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.
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 применением 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 должна отслеживать нажатие кнопок и педалей управления, чтобы получать данные о том, какая 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.
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).
Круиз-контроль, адаптивный круиз-контроль, лимитатор
Что такое круиз-контроль, люди обычно знают. Адаптивный круиз и лимитатор широкой публике менее известны. А зря.
Круиз-контроль
Это электронное устройство, позволяющее поддерживать автомобилю заданную скорость. На спусках, когда автомобиль самопроизвольно разгоняется, устройство гасит скорость. А на подъемах, когда машина сама по себе замедляется, круиз-контроль добавляет газу.
Удобно пользоваться круиз-контролем на трассе. Например, выставить скорость в 109 км/ч и спокойно ехать, не боясь схлопотать штраф. Устройство довольно примитивное, и устанавливается на автомобили ещё с 1960-х. Стоимость круиз-контроля достаточно низкая: примерно за 3000−7000 рублей можно купить все необходимое. Сейчас круиз-контролем оснащаются даже бюджетные машины, вроде Lada Granta и Renault Logan.
Пользоваться круизом легко: выставляете скорость, активируете кнопкой, убираете ногу с педали и всё. Если нужно резко ускориться (например, для обгона), нужно продавить педаль газа в пол. Чтобы отключить круиз-контроль, нужно либо нажать на кнопку отмены, легко коснуться педали тормоза. Последнее заданное значение скорости останется в памяти устройства, так что, чтобы снова его активировать, не придется выставлять скорость заново, достаточно просто нажать кнопку.
Лимитатор
Если сказать по-русски, то лимитатор — это ограничитель скорости. По большому счету, это ещё более простое устройство, чем круиз-контроль, но устанавливается оно почему-то не на все машины, на которых есть круиз-контроль. Хотя в современном мире с дорогами, усыпанными камерами контроля скорости, пользы от лимитатора даже больше, чем от круиза. Суть его работы понятна из названия: вы выставляете скорость (лимит скорости) и автомобиль не разгоняется быстрее этой скорости. Очень удобно использовать в городе — выставил 60 или 79 км/ч и не смотришь постоянно на спидометр, боясь случайно превысить.
В экстренной ситуации, когда нужно превысить (например, для обгона), достаточно просто продавить педаль газа в пол. А вот отключается лимитатор только кнопкой, при торможениях он по-прежнему остается активным, так что не придется выставлять ограничение каждый раз после остановки на светофоре. Вещь, действительно, удобная.
Активный круиз-контроль
Вещь куда более продвинутая, появившаяся не так давно, — это активный круиз-контроль. Иногда их называют адаптивными, но суть от этого не меняется, разницы нет никакой. Активный круиз-контроль уже невозможно установить самостоятельно — готовые комплекты для установки я не встречал. Его можно заказать только с завода, и пока эта опция довольно дорогая — от 20 до 80 тысяч рублей по прайсам разных производителей.
Активный круиз-контроль в какой-то мере совмещает в себе обычный круиз-контроль и лимитатор. Вы устанавливаете скорость, выше которой нельзя разгоняться, и автомобиль сам её поддерживает. Причем, благодаря радару (иногда используются более дешевые, но менее надежные лидары), установленному обычно в решетке радиатора, машина не врежется в впереди идущий автомобиль, а сама снизит скорость до той, с которой едет этот автомобиль.
Если же машина впереди начнет ускоряться, то и ваша машина будет самостоятельно разгоняться, пока не достигнет установленного ограничения.
Учимся не подставлять под удар ни себя, ни другие машины
Иными словами, на пустой дороге машина с активным круиз-контролем едет так же, как и с обычным круизом, но в городе или на оживленной трассе она как бы цепляется невидимым поводком за машину впереди и движется с её скоростью, ускоряясь и замедляясь самостоятельно одновременно с ней, водителю остается только рулить.
