Hệ thống kiểm soát hành trình trên ô tô hoạt động như thế nào

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CRUISE CONTROL
TRÊN Ô TÔ
1. Giới thiệu về Cruise Control System

Chức năng của hệ thống điều khiển hành trình là duy trì chính xác tốc
độ cài đặt mong muốn của người lái mà không cần sự can thiệp từ người
lái xe, bằng cách điều khiển liên kết chân ga-bàn đạp ga. Một hành trình ơ
tơ hiện đại kiểm sốt là một vịng điều khiển có quyền kiểm sốt trên
bướm ga, thường được điều khiển bởi người lái xe với bàn đạp ga và giữ
tốc độ xe ở một giá trị đã đặt.
Hệ thống kiểm sốt hành trình phổ biến hơn trên ơ tơ sản xuất tại Mỹ
hơn ơ tơ châu Âu vì đường thẳng hơn và lâu hơn. Ở Mỹ không cần phải
đột nhập trên những chuyến đi dài khiến hệ thống kiểm sốt hành trình
trên ơ tơ để trở nên hiệu quả hơn. Nhưng những chiếc xe sang trọng của
châu Âu như BMW, Mercedes-Benz và Audi đang phát triển kiểm sốt
hành trình thích ứng sử dụng radar để theo dõi xe phía trước trong khi
duy trì khoảng cách an tồn với xe.
Các biện pháp phịng ngừa an tồn là cần thiết để đảm bảo hệ thống
hoạt động hồn tồn.
Các tính năng như ghi đè thủ cơng cho trình
điều khiển bằng cách tăng tốc hoặc bứt phá để tránh nguy hiểm ngay lập
tức cần phải sẵn sàng.
Dự án này tập trung vào cài đặt thủ cơng của điều khiển hành trình chứ
khơng phải CC thích ứng; kiểm sốt hành trình này là một rất. Ví dụ điển
hình về hệ thống kiểm sốt phản hồi.
2. Lịch sử hình thành
Kiểm sốt tốc độ với bộ điều tốc ly tâm đã được sử dụng trong ô tô ngay
từ những năm 1910, đặc biệt là bởi Peerless. Peerless quảng cáo rằng hệ
thống của họ sẽ "duy trì tốc độ cho dù lên đồi hay xuống". Công nghệ này
được phát minh bởi James Watt và Matthew Boulton vào năm 1788 để
điều khiển động cơ hơi nước. Bộ điều tốc điều chỉnh vị trí bướm ga khi tốc

độ của động cơ thay đổi với các tải khác nhau. Hệ thống kiểm sốt hành
trình hiện đại (cịn được gọi là bộ điều tốc) được phát minh vào năm 1945
bởi nhà phát minh và kỹ sư cơ khí Ralph Teetor. Ý tưởng của anh ấy được
nảy sinh từ sự thất vọng khi ngồi trên chiếc xe do luật sư của anh ấy lái,
người liên tục tăng tốc và giảm tốc độ khi anh ấy nói chuyện. Chiếc xe
đầu tiên có hệ thống của Teetor là chiếc Imperial năm 1958 (được gọi là
"Auto-pilot") [1]. Hệ thống này tính tốn tốc độ mặt đất dựa trên chuyển
động quay của trục truyền động và sử dụng một điện từ để thay đổi vị trí
bướm ga khi cần thiết. Bằng sáng chế Hoa Kỳ năm 1955 cho "Bộ điều
chỉnh tốc độ không đổi" được nộp vào năm 1950 bởi M-Sgt Frank J. Riley.
ông đã thụ thai khi đang lái xe trên đường Pennsylvania Turnpike, trên


chiếc xe của chính mình vào năm 1948. [3] Bất chấp bằng sáng chế này,
nhà phát minh, Riley và những người có bằng sáng chế tiếp theo khơng
thể thu tiền bản quyền cho bất kỳ phát minh nào sử dụng hệ thống điều
khiển hành trình

Bộ điều tốc ly tâm
3. Tổng quan về hệ thống
Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
Một số ưu điểm nổi bật của hệ thống
Tầm quan trọng


a. Cảm biến tốc độ xe ơ tơ chính là một bộ phận phanh điện tử được thiết kế để phòng chống sự hãm
cứng phanh của bánh xe trong trường hợp giảm tốc độ đột ngột nhất. Nhờ đó mà khi có sự thay đổi tốc
độ đột ngột thì xe sẽ hạn chế được tối đa khả năng trượt, kiểm soát được hướng lái khi tài xế không tự
chủ động được.

b. Bộ điều khiển hay ECU sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến có trên xe ơ tơ và xử lý tín hiệu
này để đưa ra các hiệu chỉnh điều khiển tới các cơ cấu chấp hành. Ở các cơ cấu chấp
hành luôn phải bảo đảm nhận lệnh từ ECU và đáp ứng lại các tín hiệu phản hồi từ các con
cảm biến.

c. Cơ cấu chấp hành là cơ cấu mà một hệ thống điều khiển tác động theo môi trường. Hệ thống điều khiển
đó có thể đơn giản (một cơ cấu cơ khí cố định hoặc hệ thống điện tử cố định), dựa trên phần mềm

4. nguyên lý hoạt động
5. Tác dụng của hệ thống khi được trang bị trên o oto
6. hạn chế còn gặp phải

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KIỂM SỐT HÀNH
TRÌNH THỨC ỨNG (ADAPTIVE CRUISE CONTROL)


Khát quát chung về Adaptive cruise control
Sơ đồ bố trí hệ thống trên xe
Công dụng của từng bộ phận
Nguyên lý làm việc
Các tính năng nổi bật của hệ thống ( cần nêu rõ cơng dụng của từng tính năng) ( đưa ra một số dòng xe được trang bị
hệ thống này và đánh giá vào chức năng vận hành cũng như chi phí của xe trang bị cơng nghệ)
Nhận định xu hướng phát triển cong nghệ trong tương tai
Tầm quan trong của hệ thống

Hệ Thống Kiểm Sốt Hành Trình Trên Ô Tô Hoạt Động Như Thế Nào?
Hãy tưởng tượng bạn sẽ cảm thấy hào hứng khi tham gia một chuyến đi
đường dài mà bạn luôn mơ ước được đi cùng những người bạn thân nhất
của mình. Sau đó…. bạn nhận ra rằng bạn là người duy nhất có thể lái
xe. Một chuyến đi dài 1000 km đang ở phía trước của bạn. Con đường

thực sự là thẳng hàng trăm km, và việc bạn lái xe liên tục trong 4-5 giờ
liền sẽ khiến bạn nổ lốp trước khi ngồi sau tay lái. May mắn thay, đó là khi
hệ thống kiểm sốt hành trình đến giải cứu.
Kiểm sốt hành trình là một tính năng vơ giá trên xe hơi hiện đại. Nếu
khơng có nó, những chuyến đi đường dài sẽ mệt mỏi hơn rất nhiều, ít nhất
là đối với người lái xe. Việc tìm thấy hệ thống kiểm sốt hành trình trên ơ
tơ Mỹ phổ biến hơn nhiều so với ơ tơ châu Âu hoặc châu Á, vì đường ở Mỹ
thường lớn hơn và thẳng hơn, đồng thời các điểm đến cách xa nhau hơn
nhiều.
Kiểm sốt hành trình là gì?
Mục đích của hệ thống kiểm sốt hành trình là duy trì chính xác tốc độ do
người lái thiết lập mà khơng có bất kỳ sự can thiệp nào từ bên ngồi bằng
cách kiểm sốt mối liên kết giữa ga và bàn đạp ga.
Các biến thể đầu tiên của kiểm sốt hành trình đã thực sự được sử dụng
ngay cả trước khi ô tô được tạo ra. Nhà phát minh và kỹ sư cơ khí James
Watt đã phát triển một phiên bản đầu thế kỷ 17, cho phép động cơ hơi
nước duy trì tốc độ lên xuống liên tục. Kiểm sốt hành trình như chúng ta
biết ngày nay được phát minh vào cuối những năm 1940, khi ý tưởng sử
dụng một thiết bị điều khiển bằng điện có thể điều khiển tốc độ đường và
điều chỉnh ga cho phù hợp được hình thành.
Kiểm sốt hành trình hoạt động như thế nào?
Hệ thống kiểm sốt hành trình kiểm sốt tốc độ của ơ tô giống như cách
bạn làm - bằng cách điều chỉnh vị trí ga (chân ga). Tuy nhiên, điều khiển
hành trình sử dụng van tiết lưu bằng một dây cáp nối với thiết bị truyền
động, chứ không phải bằng cách nhấn bàn đạp. Van tiết lưu kiểm soát


công suất và tốc độ của động cơ  bằng cách hạn chế lượng khơng
khí nạp vào (vì đây là động cơ đốt trong).

