Круиз-контроль в автомобиле¶
Круиз-контроль — электронная или электромеханическая система автомобиля, поддерживающая заданную водителем скорость движения без необходимости удерживать педаль акселератора. Относится к системам активной помощи водителю и применяется преимущественно при длительном движении по дорогам с постоянным скоростным режимом — загородным шоссе и автомагистралям. Система автоматически управляет подачей топлива (в современных автомобилях — крутящим моментом двигателя), компенсируя изменение сопротивления движению на подъёмах и спусках.
¶История
Первые устройства автоматического поддержания скорости появились в США в 1940-х годах. Изобретателем механического круиз-контроля считается американский инженер Ральф Титор, запатентовавший в 1950 году систему под названием «Speedostat». Принцип её работы был механическим: электродвигатель через трос перемещал тягу дроссельной заслонки, а заданная скорость устанавливалась вращением барабана на приборной панели. С 1958 года устройство начало серийно устанавливаться на автомобили концерна Chrysler, а позднее — на модели Cadillac. В Европе и Японии система получила распространение в 1970–1980-х годах, когда появились электронные блоки управления.
В СССР и России круиз-контроль долгое время оставался принадлежностью автомобилей представительского класса. Массовым он стал лишь в 2000-х годах, когда электронные системы управления двигателем сделали его реализацию дешёвой и универсальной.
¶Принцип работы
В основе системы лежит замкнутый контур регулирования. Электронный блок управления (ЭБУ) получает данные о фактической скорости от датчиков (чаще всего от датчиков ABS или датчика скорости на коробке передач), сравнивает её с заданной величиной и при отклонении корректирует положение дроссельной заслонки либо подачу топлива. В автомобилях с электронной педалью газа воздействие идёт напрямую на блок управления двигателем, что обеспечивает высокую точность.
Типовые элементы системы:
- блок управления круиз-контролем или соответствующая функция в основном ЭБУ;
- датчик скорости;
- исполнительный механизм (сервопривод дросселя, электродвигатель или программное воздействие);
- органы управления — кнопки на руле или подрулевом переключателе;
- датчики педалей тормоза и сцепления, размыкающие цепь при нажатии.
¶Виды и разновидности
¶Обычный (пассивный) круиз-контроль
Поддерживает постоянную скорость, заданную водителем. Не реагирует на другие транспортные средства и препятствия, поэтому требует постоянного внимания: при сближении с попутным автомобилем водитель обязан самостоятельно затормозить.
¶Адаптивный круиз-контроль
Адаптивный круиз-контроль (ACC) дополнительно оснащён радаром, лидаром или камерами и способен измерять дистанцию до впереди идущего автомобиля. Система автоматически снижает скорость при сближении и восстанавливает её при освобождении полосы. В сочетании с системами удержания в полосе адаптивный круиз-контроль образует основу для функций частично автоматизированного вождения.
¶Ограничитель скорости
Отдельная функция — лимитер, не поддерживающий скорость, а не позволяющий её превысить. Водитель продолжает управлять акселератором, но при достижении установленного порога система ограничивает подачу топлива.
¶Круиз-контроль с функцией Stop & Go
Разновидность адаптивной системы, работающая в городском режиме: автомобиль способен полностью остановиться и вновь начать движение вслед за потоком.
¶Управление и режимы
Типовой набор функций на органах управления:
| Функция | Назначение |
|---|---|
| ON/OFF | включение и выключение системы |
| SET | фиксация текущей скорости как заданной |
| RES/ACCEL | возврат к ранее заданной скорости или её увеличение |
| COAST/SET- | уменьшение заданной скорости |
| CANCEL | временная отмена без выключения системы |
Система автоматически отключается при нажатии на тормоз или сцепление, а также при срабатывании электронных систем безопасности. Повторное включение происходит нажатием RES при скорости выше минимального порога, обычно составляющего 30–40 км/ч.
¶Ограничения и безопасность
Круиз-контроль не предназначен для использования в плотном городском потоке, на обледенелых и мокрых покрытиях, при сильном тумане, дожде или снегопаде. На скользкой дороге система может спровоцировать пробуксовку ведущих колёс и потерю устойчивости, поскольку не оценивает сцепление с покрытием. Производители рекомендуют отключать круиз-контроль в таких условиях.
Отдельную проблему представляет снижение внимания водителя при длительном монотонном движении: однообразие обстановки повышает риск засыпания за рулём. По этой причине современные адаптивные системы дополняются контролем усталости водителя и системами экстренного торможения.
¶Распространение и регулирование
В России круиз-контроль перестал быть опцией премиальных автомобилей в 2010-х годах: обычные системы стали штатными для большинства моделей среднего класса, а адаптивные — для автомобилей верхних комплектаций. На грузовых автомобилях магистрального класса круиз-контроль применяется как средство снижения расхода топлива.
В ряде стран и международных правил, в частности в регламентах ЕЭК ООН, требования к адаптивным системам и ограничителям скорости постепенно ужесточаются. С 2022 года в Европейском союзе для новых автомобилей обязательно наличие интеллектуального ограничителя скорости, а с 2024 года введены требования к системам аварийного торможения и удержания в полосе, работающим совместно с адаптивным круиз-контролем.
¶Экономический и технический эффект
Основные эффекты применения системы:
- снижение утомляемости водителя на дальних маршрутах;
- более равномерный скоростной режим и, как следствие, уменьшение расхода топлива на 3–10 % в зависимости от рельефа и манеры езды;
- снижение числа нарушений скоростного режима;
- уменьшение износа двигателя и трансмиссии за счёт плавного изменения нагрузки.
Адаптивные системы дополнительно повышают безопасность при движении в потоке, сокращая время реакции на изменение скорости впереди идущего автомобиля.
¶Перспективы
Развитие круиз-контроля связано с переходом к системам автоматизированного вождения. Адаптивный круиз-контроль с функцией удержания в полосе уже обеспечивает движение по классификации SAE уровня 2. Дальнейшее совершенствование сенсоров, карт высокой точности и связи между автомобилями (V2V) направлено на создание систем уровня 3 и выше, в которых участие водителя в поддержании скорости и дистанции исключается полностью на определённых участках дорог.
Источники: техническая документация производителей автомобилей, регламенты ЕЭК ООН, публикации по автомобильной электронике, материалы профильных инженерных изданий.