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. .
Круиз-контроль (ранее
был известен под маркетинговыми
названиями англ. Cruise control, нем. Tempomat) —
устройство, поддерживающее постоянную
скорость автомобиля, автоматически прибавляя
её при снижении скорости движения (движение
в гору) и уменьшая скорость при её увеличении,
к примеру, на спусках, без участия водителя.
Удобен в дальних
дорогах, когда трудно 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.
Чаще всего
круиз контроль можно обнаружить
на американских, а не европейских
машинах. Это связано с тем,
что в США расстояния намного
длиннее, а дороги в основном
идут по прямой. В городских условиях,
где скорость движения автомобиля непостоянная,
прерывистая, круиз контроль не очень
нужен. Но это не значит, что круиз контроль
прекратит свое существование. Сейчас
разрабатывается новый круиз контроль
адаптивного типа (АСС), который будет
следить за скоростью движения впереди
идущего автомобиля и корректировать
скорость движения вашего автомобиля,
чтобы сохранить безопасную дистанцию
между автомобилями. Такой тип круиз контроля
еще называют активным. А традиционный
круиз контроль называется пассивным.
Адаптивный круиз-контроль
(ACC, Adaptive Cruise Control) также следит за расстоянием
до впереди идущего автомобиля и следует
за ним на заданном удалении в режиме «сопровождения»
при условии, что заданная скорость автомобиля
с ACC выше скорости впереди идущего автомобиля.
При необходимости ACC включает тормозную
подсистему.
В некоторых
ACC также присутствует система
предотвращения скатывания автомобиля
на подъеме HLA (Hill Launch Assist).
АСС зависит
от систем безопасности автомобиля
ABS и ESP. Если любая из них неисправна,
АСС выключается (предупреждающий сигнал,
на дисплее: АСС cancel отключена).
Конечно же, ACC
не заменяет водителя. Бывают
ситуации, когда ACC может неправильно
определить наличие впереди идущего
автомобиля, например, когда впереди
идущий автомобиль лишь частично
перекрывает полосу движения
автомобиля с ACC. Поэтому водитель
всегда должен внимательно следить
за дорогой.
Основными компонентами
системы являются:
* органы управления
режимами работы системы;
* контроллер (ЭБУ);
* вакуумный сервопривод;
* вакуумная система
и трубопроводы;
* электромагнитные
клапаны управления вакуумным
сервоприводом;
* дополнительный
привод дроссельной заслонки.
Разряжение (вакуум),
образующееся во впускном коллекторе
двигателя при его работе, используется
в сервоприводе. Контроллер управляет
клапанами сервопривода (вакуумным
и вентиляции), изменяя разряжение
за мембраной сервопривода, в
зависимости от разницы между
заданной (требуемой) скоростью и
реальной скоростью автомобиля.
Мембрана сервопривода управляет
дроссельной заслонкой. Изменяя
подачу топлива в двигатель,
система поддерживает скорость
движения машины неизменной при
изменении нагрузки на двигатель
(на спусках и подъемах).
Контроллер предотвращает
включение системы при скорости
менее 70 км/ч (45 миль/ч). При нажатии
на педаль тормоза круиз-контроль
отключается - размыкается цепь
питания контроллера и открывается
клапан сообщения с атмосферой,
управляемый механически педалью
тормоза.
Управление круиз-контролем
Органы управления
круиз-контроля расположены на многофункциональном
рычаге или на центральном фрагменте рулевого
колеса, реже на передней панели, и сопровождены
надписью - CRUISE.
Предусмотрены
следующие положения органов
управления круиз-контролем и соответствующие
им режимы функционирования:
OFF - круиз-контроль
выключен.
ON - установите переключатель
в положение ON, круиз-контроль
будет включен, затем выберите
скорость движения и активируйте
систему кнопкой SET.
SET (установить) - нажимая
на педаль акселератора выберите
необходимую скорость движения, нажмите
и отпустите кнопку SET, отпустите педаль
газа - машина продолжит движение под управлением
круиз-контроля, а контроллер "запомнит"
установленную скорость, на панели приборов
включится индикация CRUISE ENGAGED.
RESUME/ACCELERATE (R/A) (возобновить/ускорить)
- воздействие на переключатель
(кнопку) R/A, когда круиз-контроль
активирован приведет к увеличению установленной
для движения скорости. Удерживайте переключатель
R/A пока машина не разгонится до необходимой
скорости, отпустите переключатель - система
будет поддерживать движение машины с
увеличенной скоростью. Кратковременное
воздействие (менее 0,5 с) на R/A вызовет увеличение
скорости машины на 1 милю/ч (1,6 км/ч).
Существует и
другой способ увеличить скорость
круиз-контроля: воздействуйте на педаль
газа до достижения требуемой скорости,
нажмите и отпустите кнопку SET, отпустите
педаль газа - система будет поддерживать
выбранную скорость.
