Круиз контроль принцип работы

Что такое круиз-контроль и зачем он нужен

Статья о том, что такое круиз-контроль, зачем он нужен и как им пользоваться. В конце статьи — видео про круиз-контроль.

Содержание статьи:

• Основное назначение круиз-контроля
• Пассивная система контроля
• Адаптируемая система контроля
• Как пользоваться системой круиз-контроля
• Неполадки в круиз-контроле
• Видео о том, как пользоваться круиз-контролем

Автомобильные технологии постоянно развиваются, предлагая нам все более новый и современный подход к автомобилю и удобству передвижения на нем. Одной из таких систем является так называемый круиз-контроль — он более известен в странах Запада. Немногие знакомы с ее работой, поэтому давайте поближе с ней познакомимся.

Основное назначение круиз-контроля

Главная задача системы круиз-контроля заключается в поддержании установленного скоростного режима в автомобиле. Родина ее разработчиков – США, где система продемонстрировала свою полезность при длительном перемещении на дальние расстояния.

Пользоваться системой в городе не имеет особого смысла, и мы в этом убедимся далее.

Система включается водителем после выезда за город, что приводит к установлению оптимальной скорости передвижения, которая автоматически корректируется при изменении дорожных условий (наличие спусков либо подъемов). Держать педаль акселератора при включенной системе не требуется, поэтому водитель вправе немного расслабить нижние конечности, что отражается на снижении усталости после поездки.

Нет разницы в трансмиссии при установке круиза, поскольку он поддерживает работу как на “механике”, так и на АКПП. Различают пассивную систему контроля и адаптируемую.

Пассивная система контроля

Первый тип системы считается классическим и состоит всего из нескольких компонентов:

• блок управления;
• датчики управления;
• привод управления положением дроссельной заслонки.

Для удобства включения и выключения системы кнопки панели управления выведены в рулевое колесо. Как только машина достигнет оптимальной скорости, водитель нажатием на кнопку активизирует включение круиза. Круиз сохраняет данные относительно скорости передвижения и подстраивает под нее автомобиль при появлении препятствий.

Если потребуется увеличить или понизить поступление топлива – датчики передают данные в блок, что способствует открытию или закрытию дросселя. И требуемая скорость сохраняется без активного участия самого водителя.

Адаптируемая система контроля

Если «пассивка» рассчитана только на езду на заданной скорости, то адаптируемая система способна просчитывать ситуацию на дороге.

Адаптируемый круиз-контроль предполагает установку вспомогательных датчиков, а также камер и радаров, передающих информацию на блок. Такая разновидность круиз-контроля позволяет двигаться совместно с автомобилем, движущимся впереди, помогая подстроиться под его скорость передвижения. Необходимая дистанция при этом сохраняется.

Наиболее современные адаптируемые системы круиз-контроля способны воспринимать и дорожную разметку — это помогает перемещаться только по одной полосе, не выезжая на «встречку» или обочину.

Как пользоваться системой круиз-контроля

Поскольку кнопки управления располагаются в рулевом колесе, управлять круиз-контролем не составит особого труда. Кнопки следующие:

• ON/OFF – кнопка активации и, следовательно, деактивации системы. На некоторых моделях ее может и не быть вообще;
• SET/ACCEL – кнопка записи текущей скорости. Если один раз нажать на кнопку, круиз-контроль запомнит имеющуюся в данный момент скорость и будет рассчитывать положение дросселя именно под нее. Если нажать второй раз – записываемая скорость возрастет на 2 км/ч. Кстати, при установке скорости на панели управления вы увидите надпись «CRUISE ENGAGED», что свидетельствует о включении круиза;
• COAST – кнопка снижения скорости. Однократное нажатие на нее приведет к уменьшению скорости на несколько км/ч. Зажатие кнопки приведет к большему снижению заданной скорости;
• RESUME – кнопка возврата к скорости, которая была задана некоторое время назад.

