Что такое круиз контроль в автомобиле, для чего он нужен?

Что такое круиз-контроль в автомобиле?

К основным опциям круиз-контроля относится экономия горючего. Обычно она устанавливается только на премиальные машины Во время движения водитель то увеличивает скорость, то замедляет ее, ориентируясь на показания спидометра. В результате это приводит к тому, что расход горючего будет неравномерный.

Согласно статистике, при движении по трассе с включенной системой круиз-контроля расход топлива в среднем снижается на 4-12%.

Езда по дороге при постоянном скоростном режиме положительно отражается на изнашивании деталей и компонентов, а также применении расходных жидкостей. В соответствии с подсчетами специалистов, финансовые затраты на обслуживание могут быть снижены на 2%. Современные системы контроля скорости выполняют множество дополнительных функций. Они позволяют сканировать свободное пространство перед машиной и сообщают водителю о препятствиях на пути.

Нижний скоростной предел для функционирования круиз-контроля составляет около 30-50 км/ч. Верхний скоростной предел зависит от производителя авто, но обычно он 200-220 км/ч. Если скорость передвижения невысокая, к примеру, в условиях пробок, то водитель будет просто управлять рулевым колесом. Система автоматически увеличивает или снижает скорость езды, регулируя положение педалей тормоза и газа.

Устройство системы круиз-контроль

Схематическое расположение элементов системы на авто

Конструктивные составляющие системы контроля скорости движения:

1. Блок управления или контрольный модуль. Эта часть выполнена в виде микропроцессорного компьютера, расположенного в моторном отсеке.
2. Привод дросселя. В зависимости от типа системы устройство может быть электрическим либо пневматическим. Привод соединяется с дроссельным узлом.
3. Переключательное устройство. Данный элемент выводится на руль, центральную консоль либо в область расположения контрольного щитка. Предназначен для активации и деактивации системы.
4. Контроллеры. Число датчиков будет разным в зависимости от производителя и марки авто. Это могут быть контроллеры скорости вращения колес, скорости движения авто, дросселя, расстояния и т. д.

Если транспортное средство оснащено круиз-контролем, то узел интегрирован в систему управления машиной.

Если рассматривать устройство круиз-контроля более детально, то контроллер позволяет определить расстояние до впереди идущей машины. Некоторые девайсы производят замер скорости передвижения. В качестве таких контроллеров могут применяться радары либо лидары. Основу лидара составляет инфракрасный луч или лазер. Такой тип контроллеров стоит дешевле радарных устройств, но он обладает не такой широкой функциональностью.

Действие контролера при определении расстояния до впереди идущей машины

При плохих погодных условиях, во время дождя, снега или тумана показатели лидара будут неточными. Поэтому на премиальных моделях авто устанавливаются радары. Такой контроллер не использует лазер, а определение скорости и расстояния выполняется посредством излучения электромагнитных волн. Волны подаются на автомобиль и отражаются от него, импульс переходит обратно на датчик. Скорость движения транспортного средства определяется в соответствии с частотой, которой отражаются волны.

Расстояние оценивается в соответствии с временным промежутком, за который импульс возвращается на контроллер. Полученная информация преобразуется в электронный импульс, подающийся на микропроцессорный модуль. Контроллер расстояния монтируется на передней части автомобиля, как правило, на решетке радиаторного устройства либо бампере. На практике наибольший радиус работы радара составляет в районе 200 метров при условии прямой видимости.

Более совершенные версии систем АСС включают в себя два контроллера. Первый используется для определения скорости и расстояния на длинной дистанции, а второй — на короткой. Длительный диапазон функционирует на скорости движения до 30 км/ч, а короткий обеспечивает возможность езды машины до ее остановки. Наличие контроллеров позволяет расширить функциональность системы и обеспечивает ее применение при движении на различных скоростях.

Микропроцессорный модуль предназначен для приема и обработки информации, поступающей с контроллеров и прочих дополнительных узлов, позволяющих определить:

• угол проворачивания рулевого колеса;
• радиус кривой;
• скорость езды машины;
• ускорение транспортного средства на поворотах;
• расстояние, а также скорость движения автомобиля, идущего спереди.

Разновидности устройства

Различают два вида рассматриваемых устройств, которые именуются пассивные и адаптивные. Первый вариант являет собой классическую систему, которая применяется на авто с разными типами КПП длительный промежуток времени. Главная функция пассивных устройств кроется в поддержании определённой скорости движения.

Адаптивный вид является наиболее интересным и востребованным, поэтому разберёмся с каждым видом по-отдельности.

Пассивный круиз-контроль и его особенности

Пассивный вид круиз-контроля имеет простейшую конструкцию, и применяется такое изделие преимущественно для поддержания определённой скорости во время передвижения на трассах и автомагистралях. В конструкцию пассивного устройства входят следующие конструктивные элементы:

1. Блок управления. Основное устройство, которое выполняет расчёты во время движения авто при активации опции.
2. Датчики.

3. Привод дроссельной заслонки или сервопривод.

Функционирует устройство достаточно просто. Для этого нужно выехать за город на трассу с хорошим дорожным покрытием. Использовать данную опцию не рационально, как в городском движении, так и за городом по трассам с некачественным дорожным покрытием (при наличии выбоин и прочих дефектов на дорогах, а также на грунтовках). Как только авто развивает определённую скорость, которая является оптимальной для данного участка, выполняется включение круиз-контроля (вручную).

После включения этой опции за скорость передвижения отвечает микропроцессор, располагающийся в блоке управления. Датчики определяют скоростной режим транспортного средства, а также положение дроссельной заслонки, и передают информацию в управляющий модуль. При изменении условий передвижения, чему могут служить подъёмы и спуски, датчики подают соответствующие сигналы.

Как только изменяется тип трассы при движении на подъём или спуск, датчики подают сигналы в блок управления. Блок анализирует сигналы, после чего подаёт команду сервоприводу, и происходит закрытие или открытие дроссельной заслонки.

Адаптивный круиз-контроль и его особенности

Адаптивный вид круиз-контроля являет собой новое поколение устройства. Такой тип устройства применяется на современных авто, и предназначается не только для поддержания определённого скоростного режима, но ещё и для учёта дорожной ситуации. Учёт дорожной ситуации осуществляется при помощи вспомогательных устройств: датчики, радары и камеры.

Применение адаптивного круиз-контроля даёт возможность привязать своё транспортное средство к движущемуся впереди автомобилю. Учитывается скорость движущегося впереди автомобиля, а также соблюдается безопасная дистанция, на основании чего блок контроля управляет транспортным средством.

Расположение и обзор датчиков адаптивного круиз-контроля

Если движущийся впереди автомобиль изменит скорость, то датчики подадут в ЭБУ соответствующие сигналы. Блок проанализирует сигналы, и примет решение о снижении или увеличении скорости. Если впереди нет ТС, то устройство подаёт сигнал о наборе скорости до необходимого значения, после чего поддерживает её.

Адаптивный круиз-контроль обозначается как ACC. Такой вид системы устанавливается на автомобили с завода. Стоимость такой системы достаточно высока, что обусловлено использованием дорогостоящих датчиков, камер и радара. В устройстве используется и современный блок управления, способный вычислять не 2 функции, а несколько десятков. В зависимости от модели устройства, оповещение водителя об аварийной ситуации впереди может осуществляться, как путём подачи визуальных сигналов, так и звуковых.

Немаловажно отметить и тот факт, что адаптивная система круиз-контроля функционирует в паре с ABS антиблокировочной системой и ESP. Если не будет функционировать одна из этих систем, то активировать круиз-контроль будет невозможно

Включать круиз-контроль адаптивного вида рекомендуется тогда, когда за городом автомобили движутся с равномерной скоростью.

Отображение системы адаптивного круиз-контроля на бортовом компьютере автомобиля

Если в конструкции ТС отсутствует адаптивный тип круиз-контроля, то монтаж его не имеет оправданного смысла. Эта система хотя и является более совершенной и современной, но для поездок за городом вполне хватает пассивного устройства.

Типы круиз-контролей

Существует два основных вида круиз-контроля — пассивный (PCC) и адаптивный (ACC). Первый тип — это классическая система, используемая на машинах с механической и автоматической коробками передач уже более 40 лет. Она включается посредством кнопок или рычажков на руле и просто поддерживает постоянную скорость движения.

Пассивный Cruise Control отключается в то время, когда водитель нажимает на педаль тормоза. Однако эти настройки можно изменить. Подробную информацию вы найдете в мануале.

Адаптивный круиз-контроль

Однако гораздо интереснее адаптивный круиз-контроль. Что это такое? Это комплекс, которая не только поддерживает постоянную скорость движения, но и регулирует ее в зависимости от возникающих на дороге помех (едущего впереди транспортного средства, препятствия и так далее). Для этого она постоянно измеряет расстояние до едущего впереди транспорта (как правило, на расстоянии до 200 метров).

По принципу действия адаптивные круиз-контроли делятся на два типа — лазерные и радарные. Как понятно из названия, первые используют для своей работы лазерный луч, вторые — радиоволны. Лазерные системы стоят значительно дешевле, однако имеют существенные недостатки, из-за которых и не нашли широкого распространения. В частности. лазер плохо работает в пасмурную и туманную погоду, а также плохо различают грязные машины. Радарные, в свою очередь, лишены этих недостатков, поэтому их устанавливают на дорогие машины (бизнес и люкс класса).

Индикатор АСС

Радиолокационный датчик АСС устанавливается за радиаторной решеткой и постоянно посылает сигналы, фиксируя расстояние до ближайшей впереди машины. Если она замедляется или между вашей и другой машиной появляется третий объект, то датчик посылает сигнал Cruise Control System о том, что необходимо снизить скорость. В данном случае используется не только двигатель, но и тормозная система автомобиля. Если дорога вновь очиститься, то скорость будет восстановлена. На Toyota и Lexus аналогичный датчик использует комплекс предаварийной безопасности. Об этом вы можете почитать в другом материале.

Ошибка системы PCS

Система предаварийной безопасности (PCS) отвечает за избежание столкновения и в случае выхода из строя датчиков или блока управления видает ошибку check pcs на панели приборов дабы предупредить водителя Подробнее

Расстояние, на котором работает система — 200 метров, а диапазон скоростей 40…210 км/ч (эти значения могут немного отличаться у разных автомобилей). Устройство может полностью остановить авто в пробке, и начать движение в течение первых трех секунд, когда дорога впереди освободится.

Имеющаяся функция помощи при торможении предупреждает водителя об опасности даже в том случае, если адаптивный круиз-контроль отключен.

Работа АСС

Кроме этого, АСС имеет ряд дополнительных функций. Например, с его помощью можно изменять скорость движения автомобиля. Это делается, пошагово увеличивая или снижая скорость на 1…2 км/ч (в зависимости от модели машины)

При этом комплексу на важно, насколько авто загружено или по насколько крутому склону вы подымаетесь. Также адаптивный контроль в случае опасности или вероятности возникновения аварийной ситуации извещает об этом водителя при помощи визуальных или звуковых сигналов (иногда того и другого)

Адаптивный Cruise Control всегда работает в паре с двумя системами безопасности автомобиля — ABS (антиблокировочной) и ESP (электронный контроль устойчивости) при их наличии. Если хотя бы одна из них не будет работать, то ACC не включится.

Помните, что круиз-контроль не предназначен для движения в сложных условиях (в том числе, в городе). Его необходимо включать лишь на загородных трассах, где немного машин, или все они едут приблизительно с одной скоростью. Это касается и адаптивного круиз-контроля.

Как работает адаптивный круиз-контроль

Рассмотрим вопрос, как устроен и как работает адаптивный круиз-контроль. Составными элементами АСС являются, прежде всего, радар или лидар (датчик расстояния), процессор, обрабатывающий данные, а также элементы, отвечающие за исполнение функций. Датчик позволяет системе просчитать скорость движения впередиидущего авто и, конечно же, расстояние до него. Радары работают по стандартному принципу: происходит излучение волн, которые отражаясь от машины, возвращаются «эхом» назад. Частота отражающихся волн позволяет прибору судить о скорости, а время возвращения – о расстоянии. Электромагнитные волны преобразуются в специальный сигнал, который позже обрабатывается и распознается на головном процессоре.
Лидары имеют некоторые отличия от своих «собратьев». В данном случае используется инфракрасный луч, который по тем же самым характеристикам позволяет судить о параметрах впередиидущей машины. Лидар по своей себестоимости дешевле, чем радар, однако у него есть один существенный минус – во время дождя, снега или даже тумана лазерные датчики работают значительно хуже и являются менее надежными. Поэтому в автомобилях бизнес-класса практически всегда устанавливаются именно радары.

Стандартным местом установки датчика можно назвать бампер или фальшрадиаторную решетку. Зона действия составит порядка 140-150 м в зависимости от производителя прибора. Среди самых современных вариантов нельзя не отметить датчики короткого и длинного диапазона. Первый способен самостоятельно замедлить и полностью остановить машину при возникновении опасного сближения, а другой – снизит скорость до 25-30 кмч. Все это значительно упрощает передвижение в пробках или других «плотных» условиях.

Блок управления адаптивным круиз-контролем АСС является, так сказать «мозгом» всей системы. Именно он принимает всю информацию и данные с датчиков и выдает решение. Управляющее воздействие производится после сравнения ряда параметров с запрограммированными в памяти блока значениями. Это касается не только скорости движения обоих автомобилей и расстояния между ними, но и бокового ускорения, наряду с углом поворота руля.
В качестве исполнительных устройств в АСС используются исключительно «органы» других схожих систем, т.к. свои не предусмотрены. Это может быть как дроссельная заслонка в двигателе, так и автоматическая коробка передач, тормозные клапаны и т.п.

Адаптивный круиз-контроль, чаще всего, работает на скоростях от 30 кмч до 170-180 кмч. Самые современные варианты способны функционировать и в более широком диапазоне – от 0 до 200 кмч, а также дополнены системой Stop’n’Go для пробок.

У системы АСС существует несколько стандартных режимов ограничения и контроля скорости: постоянная скорость, замедление или же ускорение. Они включаются автоматически. Например, если авто впереди постепенно увеличивает скорость, блок управления принимает решение ускорить машину. И наоборот, подтормаживает, когда нужно. Причем скорость, до которой автомобиль разгоняется, задает сам водитель. Замедление происходит также, если участники движения перестраиваются из ряда в ряд. Если скорость большая, то ее регулирование происходит за счет изменения положения дроссельной заслонки двигателя (уменьшение мощности). При малых скоростях задействуются тормозные контура.
Многие производители для повышения безопасности машины дополняют АСС средствами экстренного торможения, GPS-навигаторами и т.п.
Хочется отметить, что адаптивный круиз-контроль – это действительно основа для автоматических систем вождения автомобиля будущего, которую постоянно развивают, улучшают и дополняют разнообразными полезными функциями.

Радары и лидары

В конструкции круиз-контроля имеется сенсор расстояния. Данный элемент нужен для того, чтобы измерять параметры скорости и расстояния до автомобиля, который едет впереди. В качестве таких датчиков применяются радары или же лидары. Эти сенсоры излучают электромагнитные волны или инфракрасные лучи. Скорость машины, движущейся впереди, система оценивает в зависимости от того, как меняется частота отраженной электромагнитной волы. А расстояние вычисляется по тому, через сколько времени возвращался сигнал.

Лидары, в отличие от радаров, посылают не электромагнитные волны, а специальные инфракрасные лазерные лучи, но принцип их действия примерно такой же. Зато датчики для данных систем по стоимости значительно дешевле радарных. Однако изделие подвергается воздействию погоды, поэтому на современных машинах премиум-класса лидеров не найти. Здесь устанавливаются лишь радары.

Датчики для определения расстояний монтируются на переднем бампере и на радиаторной решетке автомобиля. Сенсор нормально действует в радиусе до 150 м.

В последних версиях круизов применены устройства для измерения расстояния, которые работают как в коротких, так и длинных диапазонах. Первые способны изменять скоростной режим вплоть до того, что машина полностью останавливается. Вторые, работающие в длинном диапазоне, замедляют автомобиль до 30 километров в час. Это позволяет расширить возможности помощника (например, применить круиз в пробке, где нужна маленькая скорость).

Принцип работы

Датчик расстояния до лидирующего автомобиля непрерывно выдаёт информацию о дистанции на бортовой компьютер, который вычисляет также его скорость, параметры замедления и сокращения или увеличения расстояния.

Данные анализируются и сравниваются с заложенной в память моделью ситуации, включая параметры установленного водителем скоростного режима.

По результату работы отдаются команды на привод педали акселератора или непосредственно на электромеханическую дроссельную заслонку.

Автомобиль отслеживает заданную дистанцию увеличивая или уменьшая скорость движения, в необходимом случае задействуя тормозную систему через приборы и механизмы систем ABS и связанных с ней модулей стабилизации, экстренного торможения и прочих помощников водителя.

Наиболее продвинутые системы способны воздействовать и на рулевое управление, хотя непосредственно к круиз-контролю это не относится.

Диапазон регулирования скорости имеет ряд ограничений:

• активация рабочего режима начиная с определённого нижнего порога скорости, что подразумевает ориентацию на автомагистрали;
• иногда применяются датчики короткого радиуса действия, более эффективно работающие в городских условиях, вплоть до движения в пробках с кратковременными остановками;
• верхний предел скорости устанавливается водителем или ограничивается возможностями транспортного средства по соображениям безопасности;
• при попадании в поле зрения неподвижного препятствия, например остановившегося транспортного средства, которое ранее не отслеживалось, система на него никак не отреагирует;
• предельная дистанция, на которой радар захватывает лидера, составляет в среднем 120-200 метров.

При фиксации отказа в любой из задействованных систем автомобиля круиз-контроль автоматически отключается.

Пассивные системы

В систему пассивного круиз-контроля входят следующие элементы:

• клавиши управления системой;
• автоматический контроллер управления;
• сервопривод;
• электромагнитные клапаны для управления сервоприводом;
• привод для дроссельной заслонки.

Принцип работы круиз-контроля

Сервопривод использует разряжение, получающееся в коллекторе работающего двигателя. Контроллер, в зависимости от разницы сигналов о реальной и заданной скорости, по заложенной программе управляет вакуумным и вентиляционным клапанами сервопривода. Сигнал с мембраны сервопривода идет на управление дроссельной заслонкой, корректируя топливную подачу. Таким образом поддерживается неизменная (заданная) скорость машины, когда нагрузка на двигатель меняется (подъем, спуск).

По такай дороге, где спуск постоянно сменяется подъемом, лучше ехать с включенным круиз-контролем, иначе постоянно придется то нажимать, то бросать педаль газа

Контроллер запрограммирован таким образом, что система круиз-контроль не может быть принудительно включена, если скорость автомобиля менее 40 км/час. С другой стороны контроллер автоматически отключается при нажатии водителем на педаль тормоза.

Управление круиз-контролем

Как правило, клавиши управления находятся на многофункциональном рычаге или в центре руля, в некоторых моделях на передней панели, обычно подписаны CRUISE.

Управления круиз-контролем

1. Клавиша OFF – выключение.
2. Клавиша ON – включение контроллера круиз-контроля. При нажатии на эту клавишу активируется сама система, но для задания нужного значения скорости нужно набрать необходимую скорость, нажимая на акселератор, например 60 км/час, и нажать и отпустить кнопку SET. С этого момента автомобиль будет держать заданную скорость под управлением контроллера, загорится индикатор CRUISE ENGAGED.
3. Для ускорения автомобиля при активированном круиз-контроле (была нажата кнопка ON) нужно нажать на кнопку (переключатель) RES + (RESUME/ACCELERATE (R/A)). Кратковременное нажатие (полсекунды) приведет к минимальному увеличению скорости на 1,6 км/час. Если нажимать (удерживать переключатель) RES + во время разгона до нужной скорости, контроллер запомнит именно то значение, которое было достигнуто в момент отпускания кнопки (переключателя).
4. Кратковременное нажатие кнопки SET при активированном круиз-контроле (была нажата кнопка ON) позволит уменьшить скорость на 1,6 км/час., а длительное удержание кнопки даст возможность уменьшить скорость до нужной.
5. При выполнении обгона нужно нажать на педаль газа (увеличить скорость автомобиля), по завершении маневра нужно отпустить педаль газа. Контроллер снизит скорость до значения перед обгоном, и скорость автомобиля опять будет постоянной.
6. Отключить круиз контроль можно либо нажав на педаль тормоза, тогда система не запомнит заданную скорость, либо кнопкой OFF, при следующей активации системы без отключения автомобиля система наберет и будет поддерживать установленную ранее скорость.

При включенной системе круиз-контроль, не надо «давить на газ» — можно убрать ногу с педали газа. Можно также установить разрешенную скорость 90 км/час и иногда ее увеличивать.

Условия эксплуатации

В условиях частых спусков и подъемов могут наблюдаться некоторые сложности при управлении автомобилем с активированной системой круиз-контроль. Это зависит от совокупности трех факторов: крутизна дороги, установленная скорость и крутизны спуска (подъема). При подъеме возможна потеря скорости, при крутом спуске – торможения двигателем может быть недостаточно, нужно будет нажимать на педаль тормоза. Это неизбежно приводит к тому, что водители отключают систему круиз-контроль в таких переменных условиях.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!!!

Категорически нельзя включать систему круиз-контроль при обледенении на дороге, при мокрой и скользкой дороге. Это может привести к аварии. В тяжелых дорожных условиях (туман, ночь, дождь, снег, морось) нельзя пользоваться круиз-контролем.

Особенности функционирования на МКПП и АКПП

На ТС с МКПП и АКПП принцип работы круиз-контроля одинаков, за исключением некоторых моментов. Эти моменты заключаются в количестве функций, выполняемых устройствами. Однако рассмотрим первоначально составляющие компоненты устройства, и его принцип действия.

Конструкция простейшего круиз-контроля состоит из сервопривода, который подключается к механизму регулирования дросселя. Именно сервопривод отвечает за подачу определённого количества топливной смеси. Сервопривод являет собой изделие с минусовой обратной связью, применяемым при управлении транспортным средством с механической коробкой передач.

Сервопривод круиз-контроля, отвечающий за подачу топлива

Принцип функционирования устройства заключается в следующем:

1. Когда автомобиль движется при неизменном скоростном режиме, то педаль газа находится в одном положении.
2. При активации круиз-контроля осуществляется запоминание положения дроссельной заслонки микропроцессорным модулем.
3. Если автомобиль движется вверх, то скорость будет падать, если расположение заслонки будет неизменным.
4. Чтобы уравновесить скорость передвижения авто до установленного значения, микропроцессор подаёт соответствующую команду на сервопривод, после чего последний корректирует положение заслонки. При этом будет увеличиваться не только скорость, но ещё и повышаться расход топлива.
5. Если авто движется на спуске, то скорость будет возрастать, поэтому для её выравнивания микропроцессор подаст сигнал на сервопривод о снижении подачи топлива. Для уравновешивания скорости ТС система использует торможение двигателем, а расход при этом значительно снижается.

6. Чтобы отменить заданную скорость, достаточно нажать педаль тормоза.

Модуль круиз-контроля анализирует полученные сведения, а также сравнивает их с теми, которые задаются водителем. На основании обработки информации создаётся определённый алгоритм управления авто. Теперь разберёмся, какие отличия функционирования системы круиз-контроля для автомобилей с МКПП и АКПП.

Как работает система на «механике»

При применении системы круиз-контроля на авто с МКПП происходит упор сектора в ограничитель. Для этого водителю следует перейти с повышенной на пониженную передачу. Кроме того, на «механике» водителю нужно самостоятельно жать на педаль тормоза при возникновении такой необходимости.

На авто с механической коробкой передач при движении на подъём и с активированной опцией круиз-контроля водителю понадобится переходить на пониженную скорость. Если не перейти на неё при движении на крутой подъём, то преодолеть препятствие попросту не получится. Аналогично и с ситуацией, когда авто спускается с горки. Если не переходить на пониженную передачу для торможения двигателем, то мотор будет развивать высокую скорость движения.

Видео: круиз-контроль на Suzuki Grand Vitara с МКПП

На «автомате» при включённой опции круиз-контроля переключаться не понадобится, так как за все действия отвечает устройство. Как только автомобиль развивает нужную скорость, сервопривод зафиксирует расположение заслонки. Если на транспортное средство с АКПП устанавливается система адаптивного типа, то торможение авто происходит автоматически.