Для выключения
круиз-контроля достаточно легко нажать
на педаль тормоза либо установить переключатель
(нажать на кнопку) в положение OFF, с той
разницей, что в этом случае "запомненное"
контроллером значение скорости будет
"стерто". Если управление находится
в положении ON, то после нажатия на педаль
тормоза круиз-контроль можно активировать
кратковременным воздействием на R/A - система
сама разгонит автомобиль до скорости,
которая "запомнена" контроллером
перед нажатием на педаль тормоза.
Для снижения
скорости нажмите и удерживайте
кнопку SET пока машина не замедлит
движение до необходимой скорости. Кратковременное
воздействие (менее 0,5 с) на SET вызовет уменьшение
скорости машины на 1 милю/ч (1,6 км/ч).
После выключения
зажигания или переключателя
в положение OFF "запомненное"
контроллером значение скорости
будет "стерто".
Чтобы обогнать
машину, идущую впереди, нажмите
на педаль газа для увеличения
скорости, после завершения обгона
отпустите педаль - машина снизит
скорость до той с которой Вы начали обгон
и будет ее удерживать.
Насколько хорошо
будет работать круиз-контроль
на дорогах с частыми спусками
и подъемами зависит от нагрузки
машины, выбранной скорости и
крутизны дороги. При движении
вверх возможна потеря скорости
- Вам придется нажимать на
педаль газа. При движении вниз,
тормозящего усилия двигателя
может быть недостаточно, потребуется
воздействие на педаль тормоза,
при этом круиз-контроль будет
выключаться. Многие водители
считают слишком неудобным включать
систему после каждого торможения и отказываются
от использования ее в условиях частых
крутых спусков и подъемов.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!
Не используйте
круиз-контроль на обледенелых
и скользких дорогах! Это может
привести к срыву машины в
занос. Не используйте круиз-контроль
в тяжелых дорожных условиях!
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ!
Опасно оставлять
круиз-контроль включенным, если
вы не собираетесь в ближайшее
время его использовать. вы можете
случайно задать ускорение автомобиля,
или он начнет ускоряться неожиданно для
вас. вы можете растеряться и потерять
контроль над автомобилем, что чревато
дорожно-транспортным происшествием.
Поэтому всегда выключайте круиз-контроль,
если он не используется.
Движение по
холмистой местности
При движении
по холмистой местности с частыми
подъемами и спусками скорость
автомобиля может изменяться
даже при включенном режиме
круиз-контроля. Например, при движении
по крутому спуску скорость может значительно
возрасти. В этом случае во избежание потери
контроля над автомобилем нажмите на тормозную
педаль и выйдите из режима стабилизации
скорости.
При движении
по довольно крутому спуску
на автомобиле с механической
коробкой передач, когда система
круиз-контроля не в состоянии поддерживать
стабилизируемое значение скорости, переключитесь
на пониженную передачу.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ!
Использование круиз-контроля может
быть опасным в условиях, когда по соображениям
безопасности необходимо часто уменьшать
скорость автомобиля. Автомобиль может
двигаться слишком быстро в изменившейся
ситуации на дороге. Это чревато потерей
контроля над автомобилем и дорожно-транспортным
происшествием. Не включайте круиз-контроль
при следующих условиях:
• Когда дорожные
условия таковы, что система круиз-контроля
не в состоянии поддерживать стабилизируемое
значение скорости;
• При движении
по обледенелым, заснеженным или
скользким дорогам;
• Если дорога
загружена транспортом, при необходимости
часто менять скорость движения
или при сильном ветре;
• Во избежание
дорожно-транспортного происшествия
не оставляйте круиз-контроль
включенным, если вы не собираетесь
в ближайшее время его использовать.
Убедитесь, что круиз-контроль
выключен.
К проблемам,
связанным с работоспособностью
системы круиз-контроля, в первую очередь
относятся возможные неисправности в
вакуумном сервоприводе и контроллере
с его электрическими цепями.
Неисправности
контроллера встречаются крайне
редко, да и ремонт в этом
случае заключается в замене
контроллера, неисправности в
сервоприводе более вероятны, но
устраняются легче.
Наиболее характерной
проблемой является "потеря" сервоприводом
вакуума и нарушение привода
дроссельной заслонки.
Проверьте:
* при неработающем
двигателе тяга сервопривода
должна свободно перемещаться
при воздействии на нее рукой
(расположение сервопривода в
машине легко определить по
идущей к нему тяге от дроссельной
заслонки, параллельно с тросом
от педали газа);
* трубопроводы, подходящие
к сервоприводу, не имеют повреждений,
разрушений и не пережаты;
* при работающем
двигателе в трубопроводе от
впускного коллектора создается
разряжение, для проверки трубопровод
можно отсоединить от сервопривода;
* и, наконец, герметичность
самой вакуумной камеры сервопривода.