Круиз-контроль отключается при нажатии тормозной педали, а также педали сцепления у авто с «механикой». Машина снова вернется к ручному управлению, и скорость будет меняться только при нажатии педали акселератора. Заданную скорость можно вернуть после непродолжительного торможения (искусственная неровность, к примеру), нажав на RESUME — скорость вернется к тому параметру, который был задан до момента начала торможения.

Но следует помнить, что система не способна долго хранить заданную информацию при отключении, поэтому RESUME будет актуальна только во время недолгой деактивации.

Если на рулевом колесе нет кнопки ON/OFF, активация круиз-контроля производится при нажатии SET/ACCEL, а деактивация – при нажатии тормоза или сцепления.

Неполадки в круиз-контроле

В случае возникновения потенциальной неисправности в круиз-контроле необходимо убедиться в наличии поломок. Если после нажатия активации системы не загорелась надпись CRUISE ENGAGED – перегорела лампочка, отвечающая за это. Ее потребуется заменить.

Для индикации ошибок в круиз-контроле производится зажатие кнопки RESUME на несколько секунд. Индикатор CRUISE ENGAGED сначала загорится, а потом погаснет. В случае наличия неисправностей индикатор высветит коды ошибок:

• код 01 – неполадки в проводах блока управления. Рекомендуется проверить работоспособность кнопки ON/OFF, а также реакцию системы на нажатие тормоза;
• код 05 – возможна проблема в предохранителе. Рекомендуется проверить его и провода, соединяющие его с круиз-контролем;
• код 07 – проблема в активации/деактивации круиза. Рекомендуется проверить кнопку ON/OFF, а также работу датчика, отвечающего за поступление сигнала от тормозной педали;
• коды 011, 012 – проблемы в переключении системы. Рекомендуется проверить переключатель круиз-контроля.

Заключение

Круиз-контроль особенно полезен, если вы часто ездите за городом. Он помогает меньше уставать за рулем, позволяя сконцентрироваться на ситуации на дороге. Единственное — не рекомендуется использовать круиз на мокрой или скользкой дороге, а также в туман, чтобы не создавать аварийные ситуации. И при движении в городе система будет практически бесполезна, поскольку она деактивируется при снижении скорости до 40 км/ч.

Видео о том, как пользоваться круиз-контролем:

Устройство и принцип работы адаптивного круиз-контроля

Постоянно держать ногу на педали газа довольно неудобно во время длительных поездок. И если раньше поддерживать скорость движения без нажатия на педаль было невозможно, то по мере развития технологий удалось решить и эту проблему. Адаптивный круиз-контроль (АСС), устанавливаемый во многих современных автомобилях, способен поддерживать постоянную скорость даже в то время, когда нога водителя убрана с акселератора.

Что такое адаптивный круиз-контроль

В автомобильной промышленности система круиз-контроля была применена в середине ХХ века, когда в 1958 году концерн Chrysler представил миру первый круиз-контроль, созданный для транспортных средств. Спустя еще несколько лет – в 1965 году – принцип действия системы был пересмотрен компанией American Motors, которая создала механизм, наиболее близкий к современному.

Принцип действия адаптивного круиз-контроля

Adaptive Cruise Control (АСС) стал улучшенной версией классического круиз-контроля. Если обычная система может только автоматически поддерживать заданную скорость транспортного средства, то адаптивный круиз-контроль способен принимать решения, основываясь на данных дорожной обстановки. Например, система может снизить скорость движения машины, если возникает гипотетическая опасность столкновения с автомобилем, который едет впереди.

Создание АСС многие считают первым шагом на пути к полной автоматизации транспортных средств, которые в дальнейшем смогут обходиться без вмешательства водителя.

