Hvordan cruisekontrollsystemer fungerer

Se mer bilmotorbilder.-

Cruisekontroll er en uvurderlig funksjon på Ameri-can -cars. Uten cruisekontroll ville lange bilturer være mer slitsomme, i det minste for sjåføren, og de av oss som lider av bly-fot-syndrom ville sannsynligvis fått mye mer fartsbilletter.

-Cruisekontroll er langt vanligere på amerikanske biler enn europeiske biler, fordi veiene i Amerika generelt er større og rettere, og destinasjonene er lenger fra hverandre. Når trafikken stadig øker, blir grunnleggende cruisekontroll mindre nyttige, men i stedet for å bli foreldet, tilpasser cruisekontrollsystemene seg til denne nye virkeligheten - snart vil biler være utstyrt med adaptiv cruisekontroll, som lar bilen din følge bilen foran den mens du kontinuerlig justerer hastigheten for å opprettholde en trygg avstand.

I denne artikkelen lærer vi hvordan et konvensjonelt cruisekontrollsystem fungerer, og så tar vi en titt på adaptive cruise control-systemer som er under utvikling.

innhold

1. Hva cruise control gjør
2. Akselerasjon og retardasjon for cruise control
3. Kontrollere cruisekontrollen
4. Adaptiv cruise control

Cruisekontrollsystemet har faktisk mange andre funksjoner enn å kontrollere hastigheten på bilen din. For eksempel kan cruisekontrollen på bildet nedenfor akselerere eller redusere bilen med 1 km / t med et trykk på en knapp. Trykk på knappen fem ganger for å gå 5 km / t raskere. Det er også flere viktige sikkerhetsfunksjoner - cruisekontrollen vil koble ut så snart du treffer bremsepedalen, og den vil ikke koble seg i hastigheter mindre enn 25 km / t.

Systemet avbildet nedenfor har fem knapper: På, Av, Sett / akseler, Fortsett og Kyst. Den har også en sjette kontroll - bremsepedalen, og hvis bilen din har en manuell girkasse, er koblingspedalen også koblet til cruisekontrollen.

• De på og av knappene gjør faktisk ikke så mye. Å treffe på-knappen gjør ikke annet enn å fortelle bilen at du kanskje treffer en annen knapp snart. Av-knappen slår cruisekontrollen av selv om den er koblet til. Noen cruisekontroller har ikke disse knappene. i stedet slår de seg av når sjåføren treffer bremsene, og slår seg på når sjåføren treffer settknappen.
• De set / Accel -knappen forteller bilen å opprettholde farten du kjører for øyeblikket. Hvis du trykker på innstilt-knappen på 45 mph, vil bilen opprettholde hastigheten på 45 mph. Ved å holde inne set / aksel-knappen vil bilen få akselerasjon; og på denne bilen, hvis du trykker på den en gang, vil bilen gå 1 km / t raskere.
• Hvis du nylig koblet ut cruisekontrollen ved å slå på bremsepedalen, trykker du på gjenoppta knappen vil kommandere bilen til å akselerere tilbake til den siste hastighetsinnstillingen.
• Hold nede på kyst -knappen får bilen til å retardere, akkurat som om du tok foten helt av bensinen. Hvis du trykker en gang på kystknappen på denne bilen, vil bilen senke seg med 1 km / t.
• De brems pedal og kløtsj pedalen har hver en bryter som kobler fra cruisekontrollen så snart pedalen er trykket inn, slik at du kan slå av cruise control med et lett trykk på bremsen eller clutch.

Den ene kabelen er koblet til gasspedalen, den andre til vakuumaktuatoren.

Cruisekontrollsystemet styrer hastigheten på bilen din på samme måte som du gjør - ved å justere gassposisjon. Men cruisekontroll aktiverer gassventilen med en kabel koblet til en aktuatoren, i stedet for ved å trykke på en pedal. Gassventilen styrer kraften og hastigheten til motoren ved å begrense hvor mye luft motoren tar inn (se Hvordan Fuel Injection Systems Works for flere detaljer).

På bildet over kan du se to kabler koblet til en dreie som beveger gassventilen. En kabel kommer fra gasspedalen, og en fra aktuatoren. Når cruisekontrollen er aktivert, beveger aktuatoren kabelen som er koblet til pivotten, som justerer gassen. men den trekker også i kabelen som er koblet til bensinpedalen - dette er grunnen til at pedalen din beveger seg opp og ned når cruisekontrollen er på.

Den elektronisk kontrollerte vakuumaktuatoren som styrer gassen

Mange biler bruker aktuatorer drevet av motorvakuum å åpne og lukke gassen. Disse systemene bruker en liten, elektronisk styrt ventil for å regulere vakuumet i en membran. Dette fungerer på samme måte som bremseforsterkeren, som gir strøm til bremsesystemet ditt.

Hjernen til et cruisekontrollsystem er en liten datamaskin som normalt finnes under panseret eller bak dashbordet. Den kobles til gassreguleringen sett i forrige seksjon, i tillegg til flere sensorer. Diagrammet nedenfor viser innganger og utganger fra et typisk cruisekontrollsystem.

Et godt cruisekontrollsystem akselererer aggressivt til ønsket hastighet uten overskyting, og opprettholder da den hastigheten med lite avvik uansett hvor mye vekt det er i bilen, eller hvor bratt bakken du kjører opp. Å kontrollere hastigheten på en bil er en klassisk anvendelse av kontrollsystemteori. Cruisekontrollsystemet kontrollerer hastigheten på bilen ved å justere gassposisjonen, så den trenger sensorer for å fortelle den hastigheten og gassposisjonen. Den må også overvåke kontrollene slik at den kan fortelle hva ønsket hastighet er og når den skal kobles ut.