Хотя, к слову сказать, сейчас есть и системы, которые сами подруливают, но полноценными автопилотами такую связку вспомогательных систем назвать нельзя, потому что электроника все равно требует, чтобы водитель следил за дорогой и держал руки на руле (если водитель убирает руки с руля, система отключается).
Отключается активный круиз-контроль либо кнопкой, либо после замедления до полной остановки (например, в пробке или на светофоре). После этого, чтобы машина снова тронулась, нужно нажимать либо на кнопку, либо на газ. Впрочем, последние поколения активных круиз-контролей работают и после остановки, делая стояние в пробках абсолютно не напряженным.
Расстояние до впереди идущего автомобиля можно выбрать, причем — для многих это может показаться странным — расстояние выбирается не в метрах, а в секундах. То есть вы, по сути, выставляете время, за которое догоните впереди идущий автомобиль, если он остановится. Это гораздо удобнее расстояния в метрах, потому что на большой скорости активный круиз-контроль едет с большой дистанцией, а в пробках прижимается близко.
Читайте новости «Свободной Прессы» в Google.News и Яндекс.Новостях, а так же подписывайтесь на наши каналы в Яндекс.Дзен, Telegram и MediaMetrics.
Современные школьники могут получать опыт и зарабатывать без отрыва от учебы, если государство немного поможет
Не все коммандос из Америки домой вернутся
Каким может быть ассиметричный ответ России на запрет пролёта спецборта для сотрудников дипмиссий?
Что такое круиз контроль в автомобиле, для чего он нужен?
Круиз-контроль часто пугает водителей, которые никогда не использовали его, так как когда убираешь ногу с педали газа, а машина не замедляется, возникает чувство, что ты не контролируешь её. Как только вы узнаете, как работает круиз-контроль, и привыкнете к нему, вы сможете найти реальную пользу от его использования.
Функция круиз-контроля в машине может сделать продолжительные поездки более удобными и может даже помочь сэкономить деньги на топливе. Кроме того, функция круиз-контроля позволит вам поддерживать лимит скорости и избегать штрафов за превышение скорости. Круиз-контроль в первую очередь подходит тем, кто будет ехать с постоянной скоростью и без постоянных остановок – к примеру, на автомагистрали или шоссе.
Что такое круиз-контроль?
Цель системы круиз-контроля состоит в том, чтобы точно поддерживать скорость, установленную водителем, без какого-либо вмешательства. То есть, не нажимая на педаль акселератора.
На самом деле, самые ранние варианты круиз-контроля использовались еще до создания автомобилей. Изобретатель и инженер-механик Джеймс Уотт разработал одну из версий уже в 17 веке, что позволило паровым двигателям поддерживать одинаковую скорость поднимаясь вверх и опускаясь вниз по склонам. Круиз-контроль, как мы его знаем сегодня, был изобретен в конце 1940-х годов, когда возникла идея использовать электрически управляемое устройство, которое могло бы управлять скоростью на дороге и регулировать дроссель.
Как он работает?
Система круиз-контроля контролирует скорость вашего автомобиля так же, как и вы – регулирует нажатие на педаль газа. Однако круиз-контроль зажимает дроссельный клапан с помощью кабеля, подключенного к приводу, а не при нажатии на педаль. Дроссельный клапан управляет мощностью и скоростью двигателя, ограничивая количество воздуха, которое он потребляет (поскольку это двигатель внутреннего сгорания).
Водитель может установить круиз-контроль с помощью круиз-переключателей, которые обычно содержат:
- On (вкл.)
- Off (выкл.)
- Set/Accel (установить)
- Coast (уменьшить скорость)
- Resume (возобновить)
Они обычно расположены на руле или рычаге указателя поворота. Регулятор SET устанавливает скорость автомобиля. Одно нажатие ускорит его на 1 км/ч, два на 2 км/ч и так далее. Нажатие на ручку в противоположном направлении приведет уменьшению скорости. Как функция безопасности, система круиз-контроля отключается при нажатии на педаль тормоза.
Однако с увеличением числа автомобилей на дорогах, функциональность обычного круиз-контроля становится устаревшей. Адаптивный круиз-контроль быстро набирает популярность и не без оснований!