Элементы системы

Современная система АСС включает в себя три основных составляющих:

1. Сенсорные датчики, определяющие расстояние до автомобиля, идущего впереди, а также его скорость. Радиус действия датчиков составляет от 40 до 200 метров, однако возможно применение устройств, имеющих иные диапазоны. Сенсоры крепятся на передней части транспортного средства (например, на бампере или решетке радиатора) и могут работать по принципу:
   • радара, излучающего ультразвуковые или электромагнитные волны;
   • лидара, основанного на инфракрасном излучении.
2. Блок управления (процессор), считывающий информацию с датчиков и иных систем автомобиля. Полученные данные сверяются с параметрами, заданными водителем. В задачи процессора входит:
   • определение расстояния до едущего впереди автомобиля;
   • вычисление его скорости;
   • анализ полученной информации и сравнение показателей со скоростью движения вашего транспортного средства;
   • сравнение скорости движения с параметрами, заданными водителем;
   • расчет дальнейших действий (разгона или торможения).
3. Оборудование, которое подает сигнал другим системам транспортного средства – системе курсовой устойчивости, АКПП, тормозным механизмам и т.д. Все они связаны с управляющим модулем.

Расположение датчика в системе Distronic Plus

Принцип управления системой

Включение и выключение адаптивного круиз-контроля регулируется водителем и осуществляется при помощи панели управления, которая чаще всего устанавливается на рулевом колесе.

• Включить и выключить систему можно при помощи кнопок On и Off соответственно. Если же они отсутствуют, в качестве замены применяется кнопка Set, позволяющая ввести в действие круиз-контроль. Выключение системы происходит при нажатии педали тормоза или сцепления.
• Задать параметры можно с помощью кнопки Set. После нажатия система фиксирует фактическую скорость и продолжает поддерживать ее во время движения. Воспользовавшись клавишами «+» или «-», водитель может увеличивать или снижать скорость на заданное значение при каждом нажатии.

Переключатель управления работой ACC

Адаптивный круиз-контроль начинает действовать на скорости не менее 30 км/ч. Бесперебойная работа возможно при движении не более 180 км/ч. Впрочем, отдельные модели премиум-сегмента способны работать с момента начала движения и до скорости 200 км/ч.

В каких автомобилях устанавливается ACC

Автопроизводители заботятся о максимальном комфорте водителя и пассажиров. Поэтому большинство автомобильных марок разработали свои собственные вариации системы АСС. Так, например, в машинах марки Mercedes система адаптивного круиз-контроля носит название Distronic Plus, у Toyota — Radar Cruise Control. Volkswagen, Honda и Audi используют название Adaptive Cruise Control. Однако, вне зависимости от вариантов наименования механизма, принцип его работы во всех случаях остается одинаковым.

Сегодня систему АСС можно встретить не только в машинах премиум-сегмента, но и в улучшенной комплектации автомобилей средней и бюджетной ценовой категории, таких как Ford Focus, Huyndai Solaris, Renault Duster, Mazda3, Opel Astra и других.

Индикация работы ACC на приборной панели BMW

Плюсы и минусы

Использование системы адаптивного круиз-контроля имеет не только очевидные плюсы, но и некоторые минусы. К преимуществам АСС относятся:

• увеличение уровня безопасности водителя и пассажиров (система помогает избежать возникновения аварийных ситуаций и столкновения с впереди идущим автомобилем);
• снижение нагрузки для водителя (автомобилист, уставший во время длительной поездки, сможет доверить регулировку скорости автоматической системе);
• экономия топлива (автоматическое регулирование скорости не требует лишних нажатий на педаль тормоза).

К числу минусов адаптивного круиз-контроля относятся:

• психологический фактор (работа автоматической системы может расслабить водителя, в результате чего снизится объективный контроль за дорожной ситуацией);
• возможность технических неисправностей (ни один механизм не может быть полностью защищен от неполадок в работе, поэтому полностью доверять автоматике все же не стоит).

Автомобилисту важно учесть, что в условиях дождя или снегопада датчики на некоторых устройствах могут работать со сбоями. Поэтому водитель должен следить за дорожной обстановкой, чтобы вовремя отреагировать на возможное возникновение нештатной ситуации.

Адаптивный круиз-контроль станет отличным помощником в дальней дороге и позволит водителю немного отдохнуть, доверив управление скоростью автомобилю. Однако необходимо понимать, что в полной мере терять контроль за дорожной обстановкой недопустимо: даже самая надежная техника может дать сбой, поэтому водителю важно быть готовым в любой момент взять управление транспортным средством полностью в свои руки.

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.

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.