Trục điều khiển dùng để điều khiển hành trình.
Người lái có thể cài đặt điều khiển hành trình bằng các cơng tắc hành
trình, thường bao gồm ON, OFF, RESUME, SET / ACCEL và COAST. Chúng
thường nằm trên tay lái hoặc trên cần gạt nước hoặc cuống đèn xi
nhan. Núm SET / ACCEL đặt tốc độ của ô tô. Một lần nhấn sẽ tăng tốc nó
đi 1 dặm / giờ, hai lần nhấn 2 dặm / giờ, v.v. Chạm vào núm xoay theo
hướng ngược lại sẽ giảm tốc xe. Là một tính năng an tồn, hệ thống kiểm
sốt hành trình sẽ ngắt ngay khi bạn nhấn chân phanh.
Kiểm sốt hành trình thích ứng (ACC) là gì?
Tuy nhiên, với số lượng ô tô trên các tuyến đường ngày càng tăng hơn
bao giờ hết, chức năng của hệ thống kiểm sốt hành trình thơng thường


đang trở nên lỗi thời. Kiểm sốt hành trình thích ứng đang nhanh chóng
trở nên phổ biến và có lý do chính đáng!
Kiểm sốt hành trình thích ứng là điều quan trọng tiếp theo trong lĩnh
vực quản lý tốc độ tự động trên ô tơ mới. Đây là một dạng điều khiển
hành trình thơng minh giúp giảm tốc độ và tự động tăng tốc để theo kịp
với chiếc xe phía trước bạn.
Kiểm sốt hành trình thích ứng hoạt động như thế nào?

Các trình điều khiển xem trong ACC

Người lái xe đặt tốc độ tối đa tương tự như những gì người ta sẽ làm với
điều khiển hành trình thơng thường. Một cảm biến radar nằm ở đầu xe sẽ
xác định vị trí giao thơng phía trước và khóa xe phía trước. Sau đó, cảm
biến này sẽ điều khiển tốc độ xe của bạn để nó ln ở sau xe phía trước
2-3 giây.  
Sử dụng đầu vào từ các cảm biến radar, đơn vị máy tính đo khoảng cách
của chiếc xe phía trước và tính tốn tốc độ tương đối với nó. Nếu có nhiều

xe trong phạm vi phủ sóng của cảm biến cùng một lúc, nó sẽ tự động
chọn xe nào mà hệ thống sẽ theo dõi.


Ví dụ: nếu bạn đang tiến đến một chiếc xe chậm hơn phía trước hoặc nếu
một chiếc xe khác cắt ngang phía trước bạn, điều khiển hành trình thích
ứng sẽ giảm tốc độ xe bằng cách bắt đầu điều khiển khắc phục trong
quản lý động cơ và nếu cần, trong cả hệ thống phanh.

Hoạt động của Hệ thống Kiểm soát Hành trình Thích ứng

ACC rất tận tâm khi nói đến sự an tồn. Nếu bạn đang lái xe q gần xe
phía trước, nó sẽ cảnh báo bạn trong hai giai đoạn. Đầu tiên, nó sẽ cảnh
báo bạn bằng các tín hiệu hình ảnh và âm thanh, sau đó là một cú giật
phanh ngắn. Nếu cần, hệ thống sẽ đưa xe của bạn dừng hoàn toàn. Một
số đơn vị sử dụng tia laser, trong khi những đơn vị khác sử dụng hệ thống
quang học dựa trên máy ảnh lập thể. Bất kể công nghệ nào, ACC hoạt
động cả ngày lẫn đêm, nhưng khả năng của nó có thể bị cản trở bởi các
điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như mưa lớn, sương mù hoặc tuyết.
Các ứng dụng trong tương lai của kiểm sốt hành trình thích ứng
Google đã ra mắt xe hơi tự lái cách đây vài năm, hồn tồn dựa vào cơng
nghệ điều khiển hành trình tự động.


Xe tự lái của Google

Chiếc xe này có tổng cộng tám cảm biến. Đáng chú ý nhất là Lidar trên
nóc xe xoay - một camera sử dụng một dãy 32 hoặc 64 tia laser để đo
khoảng cách đến các vật thể nhằm xây dựng bản đồ 3D ở phạm vi 200m,
cho phép chiếc xe phân tích các mối nguy hiểm tiềm ẩn. .

Chiếc xe cũng có một bộ mắt khác dưới dạng một camera tiêu chuẩn
hướng qua kính chắn gió. Điều này cũng giúp quan sát các mối nguy hiểm
gần đó, chẳng hạn như người đi bộ, người đi xe đạp và người lái xe ô tô
khác, đồng thời đọc các biển báo đường bộ và phát hiện đèn giao
thông. Radar gắn trên cản, vốn đã được sử dụng trong điều khiển hành
trình tự động, sẽ quan sát các phương tiện phía trước và phía sau xe.


