クルーズコントロールは、アメリカ車の非常に貴重な機能です。クルーズコントロールがなければ、少なくともドライバーにとっては、長距離のロードトリップはより疲れます。そして、リードフット症候群に苦しむ私たちの人々は、おそらくもっと多くのスピード違反の切符を手に入れるでしょう。
アメリカの道路は一般的に大きくてまっすぐで、目的地は遠く離れているため、クルーズコントロールはヨーロッパの車よりもアメリカの車ではるかに一般的です。トラフィックが継続的に増加しているため、基本的なクルーズコントロールの有用性は低下していますが、クルーズコントロールシステムは時代遅れになるのではなく、この新しい現実に適応しています。まもなく、車にアダプティブクルーズコントロールが搭載され、車が車に追従できるようになります。安全な距離を維持するために継続的に速度を調整しながら、その前に。
この記事では、従来のクルーズコントロールシステムがどのように機能するかを学び、次に開発中のアダプティブクルーズコントロールシステムを見ていきます。
コンテンツクルーズコントロールシステムには、実際には車の速度を制御する以外にも多くの機能があります。たとえば、下の写真のクルーズコントロールは、ボタンをタップするだけで時速1マイルで車を加速または減速できます。ボタンを5回押すと、時速5マイル速くなります。また、いくつかの重要な安全機能があります。ブレーキペダルを踏むとすぐにクルーズコントロールが解除され、25 mph（40 kph）未満の速度では作動しません。
下の写真のシステムには、オン、オフ、設定/加速、再開、コーストの5つのボタンがあります。また、6番目のコントロールであるブレーキペダルもあります。車にマニュアルトランスミッションがある場合は、クラッチペダルもクルーズコントロールに接続されています。
クルーズコントロールシステムは、スロットル位置を調整することで、車の速度を同じように制御します。 。ただし、クルーズコントロールは、アクチュエータに接続されたケーブルによってスロットルバルブを作動させます。 、ペダルを踏む代わりに。スロットルバルブは、エンジンが取り込む空気の量を制限することにより、エンジンの出力と速度を制御します（詳細については、燃料噴射システムの仕組みを参照してください）。
上の写真では、2本のケーブルがピボットに接続されているのがわかります。 スロットルバルブを動かします。 1本のケーブルはアクセルペダルから、もう1本はアクチュエータから来ています。クルーズコントロールが作動すると、アクチュエーターがピボットに接続されたケーブルを動かし、スロットルを調整します。ただし、アクセルペダルに接続されているケーブルも引っ張られます。これが、クルーズコントロールが作動しているときにペダルが上下に動く理由です。
多くの車は、エンジンバキュームを搭載したアクチュエータを使用しています スロットルを開閉します。これらのシステムは、電子制御の小さなバルブを使用して、ダイヤフラムの真空を調整します。これは、ブレーキシステムに電力を供給するブレーキブースターと同じように機能します。
クルーズコントロールシステムの頭脳は、通常、ボンネットの下またはダッシュボードの後ろにある小さなコンピューターです。これは、前のセクションで見たスロットルコントロールといくつかのセンサーに接続します。次の図は、一般的なクルーズコントロールシステムの入力と出力を示しています。
優れたクルーズコントロールシステムは、オーバーシュートすることなく目的の速度まで積極的に加速し、車の重量や急な坂道に関係なく、ほとんど偏差なくその速度を維持します。車の速度を制御することは、制御システム理論の古典的なアプリケーションです。 。クルーズコントロールシステムはスロットル位置を調整することで車の速度を制御するため、速度とスロットル位置を知らせるセンサーが必要です。また、コントロールを監視して、目的の速度と解放するタイミングを判断できるようにする必要があります。
最も重要な入力は速度信号です。クルーズコントロールシステムは、この信号で多くのことを行います。まず、使用できる最も基本的な制御システムの1つである比例制御から始めましょう。 。
比例制御システムでは、クルーズコントロールは、誤差に比例してスロットルを調整します。誤差は、目的の速度と実際の速度の差です。したがって、クルーズコントロールが時速60マイルに設定され、車が時速50マイルで走行している場合、スロットル位置はかなり大きく開きます。車が時速55マイルで走行しているとき、スロットル位置の開口部は以前の半分になります。その結果、車が目的の速度に近づくほど、加速が遅くなります。また、十分に急な坂道にいると、車がまったく加速しない可能性があります。
ほとんどのクルーズコントロールシステムは、比例-積分-微分制御と呼ばれる制御スキームを使用します。 （別名 PID コントロール）。心配しないでください。この説明を理解するために微積分を知る必要はありません。覚えておいてください：
PID制御システムは、比例、積分、微分の3つの要素を使用し、それぞれを個別に計算して加算し、スロットル位置を取得します。
比例係数についてはすでに説明しました。 インテグラル 係数は、車速誤差の時間積分に基づいています。 。翻訳：あなたの車が実際に移動した距離と、設定された期間にわたって計算された、希望の速度で移動した場合に移動したであろう距離との差。この要素は、車が丘に対処するのに役立ち、正しい速度に落ち着いてそこにとどまるのにも役立ちます。あなたの車が丘を登り始め、減速したとしましょう。比例制御はスロットルを少し上げますが、それでも遅くなる可能性があります。しばらくすると、統合制御によってスロットルが増加し始め、スロットルがますます開きます。これは、車が希望の速度よりも遅い速度を維持する時間が長いほど、距離エラーが大きくなるためです。
次に、最後の要素である導関数を追加しましょう。 。速度の導関数は加速度であることを忘れないでください。この要素は、クルーズコントロールが丘などの変化に迅速に対応するのに役立ちます。車が減速し始めると、クルーズコントロールは、速度が実際に大きく変化する前に、この加速を確認し（減速と加速は両方とも加速です）、スロットル位置を上げることで応答します。
2つの会社が、車の速度を自動的に調整して安全な車間距離を維持できる、より高度なクルーズコントロールを開発しています。 アダプティブクルーズコントロールと呼ばれるこの新しいテクノロジー 、車両のグリルの後ろに設置された前方監視レーダーを使用して、前方の車両の速度と距離を検出します。
アダプティブクルーズコントロールは、車両の事前設定速度を維持するという点で、従来のクルーズコントロールに似ています。ただし、従来のクルーズコントロールとは異なり、この新しいシステムでは、同じ車線の車両間の適切な距離を維持するために速度を自動的に調整できます。これは、レーダー車間センサーによって実現されます。 、デジタルシグナルプロセッサ および縦方向コントローラー 。先行車が減速した場合、または他の物体が検出された場合、システムは減速するためにエンジンまたはブレーキシステムに信号を送信します。その後、道路がクリアになると、システムは車両を再加速して設定速度に戻します。
TRW製の77GHz Autocruiseレーダーシステムは、最大492フィート（150メートル）の前向き範囲を持ち、時速18.6マイル（30 kph）から111 mph（180 kph）の範囲の車速で動作します。 Delphiの76GHzシステムは、492フィートまでの距離にある物体も検出でき、最低20 mph（32 kph）の速度で動作します。
アダプティブクルーズコントロールは、両社が開発している技術のプレビューにすぎません。これらのシステムは、衝突が差し迫っていて、ブレーキまたは回避ステアリングが必要であることを視覚および/または音声信号でドライバーに警告する衝突警告機能を含むように拡張されています。
クルーズコントロールの詳細については、以下のリンクを確認してください。
初版：2001年1月15日