Den viktigste inngangen er hastighetssignalet; cruisekontrollsystemet gjør mye med dette signalet. La oss først starte med et av de mest grunnleggende kontrollsystemene du kan ha - a proporsjonal kontroll.

I et proporsjonalt kontrollsystem justerer cruisekontrollen gassen proporsjonalt med feilen, og feilen er forskjellen mellom ønsket hastighet og faktisk hastighet. Så hvis cruisekontrollen er satt til 60 mph og bilen går 50 mph, vil gassposisjonen være åpen ganske langt. Når bilen går 55 km / h, vil gassposisjonsåpningen bare være halvparten av hva den var før. Resultatet er at jo nærmere bilen kommer ønsket hastighet, jo saktere akselererer den. Hvis du var på en bratt nok bakke, kan det hende at bilen ikke akselererer i det hele tatt.

De fleste cruisekontrollsystemer bruker en kontrollordning som heter proporsjonal-integrert-derivatkontroll (med andre ord. PID styre). Ikke bekymre deg, du trenger ikke å kjenne noen beregning for å gjøre det gjennom denne forklaringen - bare husk at:

• Integralet av hastigheten er avstand.
• Derivatet av hastighet er akselerasjon.

Et PID-kontrollsystem bruker disse tre faktorene - proporsjonal, integrert og avledet, beregner hver for seg og legger dem til for å få gassposisjonen.

Vi har allerede diskutert proporsjonsfaktoren. De integrert faktor er basert på tidsintegral av bilens hastighetsfeil. Oversettelse: forskjellen mellom avstanden bilen faktisk reiste og avstanden den ville ha reist hvis den gikk med ønsket hastighet, beregnet over en bestemt tidsperiode. Denne faktoren hjelper bilen med å takle åser, og hjelper den også til å sette seg i riktig hastighet og holde seg der. La oss si at bilen din begynner å gå opp en bakke og bremser. Den proporsjonale kontrollen øker gassen litt, men det kan hende du sakter. Etter en liten stund vil den integrerte kontrollen begynne å øke gassen og åpne den mer og mer, fordi jo lenger bilen holder en hastighet som er tregere enn ønsket hastighet, jo større blir avstandsfeilen.

La oss nå legge inn den endelige faktoren, the derivat. Husk at derivatet av hastighet er akselerasjon. Denne faktoren hjelper cruisekontrollen til å reagere raskt på endringer, for eksempel åser. Hvis bilen begynner å bremse, kan cruisekontrollen se denne akselerasjonen (å sakte og øke hastigheten er begge akselerasjon) før hastigheten faktisk kan endre seg mye, og svare ved å øke gassposisjonen.

To selskaper utvikler en mer avansert cruisekontroll som automatisk kan justere bilens hastighet for å opprettholde en sikker etteravstand. Denne nye teknologien, heter det adaptiv cruisekontroll, bruker fremtidsrettet radar, installert bak grillen til et kjøretøy, for å oppdage hastigheten og avstanden til kjøretøyet foran det.

Adaptiv cruisekontroll er lik konvensjonell fartskontroll ved at den opprettholder kjøretøyets forhåndsinnstilte hastighet. I motsetning til konvensjonell cruisekontroll, kan dette nye systemet imidlertid automatisk justere hastigheten for å opprettholde riktig avstand mellom kjøretøyer i samme kjørefelt. Dette oppnås gjennom a radar headway sensor, digital signalprosessor og langsgående kontroller. Hvis ledekjøretøyet bremser, eller hvis en annen gjenstand oppdages, sender systemet et signal til motoren eller bremsesystemet for å bremse. Når veien er klar, vil systemet deretter akselerere kjøretøyet tilbake til innstilt hastighet.

77-GHz Autocruise radarsystem laget av TRW har et fremtidsrettet rekkevidde på opptil 492 fot (150 meter), og fungerer med kjøretøyhastigheter fra 18,6 miles per time (30 km / t) til 111 km / t (180 km / t). Delphis 76-GHz-system kan også oppdage gjenstander så langt unna som 492 fot, og fungerer i hastigheter helt ned til 32 km / t.

Adaptiv cruise control er bare en forhåndsvisning av teknologien som utvikles av begge selskaper. Disse systemene forbedres til å omfatte kollisjonsvarslingsfunksjoner som vil advare drivere gjennom visuelle og / eller lydsignaler om at en kollisjon er overhengende og at bremsing eller unnvikende styring er nødvendig.

For mer informasjon om cruisekontroll, sjekk ut lenkene på neste side.

Relaterte artikler

• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan bremser fungerer
• Hvordan manuelle overføringer fungerer
• Hvordan drivstoffinjeksjonssystemer fungerer
• Slik fungerer radardetektorer
• Tennsystem Quiz

Flere gode lenker

• BMW: Motorsykkel utstyrt med cruise-control
• Cruise Control Block Diagram
• Instruksjoner for cruise control installatører
• Grunnleggende om cruise control
• Tips om cruise control
• Miata: Installasjon av cruisekontroll fra fabrikken
• Neon: Factory Cruise Control
• 10-senters cruise control for motorsykkel
• Hva er PID - Oversikt over opplæringer
• Adaptiv cruise control
• Keeping Cars from Crash - adaptiv cruisekontroll
• Ford Cruise Control - Slik fungerer det
• Mikroprosessor Power Cruise Control
• Patent: Adaptive Cruise Control - 1996