Tất cả các cảm biến trong chiếc xe không người lái của Google

Về ngoại thất, chiếc xe có một ăng-ten trên khơng gắn phía sau nhận
thơng tin định vị từ vệ tinh GPS và một cảm biến siêu âm trên một trong
những bánh sau để giám sát chuyển động của xe. Nội thất của xe có máy
đo độ cao, con quay hồi chuyển và máy đo tốc độ để tạo ra các phép đo
thậm chí cịn tốt hơn về vị trí của xe. Tất cả các cảm biến này hoạt động
đồng bộ hoàn hảo và thu được dữ liệu chính xác về vị trí của ơ tơ, do đó
mang lại sự an tồn bổ sung.
Sau q trình kiểm tra nghiêm ngặt, Google thơng báo rằng những chiếc
xe tự lái của họ đã đi được hơn 700.000 dặm (1,12 triệu km) mà khơng có
một vụ tai nạn nào được ghi nhận do một trong các phương tiện của họ
gây ra (một chiếc bị đâm từ phía sau, nhưng lỗi của người lái xe kia).  Đó
là một con số vô cùng ấn tượng, nếu xét đến bao nhiêu vụ tai nạn xảy ra
hàng ngày do lỗi của con người.
KIỂM SỐT HÀNH TRÌNH TĂNG TỐC VÀO GIẢM TỐC


Một trong các dây cáp được kết nối với bàn đạp ga, dây cịn lại với bộ truyền động
chân khơng.

Hệ thống điều khiển hành trình kiểm sốt tốc độ của ơ tô giống như cách

bạn làm - bằng cách điều chỉnh vị trí bướm ga . Nhưng hệ thống điều
khiển hành trình sẽ kích hoạt van tiết lưu bằng một dây cáp nối với bộ
truyền động , thay vì nhấn bàn đạp. Van tiết lưu kiểm sốt công suất và
tốc độ của động cơ bằng cách giới hạn lượng khơng khí động cơ nạp vào
(xem Cách thức hoạt động của hệ thống phun nhiên liệu để biết thêm chi
tiết).
Trong hình trên, bạn có thể thấy hai dây cáp được kết nối với
một trục chuyển động van tiết lưu. Một dây cáp đến từ bàn đạp ga và một
dây từ bộ truyền động. Khi điều khiển hành trình được kích hoạt, bộ
truyền động sẽ di chuyển dây cáp được kết nối với trục, điều chỉnh
ga; nhưng nó cũng kéo dây cáp được kết nối với bàn đạp ga - đây là lý do
tại sao bàn đạp của bạn di chuyển lên và xuống khi điều khiển hành trình
được kích hoạt.


Bộ truyền động chân không điều khiển điện tử điều khiển bướm ga

Nhiều ô tô sử dụng bộ truyền động bằng chân khơng động cơ để đóng mở
bướm ga. Các hệ thống này sử dụng một van nhỏ, được điều khiển bằng
điện tử để điều chỉnh chân không trong màng ngăn. Điều này hoạt động
theo cách tương tự như bộ trợ lực phanh , cung cấp năng lượng cho hệ
thống phanh của bạn.
KIỂM SOÁT CRUISE CONTROL
Bộ não của hệ thống điều khiển hành trình là một máy tính nhỏ thường
được tìm thấy dưới mui xe hoặc phía sau bảng điều khiển. Nó kết nối với
bộ điều khiển bướm ga đã thấy trong phần trước, cũng như một số cảm
biến. Sơ đồ dưới đây cho thấy các đầu vào và đầu ra của một hệ thống
điều khiển hành trình điển hình.

Một hệ thống kiểm sốt hành trình tốt sẽ tăng tốc mạnh mẽ đến tốc độ

mong muốn mà không bị vọt q, và sau đó duy trì tốc độ đó với độ lệch
nhỏ bất kể trọng lượng của xe là bao nhiêu, hoặc bạn lái xe lên dốc như
thế nào. Kiểm sốt tốc độ của ơ tơ là một ứng dụng kinh điển của lý
thuyết hệ thống điều khiển . Hệ thống kiểm sốt hành trình kiểm sốt
tốc độ của xe bằng cách điều chỉnh vị trí bướm ga, vì vậy nó cần các cảm
biến để cho biết tốc độ và vị trí bướm ga. Nó cũng cần theo dõi các điều
khiển để có thể cho biết tốc độ mong muốn là bao nhiêu và khi nào thì
ngắt.


Đầu vào quan trọng nhất là tín hiệu tốc độ; hệ thống kiểm sốt hành trình
làm rất nhiều với tín hiệu này. Đầu tiên, hãy bắt đầu với một trong những
hệ thống điều khiển cơ bản nhất mà bạn có thể có - điều khiển tỷ lệ .
Trong hệ thống điều khiển tỷ lệ, hệ thống điều khiển hành trình sẽ điều
chỉnh ga tương ứng với sai số, sai số là sự khác biệt giữa tốc độ mong
muốn và tốc độ thực tế. Vì vậy, nếu điều khiển hành trình được đặt ở 60
dặm / giờ và xe đang đi 50 dặm / giờ, vị trí bướm ga sẽ mở ra khá xa. Khi
xe đang chạy 55 dặm / giờ, độ mở vị trí bướm ga sẽ chỉ bằng một nửa so
với trước đó. Kết quả là xe càng đến gần tốc độ mong muốn, xe càng tăng
tốc chậm hơn. Ngoài ra, nếu bạn đang ở trên một ngọn đồi đủ dốc, chiếc
xe có thể khơng tăng tốc chút nào.
Hầu hết các hệ thống điều khiển hành trình sử dụng một sơ đồ điều khiển
được gọi là điều khiển đạo hàm theo tỷ lệ (hay còn gọi là điều khiển
PID ). Đừng lo lắng, bạn khơng cần phải biết bất kỳ phép tính tích nào để
vượt qua lời giải thích này - chỉ cần nhớ rằng:
Tích phân của tốc độ là khoảng cách.
Đạo hàm của tốc độ là gia tốc.
Hệ thống điều khiển PID sử dụng ba yếu tố này - tỷ lệ, tích phân và đạo
hàm, tính tốn từng yếu tố riêng lẻ và thêm chúng để có được vị trí bướm
ga.

Chúng ta đã thảo luận về hệ số tỷ lệ. Hệ số tích phân dựa trên tích
phân thời gian của sai số tốc độ xe . Dịch nghĩa: sự khác biệt giữa
quãng đường mà ô tô của bạn thực sự đã đi và quãng đường mà nó đã đi
được nếu đi với tốc độ mong muốn, được tính trong một khoảng thời gian
nhất định. Yếu tố này giúp chiếc xe đối phó với những ngọn đồi, và cũng
giúp nó ổn định ở tốc độ chính xác và ở đó. Giả sử xe của bạn bắt đầu lên
dốc và giảm tốc độ. Việc kiểm soát tỷ lệ tăng ga một chút, nhưng bạn vẫn
có thể giảm tốc độ. Sau một thời gian ngắn, điều khiển tích phân sẽ bắt
đầu tăng ga, mở càng nhiều, bởi vì xe duy trì tốc độ chậm hơn tốc độ
mong muốn càng lâu thì sai số khoảng cách càng lớn.
Bây giờ chúng ta hãy thêm vào thừa số cuối cùng, đạo hàm . Hãy nhớ
rằng đạo hàm của tốc độ là gia tốc. Yếu tố này giúp hệ thống điều khiển
hành trình phản ứng nhanh với những thay đổi, chẳng hạn như đồi
núi. Nếu xe bắt đầu giảm tốc độ, hệ thống điều khiển hành trình có thể
thấy sự gia tốc này (giảm tốc và tăng tốc đều là tăng tốc) trước khi tốc độ
thực sự có thể thay đổi nhiều và phản ứng bằng cách tăng vị trí bướm ga.
KIỂM SỐT HÀNH TRÌNH THÍCH ỨNG


Hai công ty đang phát triển một hệ thống kiểm sốt hành trình tiên tiến
hơn có thể tự động điều chỉnh tốc độ của ơ tơ để duy trì khoảng cách an
tồn sau đó. Cơng nghệ mới này, được gọi là kiểm sốt hành trình
thích ứng , sử dụng radar nhìn về phía trước , được lắp đặt phía sau tấm
nướng của xe, để phát hiện tốc độ và khoảng cách của xe phía trước.
Kiểm sốt hành trình thích ứng tương tự như kiểm sốt hành trình thơng
thường ở chỗ nó duy trì tốc độ cài đặt trước của xe. Tuy nhiên, không
giống như hệ thống kiểm sốt hành trình thơng thường, hệ thống mới này
có thể tự động điều chỉnh tốc độ để duy trì khoảng cách thích hợp giữa
các xe trên cùng làn đường. Điều này đạt được thông qua cảm biến
đường đi của radar , bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số và bộ điều khiển

dọc . Nếu xe dẫn đầu giảm tốc độ, hoặc nếu phát hiện có đối tượng khác,
hệ thống sẽ gửi tín hiệu đến động cơ hoặc hệ thống phanh để giảm tốc
độ. Sau đó, khi đường thơng thoáng, hệ thống sẽ tăng tốc xe trở lại tốc độ
đã cài đặt.
Hệ thống radar Autocruise 77 GHz do TRW chế tạo có tầm nhìn xa lên đến
492 feet (150 mét) và hoạt động ở tốc độ xe từ 18,6 dặm một giờ (30
km / h) đến 111 dặm / giờ (180 km / giờ). Hệ thống 76 GHz của Delphi
cũng có thể phát hiện các vật thể ở khoảng cách xa 492 feet và hoạt
động ở tốc độ thấp tới 20 dặm / giờ (32 km / giờ).
Kiểm soát hành trình thích ứng chỉ là một bản xem trước của công nghệ
đang được phát triển bởi cả hai công ty. Các hệ thống này đang được cải


tiến để bao gồm khả năng cảnh báo va chạm sẽ cảnh báo người lái xe
thơng qua các tín hiệu hình ảnh và / hoặc âm thanh rằng một vụ va chạm
sắp xảy ra và cần phanh hoặc tránh đánh lái.

CHƯƠNG III

TRANG BÌA: Hệ thống kiểm sốt hành trình Cruise Control system: Hệ
thống điều khiển hành trình (Cruise Control System - CCS) tự động
điều khiển góc mở bướm ga để cho xe chạy ở tốc độ đặt trước bởi người
lái. Do đó người lái khơng cần phải nhấn lên bàn đạp ga. Xe cũng có thể
chạy ở một tốc độ đặt trước khi lên dốc hoặc xuống dốc nhờ có hệ thống
CCS. Hệ thống này đặc biệt có ích khi xe chạy trên đường cao tốc hoặc
trên đường quốc lộ rộng khơng có thời gian nghỉ lâu. Do đó, người lái có
thể thư giãn và lái xe một cách rất thoải mái. Một số loại xe cịn có khả
năng tự động giữ khoảng cách giữa các xe không đổi.
Giới thiệu
Hệ thống điều khiển hành trình với bộ điều khiển ly tâm được dùng trong ô tô từ đầu

thập niên 1910, đặc biệt là hãng Peerless. Peerless quảng cáo rằng hệ thống điều
khiển của họ sẽ "duy trì tốc độ dù khi xe lên hay xuống dốc". Công nghệ này
được James Watt và Matthew Boulton phát minh vào năm 1788 để điều khiển động
cơ hơi nước. Bộ điều khiển điều chỉnh vị trí của van tiết lưu khi tốc độ của động cơ
thay đổi với trọng tải khác nhau.
Hệ thống điều khiển hành trình hiện đại được phát minh vào năm 1945 bởi kỹ sư cơ
khí khiếm thị Ralph Teetor. Ý tưởng của ông nảy sinh do sự thất vọng khi ngồi trong
xe do luật sư của mình lái. Theo lời ơng thì vị luật sư này tăng tốc độ và hạ xuống
chậm. Chiếc xe dùng hệ thống do Teetor phát minh đầu tiên là Chrysler năm 1958.
Giới thiệu:
The function of a cruise control system is to accurately maintain the
driver's desired set speed, without
intervention from the driver, by driving the throttle-accelerator pedal
linkage. A modern automotive cruise
control is a control loop that takes over control on the throttle, which is
normally controlled by the driver with
the gas pedal, and holds the vehicle speed at a set value.
Cruise Control is more common in American manufactured cars than
European cars as the roads are straighter


and longer. There is less need to break in America on the long journeys
causing a cruise control system in a car
to become more effective. But luxury European cars like BMW, MercedesBenz and Audi are developing
adaptive cruise control which uses radar to follow the car in front while
maintaining a safe distance from the car.
Safety precautions are necessary to ensure the system fully works.
Features like a manual override for the driver
by accelerating or breaking to avoid immediate danger need to be
available.

This project focuses on the manual setting of cruise control not the
adaptive CC; this cruise control is a very
good example of a feedback control system.
History:
II. HISTORY Speed control with a centrifugal governor was used in automobiles as early as
the 1910s, notably by Peerless. Peerless advertised that their system would "maintain
speed whether up hill or down". The technology was invented by James Watt and Matthew
Boulton in 1788 to control steam engines. The governor adjusts the throttle position as the
speed of the engine changes with different loads. Modern cruise control (also known as a
speedostat) was invented in 1945 by the inventor and mechanical engineer Ralph Teetor.
His idea was born out of the frustration of riding in a car driven by his lawyer, who kept
speeding up and slowing down as he talked. The first car with Teetor's system was the 1958
Imperial (called "Auto-pilot")[1]. This system calculated ground speed based on driveshaft
rotations and used a solenoid to vary throttle position as needed.A 1955 U.S. Patent for a
"Constant Speed Regulator" was filed in 1950 by M-Sgt Frank J. Riley .He installed his
invention, which he conceived while driving on the Pennsylvania Turnpike, on his own car in
1948.[3] Despite this patent, the inventor, Riley, and the subsequent patent holders were
not able to collect royalties for any of the inventions using cruise control.


Centrifugal governor
Nguyên tắc hoạt động:
The block diagram shows the main elements of a typical cruise control system (vehicle
speed control system).With use of manual throttle, the cruise control uses a stand alone
speed control amplifier and a servo that operates on the main throttle. By using an
electronic throttle, the cruise control electronics reduces to the input switches and logic,
the electronic control function becomes part of the Engine Control ECU software and
operates on the main throttle. From a operational point of view, the cruise control system
remains the same with either a manual or electronic throttle.

Block diagram of Principles of operation cruise control system
A signal proportional to road speed is fed back and compared with a set speed reference to
give a speed error signal that is used to control throttle position, & hence engine power, so
as to change the speed to reduce the speed error signal to zero. In some analogue systems,
the speed reference voltage is held in a sample and hold amplifier that uses a low loss
capacitor. In other systems, the speed reference voltage is stored as a binary no. in a digital
counter. The cruise control takes its speed signal by rotating driveshaft, speedometer cable,
wheel speed sensor from the engine's RPM, from internal speed pulses produced
electronically by the vehicle. Most systems do not allow the use of the cruise control below
to the minimum speed - typically around 25 mph (40 km/h). The vehicle will maintain the
desired speed by pulling the throttle cable with a solenoid, a vacuum driven
servomechanism, or by applying the electronic systems built into the vehicle (fully


electronic) if it uses a 'drive-by-wire' system. All cruise control systems must be capable of
being turned off both explicitly and automatically when the driver press the brake, and
often also the clutch. Cruise control often includes a memory feature to resume the set
speed after braking, & a coast feature to reduce the set speed without braking. When the
cruise control is engaged, the throttle can still be used to accelerate the car, if the pedal is
released the car will then slow down until it reaches the previously set speed. On the latest
vehicles fitted with electronic throttle control, cruise control can be easily integrated into
the vehicle's engine management system. Modern "adaptive" systems include the ability to
automatically reduce speed when the distance to a car in front, or the speed limit,
decreases. This is an advantage for those driving in unfamiliar areas. The cruise control
systems of some vehicles incorporate a "speed limiter" function, which will not allow the
vehicle to accelerate beyond a pr-set maximum; this can usually be overridden by fully
depressing the accelerator pedal. (Most systems will prevent the vehicle accelerating
beyond the chosen speed, but will not apply the brakes in the event of over speeding
downhill.) On vehicles with a manual transmission, cruise control is less flexible because the
act of depressing the clutch pedal and shifting gears usually disengages the cruise control.

The "resume" feature has to be used each time after selecting the new gear and releasing
the clutch. Therefore, cruise control is of most benefit at motorway/highway speeds when
top gear is used virtually all the time.
IV. SYSTEM COMPONENTS

4.1 vehicle's Speed Sensor: The Vehicle Speed Sensor (VSS) is mounted to the transmission
and provides a low voltage Alternating Current (AC) signal to the Cruise Control Module
(CCM). The CCM converts the AC signal to a pulse width modulated Direct Current (DC)
signal, which is sent to the cruise control module at a rate of 4000 pulses per mile. 4.2
cruise Control Module: The cruise control module has to do three things. First it remembers
the speed you set. It stores this set speed until you change it or turn off the ignition. Next it
takes the speed signal from the vehicle speed sensor and compares it to the set speed.
Lastly it sends pulse signals to the actuator. The actuator will move the throttle linkage to


bring the vehicle up to the set speed and then modulate vacuum to maintain that speed.
4.3actuator: The actuator is what actually moves the throttle linkage. It is most often
vacuum operated although some actuators are electrically controlled with small, stepper
type motors. The actuator moves the linkage as directed by the cruise control module until
the set speed has been achieved. It then maintains this speed by controlling the amount of
vacuum. It actually modulates the vacuum as the pulses from the control module direct. 4.4
Brake Switch: The cruise control release switch and stop lamp switch are used to disengage
the cruise control system. A cruise control release switch and a stop lamp switch, mounted
on the brake pedal bracket disengage the system electrically when the brake pedal is
pressed. This is accomplished by interrupting the flow of current to the cruise control
module. The cruise speed of the vehicle at brake actuation will be stored in the cruise
control module memory. 4.5 Clutch Switch: In addition to the brake switch, a vehicle with a
manual transmission has a switch very similar to the brake switch and disengages the cruise
control system when the clutch pedal is depressed. 4.6 Throttle Linkage: The actual
mechanical connection between the cruise control actuator and the engine throttle.

V.THEORY OF OPERATION
Cruise control is a system that automatically controls the speed of an automobile. The
driver sets the speed and the system takes over the throttle of the car to maintain the
speed. The system thereby improves driver comfort in steady traffic conditions. In
congested traffic conditions, where speeds vary widely, these systems are no longer
effective. Most cruise control systems do not allow the use of cruise control below a certain
speed. In modern designs, the cruise control may need to be turned on before use Sin some
designs it is always "on" but not always enabled (not very common), others have a separate
"on/off" switch, while still others just have an "on" switch that must be pressed after the
vehicle has been started. Most designs have buttons for "set", "resume", "accelerate", and
"coast" functions. Some also have a "cancel" button. Alternatively, depressing the brake or
clutchpedal will disable the system so the driver can change the speed without resistance
from the system. The system is operated with controls easily within the driver's reach,
usually with two or more buttons on the steering wheel spokes or on the edge of the hub
like those on Honda vehicles, on the turn signal stalk like in many older General Motors
vehicles or on a dedicated stalk like those found in, particularly, Toyota aLexus. Earlier
designs used a dial to set speed choice.


The driver must bring the vehicle up to speed manually and use a button to set the cruise
control to the current speed. The cruise control takes its speed signal from a rotating
driveshaft, speedometer cable, wheel speed sensor from the engine's RPM, or from internal
speed pulses produced electronically by the vehicle. Most systems do not allow the use of
the cruise control below a certain speed (normally around 25 mph). The vehicle will
maintain the desired speed by pulling the throttle cable with a solenoid, a vacuum driven
servomechanism, or by using the electronic systems built into the vehicle (fully electronic) if
it uses a 'drive-by-wire' system. All cruise control systems must be capable of being turned
off both explicitly and automatically when the driver depresses the brake, and often also
the clutch. Cruise control often includes a memory feature to resume the set speed after
braking, and a coast feature to reduce the set speed without braking. When the cruise

control is engaged, the throttle can still be used to accelerate the car, but once the pedal is
released the car will then slow down until it reaches the previously set speed.
6.ADAPTIVE CRUISE CONTROL
Hệ thống kiểm sốt hành trình thích ứng (ACC) cho phép lái xe an tồn và đáng tin
cậy bằng cách điều chỉnh vận tốc của xe với các điểm đặt vận tốc và khoảng cách
với các xe phía trước. Điều này làm giảm đáng kể nỗ lực của người lái xe, đặc biệt
là trong điều kiện giao thông đông đúc. Tuy nhiên, các hệ thống ACC tiêu chuẩn
không nhất thiết phải tính đến sự thoải mái và tiết kiệm nhiên liệu. Gần đây, một số
công việc đã được thực hiện về khía cạnh thứ hai. Bài báo này mở rộng các hoạt
động trước đây cho động cơ CI bằng cách kết hợp mơ hình dự đốn về lưu lượng
xung quanh và luật điều khiển đơn giản có khả năng sử dụng thời gian thực trong
các thí nghiệm. Bản thân mơ hình dự đốn sử dụng các hàm hình sin vì các phép
đo lưu lượng thường hiển thị hành vi theo chu kỳ và được điều chỉnh trong mọi thời
điểm mẫu liên quan đến vận tốc của người tiền nhiệm.
Hơn nữa, phương tiện được điều khiển buộc phải ở trong hành lang khoảng cách
cụ thể giữa các phương tiện để tránh va chạm và đảm bảo lái xe an tồn. Ưu điểm
chính của cách tiếp cận được đề xuất là khả năng thực hiện trong thời gian thực
đơn giản và nhanh chóng, khơng chỉ cho một loại động cơ cụ thể mà cho nhiều loại


động cơ. Các kết quả mô phỏng và thử nghiệm cho thấy tiềm năng lớn liên quan
đến việc tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu trong khoảng 10% và cũng giảm lượng
khí thải như NOx và vật chất dạng hạt so với phương tiện đi trước.
Adaptive cruise control uses forward-looking radar, installed behind the grill of a vehicle, to
detect the speed and distance of the vehicle ahead of it. Adaptive cruise control is similar to
conventional cruise control in that it maintains the vehicle's pre-set speed. However, unlike
conventional cruise control, this new system can automatically adjust speed in order to
maintain a safe distance between vehicles in the same lane in front of it. If the lead vehicle
slows down, or if another object is detected, the system sends a signal to the engine or
braking system to decelerate. Then, when the road is clear, the system will re-accelerate

the vehicle back to the set speed. There is a new type of cruise coming onto the market
called adaptive cruise control. Two companies, TRW and Delphi Automotive Systems are
developing a more advanced cruise control that can automatically adjust a car's speed to
maintain a safe following distance. This new technology uses forward-looking radar,
installed behind the grill of a vehicle, to detect the speed and distance of the vehicle ahead
of it.

Mercedes-Benz became the first car manufacturer to install TRW's adaptive cruise control,
called Auto-cruise, adding the device to its European S-Class Saloons. BMW followed
Mercedes-Benz later by adding the system to some of its European models. Delphi
Automotive Systems has developed a similar adaptive cruise control system, already
available on the 2000 Jaguar XKR in Europe. Adaptive cruise control is similar to
conventional cruise control in that it maintains the vehicle's pre-set speed. However, unlike
conventional cruise control, this new system can automatically adjust speed in order to
maintain a proper distance between vehicles in the same lane. This is achieved through a
radar headway sensor, digital signal processor and longitudinal controller. If the lead