Круиз-контроль — это блок в автомобиле, предназначенный для автоматического поддержания скорости. Он без участия человека увеличивает подачу топлива на подъемах и уменьшает его во время спуска с горы. Система снижает расход топлива во время дальних поездок и делает их менее утомительными.

Как пользоваться круиз контролем

Кнопки системы управления монтируются на панели приборов или непосредственно на рулевом колесе. В стандартном варианте их пять штук:

• включение — «On»;

• отключение — «Off» ;

• установка скорости движения или ускорения на 2-5 км/час — «Set/Accel» ;

• возврат к заданной скорости после деактивации системы — «Resume»;

• снижение скорости — «Coast».

При нажатии кнопки для установки скорости процессор зафиксирует ее и станет поддерживать, управляя акселерометром. Чтобы немного увеличить скорость, необходимо нажать кнопку Set/Accel. Нажатие на педаль тормоза автоматически отключит систему, предоставив управление водителю. Чтобы вернуться к заданной ранее скорости следует нажать Resume. Если не трогать ее либо нажать Off, не нажимая педаль тормоза, машина вернется в ручной режим управления.

Чтобы немного уменьшить скорость движения, следует воспользоваться кнопкой Coast. Однако увлекаться снижением скорости не стоит — в целях безопасности система работает только когда машина едет быстрее 40 километров в час.

Для безопасности не следует включать круиз-контроль на скользкой дороге или при недостаточной видимости. Особенно это касается адаптивных систем, которые могут сбоить в сильный снегопад или ливень. Не следует забывать, что система предназначена лишь для поддержания определенной скорости. Контроль дорожной обстановки и направления движения остается за водителем.

Виды круиз контроля

Различают две разновидности круиз-контроля:

• Пассивный, позволяющий установить определенную постоянную скорость движения. Дешевая система, которую приходится часто отключать или корректировать при движении в автомобильном потоке.

• Адаптивный, способный динамически изменять скоростной режим в зависимости от дорожной обстановки. Ориентируясь на данные радаров, сканирующих дорогу перед машиной, он меняет скорость движения, сохраняя безопасную дистанцию до впереди идущей машины.

Устройство и принцип работы

То, как работает круиз-контроль. зависит от его типа. Сначала рассмотрим устройство пассивной системы. Нужная постоянная скорость поддерживается следующим образом:

• На микропроцессорный блок поступают данные с датчика спидометра, определяющего скорость машины.

• В случае, если скорость не соответствует заданной, ЭБУ подает напряжение на исполнительное устройство, изменяющее положение дроссельной заслонки.

• При срабатывании датчика педали тормоза или нажатии кнопки Off система мгновенно отключается.

Адаптивная система (Adaptive Cruise Control) также имеет ЭБУ и работает с датчиком скорости и дроссельной заслонкой. Благодаря подключенным к ней радарам и лидарам она способна оценивать не только скорость движения, но и дистанцию до машин, движущихся в попутном направлении. Для понимания принципа работы круиз-контроля нужно понимать что представляют собой эти устройства:

• Радар — датчик, излучающий радиоволны и принимающий их отражения от препятствия. По времени между отправкой сигнала и приемов отраженной волны определяется расстояние до объекта. Увеличение этого интервала говорит об отдалении от объекта, уменьшение — о приближении. Достоинство радиоволн в том, что они слабо поглощаются дождем и снегом.

• Лидар — лазерный радар, работающий в инфракрасном диапазоне. Лазерные лучи сильно ослабляются в сложных погодных условиях, поэтому лидары используются лишь в недорогих системах или в качестве дополнения к радару.

Микропроцессор блока управления обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков скорости и расстояния. В продвинутых системах используется два уровня датчиков: ближние, работающие на расстоянии до 30 метров, и дальние, контролирующие дорогу на дистанции до 150 метров. В отличие от пассивного круиз-контроля, ЭБУ адаптивной системы управляет еще и тормозами. Если дистанция снижается до критической, блок дает команду системам ABS и ESP, которые включают тормоза. При неисправности этих систем включение адаптивного круиз-контроля невозможно.

Адаптивная система позволяет «привязаться» к машине, которая едет впереди, и синхронизировать с ней скорость движения. Также она способна предотвратить аварию, включив тормоза в случае появления препятствия или резкой остановки переднего ТС.

Как работает система круиз-контроля.

Круиз-контроль представляет собой систему автоматического поддержания заданной скорости без участия водителя. Она поможет сделать долгий путь будет менее утомительным, для водителя по крайней мере, да и боль в колене, так часто приследующая нас при длительных поездках тоже отступит.

Круиз-контроль гораздо более распространен на американских автомобилях, в отличие от европейских, поскольку расстояния в Америке гораздо больше, да и дороги гораздо шире. Из-за того, что трафик постоянно растет, основные функции круиз-контроля становятся менее полезным, но вместо устаревших систем первого поколения, на смену приходят системы адаптационного круиз-контроля, которые позволят вашей машине следовать за автомобилем в переди, и постоянно регулировать скорость для поддержания безопасной дистанции. В этой статье мы расскажем, как работает обычный круиз-контроль, а так же немного осветим адаптивный.

Что делает система круиз-контроля.

На самом деле, она имеет множество функций помимо контроля за скоростью автомобиля. Например, система показанная на картинке ниже, может ускорять или замедлять автомобиль на 1 км/ч одним нажатием кнопки. Нажмите кнопку пять раз, и поедете на 5 км/ч быстрее. Есть также несколько важных функций безопасности — круиз-контроль отключится, как только вы нажмете на педаль тормоза, и он не будет включатся на скорости 40 км/ч.

Система изображенная ниже, имеет пять кнопок: On, Off, Set/Accel, Resume и Coast. Она также имеет и шестую «кнопку» — педаль тормоза, и если ваш автомобиль имеет ручную коробку передач, педаль также подключена к круиз-контролю.

Панель управления круиз-контролем

Кнопки On/Off, как не сложно догадаться, включают/выключают систему. При нажатии на кнопку On ничего не происходит, просто автомобиль будет готов к тому, что вы нажемете другие кнопки в ближайшее время. Кнопка Off выключает систему, даже если та работает в данный момент. Некоторые круиз-контроли вообще не имеют этих кнопок. Они выключаются, когда водитель нажимает на тормоз, и включаются при нажатии Set.

При нажатии Set/Accel, автомобиль начинает поддерживать скорость, с которой вы движетесь в данный момент. Повторное нажатие начнет ускорение, на этом автомобиле, каждое нажатие кнопки будет ускорять машину на 1 км/ч.Если вы нажали тормоз, то в течении небольшого промежутка времени с этого момента, нажатие кнопки Resume вернет машину к тй скорости, с которой вы начали оттормаживаться.Нажатие Coast вызовет замедление автомобиля, точно так же, как если вы сняли вашу ногу с педали газа. На этой машине, нажав на кнопку один раз, вы замедлите ее на 1 км/ч. Педаль тормоза и педаль сцепления имеют переключатель, отключающий круиз-контроль. Так что вы можете выключить систему просто слегка нажав на тормоз или сцепление.

Ускорения и замедления с помощью системы круиз-контроля.

Система контролирует скорость вашего автомобиля так же, как и вы — с помощью регулировки дросселя. Но круиз-контроль контролирует дроссельный клапан с помощью пневмопривода, а не нажатием на педаль. Дроссельный клапан регулирует мощность и скорость двигателя, ограничивая количество воздуха, поступающего в двигатель.

На рисунке можно увидеть два тросика подключенных к шарниру перемещающему дроссельную заслонку. Один тросик идет к педали газа, и один к пневмоприводу. Если круиз-контроль включен, пневмопривод перемещает кабель подключенный к стержню, который регулирует дроссель; но также он тянет тросик, подключенный к педали газа — поэтому ваша педаль перемещается вверх и вниз, когда круиз-контроль работает.

Многие автомобили используют пневмоприводы, в которых вакуум нагнетается двигателем. Эти системы используют небольшой, электронно контролируемый клапан для регулирования вакуума в диафрагме. Практически так же, как и усилитель тормозов, который обеспечивает мощность вашей тормозной системы.

Управление круиз-контролем.

Мозг круиз-контроля представляет собой небольшой компьютер, который находится как правило, под капотом или за приборной панелью. Он подключается к дроссельному контролю, как мы уже узнали в предыдущем разделе, и к нескольким датчикам. На рисунке ниже показаны входы и выходы типичной системы круиз-контроля.

Хорошая система круиз-контроля быстро ускоряет машину до желаемой скорости, без ее превышения, а затем поддерживает с небольшим отклонением, независимо от того насколько загружен автомобиль, или насколько крутой склон встретился вам на пути. Контроль скорости осуществляется классическим примененим теории системы управления. В круиз-контроле система контроля скорости автомобиля регулирует позицию дросселя, поэтому она нуждается в датчиках, которые сообщают ему скорость машины и положение дроссельной заслонки. Она также должена отслеживать нажатие кнопок и педалей управления, чтобы получать данные о том, каакя требуемая скорость и когда отключаться. Наиболее важным фактором является скорость сигнала, ведь круиз-контролю надо успеть сделать с этим сигналом многое. Давайте начнем с одной из самых основных систем контроля — пропорциональный контроль.

При пропорциональной системе контроля, круиз-контроль регулирует дроссель пропорционально ошибке, ошибке в разнице между желаемой скоростью и фактической скоростью. Таким образом, если круиз-контроль установлен на уровне 60 км/ч, а автомобиль двигается со скоростью 50 км/ч, дроссель будет открыт довольно широко. Когда автомобиль достигнет 55 км/ч, дроссельная заслонка будет открыта гораздо меньше, чем раньше. Результатом является то, что чем ближе автомобиль к требуемой скорости, тем медленнее он разгоняется. Кроме того, если вы были на достаточно крутом холме, автомобиль может вообще не разгоняться.

Большинство систем круиз-контроль используют системы управления, называющиеся пропорционально-интегрально-производными (Proportional-Integral-Derivative — PID). Не волнуйтесь, вам не нужно знать высшую математику, чтобы понять объяснение — просто помните, что:

Интеграл от скорости — расстояние.

Производная от скорости — ускорение.

А PID система контроля использует эти три коэффицента — пропорциональный, интегральный и производный, расчитывает каждый по отдельности и складывает их, чтобы получить положение дроссельной заслонки.

Мы уже обсудили пропорциональный коэффицент. Интегральный коэффициент основан на временном интеграле от ошибки скорости транспортного средства. Перевод: разница между расстоянием, которое ваш автомобиль действительно прошел, и расстоянием, которое он мог бы пройти, если бы движение происходило с требуемой скоростью, рассчитанная за определенный период времени. Этот коэффицент отвечает за ускорение автомобиля в гору, а также помогает ему достичь необходимой скорости, и остаться на ней. Допустим, ваш автомобиль начинает подниматься на холм, и замедляется. Пропорциональная система приоткрывает дроссельную заслонку немного больше, но вы все еще может замедляться. Через некоторое время, интегральный контроль начнет открывать дроссельную заслонку, все больше и больше, потому что чем дольше машина двиигается медленне требуемой скорости, тем большую ошибку расстояния получает система.

Теперь давайте добавим заключительный коэффицент, производный. Помните, что производная от скорости — это ускорение. Этот коэффицент помогает круиз-контролю быстро реагировать на изменения дорожной обстановки, как например холмы. Если автомобиль начинает замедляться, круиз контроль видит это ускорение (замедление это отрицательное ускорение, ну а ускорение — это положительное ускорение, уж простите за тавтологию), и до того, как скорость может сильно измениться, реагирует открытием дроссельной заслонки.

Адаптивный круиз-контроль.

Это система, которая может автоматически настроить скорость автомобиля для поддержания безопасного расстояния до переди идущего транспортного средства. В ней используется радар, установленный за радиаторной решеткой, который постоянно посылая вперед сигнал, определяет по скорости его возвращения расстояние до автомобиля впереди, замедляется тот, или ускоряется.

Адаптивный круиз-контроль похож на обычный круиз-контроль тем, что он держит автомобиль на заранее установленной скорости. Однако, в отличие от обычного, эта система может автоматически настроить скорость в целях поддержания надлежащего расстояния между транспортными средствами в той же полосе движения. Это достигается с помощью радиолокационного датчика, цифрового сигнального процессора и продольных контроллеров. Если впереди идущий автомобиль замедляется, или, если другой объект обнаружен, то система посылает сигнал на двигатель и тормозную систему для замедления. Затем, когда дорога чиста, система будет повторно ускорять автомобиль до заданной скорости.

Радиолокационная система Autocruise, работающая на частоте 77-ГГц, производства компании TRW, имеет дальность действия до 150 метров, и работает на скорости движения транспортного средства, от 30 км/ч до 180 км/ч. Система Delphi, работающая на 76-ГГц, также может обнаруживать объекты на расстояниях до 150 метров, и работает на скорости от 32 км/ч.

На данный момент, адаптивный круиз-контроль это перспективная система, введенная во многих странах в Европе, и в настоящее время активно развивающаяся. Она так же расширяет возможности предупреждения столкновений, сигнализируя водителю посредством визуального и / или аудио-сигналов, что столкновение неизбежно, и торможение или уклонение необходимо. Так же система отлично работает в паре с системой экстренного торможения (Brake assist), но о ней в следующей статье.

Источник: Авто Релиз.ру.

Круиз-контроль — Википедия. Что такое Круиз-контроль

Руль Jeep Grand Cherokee 2000 года с установленными на него кнопками круиз-контроля

Круиз-контроль (САПС) (англ. Cruise control, нем. Tempomat, также встречается «автоспид» и «автодрайв») — устройство, поддерживающее постоянную скорость автомобиля, автоматически прибавляя газ при снижении скорости движения и уменьшая при её увеличении, к примеру, на спусках, без участия водителя.

Удобен в дальних дорогах, когда утомительно удерживать на большом протяжении времени педаль газа в одном и том же положении.

Устанавливается как на автомобили с автоматической коробкой передач, так и на автомобили с механикой.

Впервые серийно стал устанавливаться в начале 1970-х гг. на американские машины, где и получил наибольшее распространение, что обусловлено большим количеством в США длинных автомагистралей, соединяющих пригороды мегаполисов^[1].

Контрольная лампа работы круиз-контроля на приборной панели

Конструкция

В простом случае под капотом имеется сервомотор, который посредством тяги или троса механически связан с сектором газа на карбюраторе или инжекторе. При движении автомобиля с определённой установившейся скоростью и постоянным углом наклона педали газа (а значит, и углом поворота сектора газа) водителем включается режим стабилизации, при этом электронный блок управления (ЭБУ) запоминает текущий угол поворота сектора газа. При падении скорости движения автомобиля электрический сигнал рассогласования, снимаемый с внешних датчиков движения (спидометра, КПП или ЭБУ трансмиссии, зависит от конструкции), приходит на ЭБУ круиз-контроля, который, в свою очередь, даёт команду на сервомотор, который начинает перемещать сектор (и педаль газа) на увеличение подачи топлива. В зависимости от сигнала рассогласования угол поворота сектора будет увеличиваться, пока скорость автомобиля не станет расти либо сектор не упрётся в ограничительный упор (при наличии на автомобиле автоматической КПП последняя ещё раньше автоматом перейдёт на пониженную передачу, что обусловлено заложенной в неё логикой работы). При достижении заданной скорости движения сервомотор останавливает перемещение сектора газа.

При увеличении скорости более заданной сервомотор отрабатывает на перемещение сектора газа в сторону уменьшения подачи топлива, вплоть до механического упора по холостому ходу, что вызовет торможение двигателем. В случае дальнейшего роста скорости водителю необходимо подтормаживать самому, так как круиз-контроль не имеет связи с тормозной системой автомобиля.

В любом случае данная система не предназначена для сложных условий движения и должна включаться водителем только на пустых и прямых загородных трассах исключительно в равнинной местности, в противном случае можно очень легко попасть в аварийную ситуацию. Для экстренного выключения круиз-контроля достаточно поставить ногу на педаль тормоза и немного её нажать, также дополнительно предусматриваются кнопки и рычаги быстрого отключения.

ACC

Адаптивный круиз-контроль (ACC, Adaptive Cruise Control) — устройство, поддерживающее переменную скорость движения, используя систему технических средств, позволяет автоматически поддерживать необходимую скорость транспортного средства (ТС), соблюдая заданную дистанцию удаления от впереди движущегося ТС. Для использования функции адаптивного круиз-контроля необходимо включить круиз-контроль и задать скорость движения выше, чем у движущегося впереди транспортного средства. При необходимости ACC включает тормозную подсистему. Первые автомобили, использовавшие такую систему, были Mercedes-Benz 1997 г.в., BMW e38 и Toyota Celsior 1999 г.в.

В некоторых ACC также присутствует система предотвращения скатывания автомобиля на подъёме HLA (Hill Launch Assist).

АСС зависит от систем безопасности автомобиля ABS и ESP: если любая из них неисправна, АСС выключается.

История создания

Современный круиз-контроль (speedostat или tempomat) был изобретен в конце 1940-х — 1950-х годах в США. С 1965 года American Motors (AMC) предлагала недорогой блок управления скоростью для крупных автомобилей с автоматической коробкой передач.

Примечания

Ссылки

• Bosch будет поставлять адаптивный круиз-контроль для «трешки» BMW / 18 мая 2005 «АСС скорее относится к системам безопасности, чем к предметам роскоши. Национальная администрация по безопасности дорожного движения в США (NHTSA) подтвердила, что ACC «действительно помогает снизить количество аварий, а также количество и серьёзность травм».»