Как работает адаптивный круиз-контроль?
Водитель устанавливает максимальную скорость, подобно тому, как это можно сделать с обычным круиз-контролем. Радиолокационный датчик, расположенный в передней части автомобиля, обнаруживает движение впереди него и следит за автомобилем спереди. Этот датчик затем контролирует скорость вашего автомобиля, так что всегда остается 2-3 секунды до автомобиля впереди.
Используя вход с радиолокационных датчиков, компьютерный блок измеряет расстояние до автомобиля, который едет спереди, и вычисляет скорость в зависимости от этого. Если одновременно есть несколько машин в поле покрытия датчика, он автоматически выбирает, какой из автомобилей должна отслеживать система.
В частности, если вы приближаетесь к более медленному или неподвижному автомобилю, адаптивный круиз-контроль притормозит автомобиль, запуская корректирующие элементы в системе управления двигателем, и при необходимости, в тормозной системе.
АКК очень добросовестен, когда дело касается безопасности. Если вы едете слишком близко к машине впереди, он предупредит вас в два этапа. Во-первых, он будет предупреждать вас визуальными и акустическими сигналами, а затем коротким торможением. При необходимости система полностью остановит ваш автомобиль.
Независимо от технологии, AКК работает день или ночь, но его возможностям препятствуют экстремальные условия, такие как сильный дождь, туман или снег.
Будущее применение AКК
Несколько лет назад лет Google запустил свой беспилотный автомобиль, который полностью полагается на технологию автономного круиз-контроля.
Беспилотный автомобиль от google
Этот автомобиль имеет в общей сложности восемь датчиков. Наиболее заметным является вращающаяся крыша Lidar — камера, которая использует массив из 32 или 64 лазеров для измерения расстояния до объектов, чтобы создать 3D-карту на расстоянии 200 м, что позволяет автомобилю анализировать потенциальные опасности.
После тщательного тестирования Google объявил, что его беспилотные автомобили проехали более 700 000 миль (1,12 миллиона километров) без зарегистрированного несчастного случая, вызванного одним из беспилотных. Это впечатляющая цифра, учитывая, сколько несчастных случаев происходит каждый день из-за человеческой ошибки.
Некоторые преимущества использования функции круиз-контроля
- Круиз-контроль повышает комфорт во время движения
Вы можете с комфортом совершать длительные поездки, не напрягая ноги, чтобы удерживать их в одном положении долгое время. При включенном круиз-контроле вы можете сидеть, расслабив правую ногу и управлять своим автомобилем.
- Круиз-контроль лучше контролирует скорость
Если вы любите ускоряться — функция круиз-контроля может быть вашим лучшим другом. Активируйте эту функцию для поддержания максимальной скорости и избегайте штрафов за превышение скорости.
- Круиз-контроль может уменьшить потребление топлива
Поддержание постоянной скорости может помочь вам сэкономить топливо. Большинство водителей довольно непоследовательны в поддержании заданной скорости, постоянно замедляясь и ускоряясь вы тратите больше топлива, чем когда едете с постоянной скоростью.
Почему автомобиль может ускоряться, спускаясь с горы?
Поскольку круиз-контроль обычно просто управляет дроссельной заслонкой, а не тормозами, есть очень мало способов предотвратить ускорение машины. Таким образом, если двигатель недостаточно силен, чтобы удерживать автомобиль на заданной скорости, он будет ускоряться (из-за отсутствия торможения двигателем — круиз-контроль ведь не может понизить передачу) при движении вниз по склону, даже если круиз-контроль полностью отпустил педаль газа.
Большинство современных АКПП имеют логическое управление которое позволяет им синхронизироваться с круиз-контролем. Если скорость превышает заданную, система переключит передачу на пониженную, чтобы обеспечить торможение двигателем и попытаться удержать заданную скорость.
Напоследок представляем вам видео, в котором тестируется система адаптивного круиз-контроля в реальных условиях: