Электроника и безопасность автомобиля




Системы активной безопасности автомобиля


Адаптивный круиз-контроль




Большинство ситуаций на дороге, когда требуется изменить скорость движения автомобиля, стандартны и могут быть распознаны техническими средствами. Обычный (неактивный) круиз-контроль, применявшийся на автомобилях достаточно давно, способен лишь поддерживать постоянную скорость движения автомобиля на трассе, что, в некоторых случаях, облегчало работу водителя при длительных поездках.

адаптивный круиз-контроль автомобиля

Системы адаптивного круиз-контроля («Adaptive Cruise-Control» или ACC), появившиеся на современных (и достаточно дорогих) автомобилях в последние годы, способны не только стабилизировать скорость движения, но и корректировать ее в зависимости от дорожной обстановки.

Системы АСС могут определять дистанцию до впереди идущего транспортного средства или объекта на дороге, относительную скорость, и с помощью соответствующих исполнительных механизмов и устройств корректируют скорость движения автомобиля, не допуская опасного сближения, без вмешательства водителя. Вождение становится более комфортным и безопасным.

Первые системы ACC начали применяться на японских автомобилях «Мitsubishi» с 1995 года.
Система ACC расширяет перечень функций, выполняемых другими системами автоматического управления движением автомобиля - ASR, ABS и VDC. Дополнительными в системе ACC являются радарные излучатели и датчики для определения дистанции и относительной скорости соседних автомобилей в движущемся потоке.
Обычно радары реализуются на основе лазерной оптики или миллиметровых радиоволн. Команды от системы ACC поступают для реализации в ЭБУ двигателя и в ЭБУ тормозных систем ABS и VDC.
В отличие от неактивной (классической) системы круиз-контроля, которая только поддерживает заданную скорость движения, система адаптивного круиз-контроля обеспечивает:

  • ускорение автомобиль до заданного значения;
  • замедление его, вплоть до полной остановки;
  • удержание заданной скорости, обеспечивая при этом не только комфорт в длительных поездках по шоссе, но и значительно (на 10% и более) сокращая расход топлива.

В общем случае системы адаптивного круиз-контроля состоят из четырех элементов:

  • Радары и лидары – излучатели электромагнитных волн или инфракрасных лучей.
  • Фронтальные датчики, расположенные в переднем бампере, реже – за решёткой радиатора. Это – «глаза» круиз-контроля, поэтому должны быть чистыми от грязи и снега. В противном случае эффективность системы резко снижается.
  • Дополнительные датчики, отслеживающие едет ли автомобиль по прямой, в горку или с неё, на какой угол отклонено рулевое колесо, контролирующие включенную передачу, даже информацию с дорожной разметки и придорожных знаков.
  • Электронный блок управления - «мозг» адаптивного круиз-контроля.

Электронный блок управления анализирует поступающую информацию, давая команды:

  • системе подачи топлива изменить угол наклона дроссельной заслонки или количество впрыскиваемого в цилиндры топлива;
  • тормозному приводу - увеличить или, наоборот, ослабить силу прижатия тормозных колодок к дискам за счет изменения давления в контуре.

Следует иметь в виду, что смежные системы, например, ABS или ESP должны быть исправными, в противном случае круиз-контроль просто не включится.




Сенсорные датчики систем АСС

Основу конструкции адаптивного круиз-контроля составляет сенсор расстояния, который состоит из излучателя и приемника (датчика). Сенсор расстояний нужен для того, чтобы измерять параметры скорости и расстояния до автомобиля, который едет впереди. В качестве таких сенсоров применяются радары или же лидары.
Эти сенсоры излучают электромагнитные волны (радары) или инфракрасные лучи (лидары). Скорость машины, движущейся впереди, система оценивает в зависимости от того, как меняется частота отраженной электромагнитной волы. Расстояние вычисляется по времени возвращения отправленного сигнала.

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 инфракрасные излучатели и приемники слишком чувствительны к атмосферным воздействиям, поэтому на современных автомобилях премиум-класса используются радары а не лидары.

Датчики для определения расстояний посредством радарных сигналов монтируются на переднем бампере и на радиаторной решетке автомобиля. Они способны уверенно принимать сигнал в радиусе до 150 м.
В последних версиях адаптивных круиз-контролей применены устройства для измерения расстояния, которые работают как в коротких, так и длинных диапазонах излучаемых волн.
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 АСС (например, применить систему в уличной пробке, когда нужна маленькая скорость движения).

Еще одно применение радаров на автомобилях - система РРАРагtronic Рагking Аssistance» - «помощь при парковке»). Эта система определяет, насколько близко легковой автомобиль, двигаясь задним ходом, приближается к другим объектам. Соответствующие сигналы водителю и тормозной системе позволяют избежать столкновений и повреждений при движении задним ходом и парковке транспортного средства на стоянке.

Блок управления

Электронный блок управления (ЭБУ) получает информацию от сенсоров, а также от прочих систем в автомобиле. Он по данным сенсоров рассчитывает расстояние, а также скорость до автомобиля (или объекта), которая находится впереди. Специальный программный комплекс проводит сравнение фактических данных с заданными водителем параметрами.
Далее на основании полученной информации создается и отправляется управляющий сигнал на исполнительное оборудование.

Хотя как такового исполнительного оборудования «Adaptive Cruise-Control» не имеет. Здесь используются другие устройства, которые связны с управляющим модулем.
Система начинает выполнять свои функции при стоящем автомобиле и работает до скорости в двести километров в час.
Большинство типов описываемой системы умеет выполнять резкие аварийные торможения и стартовать в условиях плотного потока автомобилей.

Адаптивный круиз-контроль обеспечивает возможность перемещения машины с постоянной скоростью, а при необходимости, с замедлениями или ускорениями.
Если на проезжей части отсутствуют другие транспортные средства или объекты, автомобиль будет двигаться с заданной водителем скоростью движения. Когда впереди идущее транспортное средство ускоряется или перестраивается, адаптивный круиз-контроль набирает скорость до заданной в программе ЭБУ.

Если транспортное средство, идущее впереди, замедляется или перестраивается из ряда в ряд, то адаптивный круиз-контроль уменьшает скорость автомобиля, удерживая дистанцию на величине, заданной водителем. При этом наиболее совершенные системы могут использовать для торможения не только рабочую тормозную систему, но и двигатель, кратковременно обедняя топливовоздушную смесь или полностью перекрывая подачу топлива в цилиндры.
На малых скоростях автомобиль замедляется рабочей тормозной системой, на более высоких – и за счет торможения двигателем, и (в случае необходимости) рабочей тормозной системой.

Адаптивный круиз-контроль устаревших версий работает диапазоне скоростей от 30 до 160 километров в час. Современные версии имеют расширенный диапазон работы - от 0 до 200 километров в час. Такие системы будут одинаково удобны как в городском режиме движения (нет необходимости постоянно ускоряться или притормаживать), так и на автобане.
Настроив в блоке управления адаптивного круиз-контроля желаемую скорость, водитель может даже убрать ногу с педали акселератора – система послушно поведет автомобиль по трассе, самостоятельно корректируя скоростной режим.
Однако полностью автоматизировать движение автомобиля на дороге адаптивный круиз-контроль не способен – при маневрировании водитель изменяет направление движения посредством рулевого управления.
Тем не менее, система адаптивного круиз-контроля - первый шаг к созданию автомобилей, способных двигаться по дороге с минимальным участием водителя или даже при полной автоматизации движения посредством специальных программ и спутникового ориентирования на местности. Разработки в этом направлении уже ведутся.

что такое адаптивный круиз-контроль автомобиля

***

Системы пробуждения от сна за рулем



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты