Slik fungerer Hill-Start Control

Bildegalleri: Lastebiler Det er ingen som ønsker å bli smurt i frontfangeren med bakenden av et annet kjøretøy - spesielt en så stor. Se flere bilder av lastebiler. © iStockphoto.com/Brad Sauter

Det er en situasjon som hver sjåfør er kjent med. Du kjører bilen opp en bakke og på toppen av stigningen er et veikryss med trafikklys. Lyset er rødt, og det er allerede to eller tre biler stoppet foran deg. Du letter på bremsepedalen og stopper bak dem. Snart trekker en annen bil opp bare noen meter bak deg.

Når lyset blir grønt, slipper du bremsen. Hvis du kjører manuell girkasse, går du på clutchen med venstre fot og flytter høyre fot til gasspedalen. På dette tidspunktet er det ingenting som hindrer bilen din i å rulle bakover bortsett fra motorens bremsekraft, og hvis du bruker en clutch, er ikke den kraften borte. Tyngdekraften begynner å trekke deg ned bakken, rett mot støtfangeren på bilen bak deg.

Hva gjør du? Panikk og treffer du bremsen? Lar du bilen kjøre inn i neste bil på rad?

Vel, sannsynligvis ikke. Hvis du har kjørt over lengre tid, tar refleksene dine over. Du trer bare på gasspedalen og fører motoren gradvis opp i fart. Hvis du kjører manuell girkasse, trykker du på gasspedalen mens du samtidig slipper clutchen. Bilen beveger seg fremover. Katastrofe avverget!

Denne situasjonen er så kjent at det er en god sjanse for at du sannsynligvis ikke engang tenker på det lenger. Likevel et sted i bakhodet kan du fremdeles føle deg litt urolig ved det første tegnet på at bilen din ruller bakover. Det var kanskje en tid i det siste, da du var ganske ny på å kjøre, at du ikke fikk bilen fremover raskt nok og at du avviklet i en liten fenderbender. Og hvis du kjører en SUV, en lastebil eller en bil som tauer tung last, kan situasjonen være langt verre. Et tungt kjøretøy som beveger seg bakover en bakke er vanskelig å akselerere, for ikke å nevne en betydelig fare for kjøretøyene bak den. Ville det ikke være fint i denne tidsalderen av datastyrte sikkerhetsapparater for kjøresikkerhet, hvis noen kunne komme på en måte å forhindre at denne typen situasjoner skulle skje før sjåføren til og med må tenke på det?

Det har noen gjort. Det heter bakke-start-kontroll, hill-start assist eller ganske enkelt bakkeholder, og det er en god sjanse for at den er tilgjengelig hos en bilforhandler i nærheten. Det er et flott tillegg til omfanget av elektroniske sikkerhets- og reguleringsenheter som gjør at du kjører trygt. På de neste sidene skal vi se på hva hill-start-kontrollen gjør, hvordan det fungerer og om det er en funksjon du bør se etter i din neste bil.

innhold

1. Hill-start kontroll forklart
2. Hill-start kontrollkomponenter
3. Fordelene med Hill-start Control

Det er flere måter et bakkestart-kontrollsystem kan utformes på. Hver har sine fordeler, hver har sine ulemper. Teknikkene som oftest blir brukt for å implementere bakkestart-kontroll er: skråningsdeteksjon, bevegelsesdeteksjon bakover, koblingsdeteksjon, gassgassdeteksjon, bremsedeteksjon og motorens dreiemomentdeteksjon.

Clutchdeteksjon: En av de mest åpenbare bruksområdene med bakkestart-kontroll er i biler med manuell girkasse eller pinneskift. For å starte en bil med manuell girkasse, er det nødvendig å trå på en clutch, som kobler motoren fra girkassen. Mens motoren er koblet fra, holdes ikke lenger bilen på plass av motorens bremsekraft, og hvis bremsene også er koblet ut, noe som vanligvis er tilfelle mens det akselereres, kan bilen rulle fritt, spesielt hvis den er på skrå.

Helling deteksjon: Hvis en bil stoppes i skråning mens motoren fortsatt kjører, er det en god sjanse for at det trengs en slags bakkestartkontroll. En sensor som oppdager en helling på mer enn en viss mengde - for eksempel tre grader eller mer - kan sende et signal til bakkestartkontrollen som indikerer at kjøretøyet har potensial til å begynne å rulle. Ulempen med stigningsdeteksjon er at noen ganger en bil kanskje i en skråning uten å ha behov for bakkestart-kontrollen - for eksempel når et dekk glir ned i en hull.

Deteksjon av motorens dreiemoment: Dette registrerer ganske enkelt om motoren produserer tilstrekkelig dreiemoment til å akselerere bilen fremover. Hvis det er det, står ikke lenger bilen i fare for å rulle bakover og bakkestartkontrollen er slått av.

Bremsdeteksjon: Dette oppdager om bremsene er i bruk og om det er tilstrekkelig bremsekraft til å holde bilen på plass.

Bevegelsesdeteksjon bakover: Selv om det ikke er strengt tatt nødvendig, kan noen systemer ha et middel til å oppdage det faktum at bilen ruller bakover.

Systemer som bruker stigningsdeteksjon fungerer omtrent slik: Hellingssensoren oppdager når bilen er på en høyde. En bremsesensor avgjør om en brems blir påført. Hvis det ikke er det, står bilen i fare for å rulle bakover, slik at systemet automatisk aktiverer kjøretøyets bremser for å holde bilen stille. I et kjøretøy med manuell girkasse kan koblingsdeteksjon og bremsedeteksjon brukes sammen for å avkjenne når kjøretøyet er i fare for å rulle bakover og bremsen kan aktiveres.

Men hvordan fungerer disse forskjellige deteksjonsformene? Og hvordan aktiveres bremsene av bakkestart-kontrollsystemet? Vi vil snakke om det på neste side.

Vinkelsensorer oppdager om kjøretøyet er på skrå. © iStockphoto.com/Aaron Kohr

Hill-start-kontrollsystemet består av en rekke forskjellige sensorer (selv om de spesifikke sensorene kan variere i henhold til implementeringen), en elektronisk kontrollenhet (ECU) og en bremseaktuator under kontroll av ECU som kan bruke bremsene etter behov for å forhindre at bilen ruller bakover. Vi ser på disse sikkerhets- og reguleringsenhetene hver for seg; husk at de spesifikke bakkestart-kontrollsystemene ikke nødvendigvis trenger en av følgende komponenter:

Vinkelsensorer: Disse oppdager vinkelen på bilen på en skråning, som tilsvarer skråningen på bakken bilen er på.

Trykksensorer: Dette er en del av fjæringssystemet til bilen og kan oppdage kjøretøyets vekt, inkludert vekten på passasjerer og last. Dette kan også gjøres av piezoelektriske sensorer eller strekkmålere. Disse sensorene produserer et elektrisk signal proporsjonalt med vekten på kjøretøyet.

Moment sensor: Dreiemoment er rotasjonskraften fra motoren som til slutt akselererer kjøretøyet fra et komplett stopp. Momentsensoren kan oppdage hvor mye dreiemoment som overføres til hjulene via drivverket.

Hjulhastighetssensorer: Disse detektorene, vanligvis plassert på akslene, kan bestemme hastigheten og retningen hjulene svinger.

Elektronisk kontrollenhet (ECU): Dette er kjøretøyets innebygde datasystem som mottar signaler fra de forskjellige sensorene. ECU bestemmer når bremsene må påføres basert på den inngangen. ECU kan også beregne kjøremotstanden, som er en funksjon av bilens vekt (bestemt av trykksensorene) og skråningen på bakken som bilen er på (bestemt av vinkelsensorene). Reisemotstand brukes til å beregne hvor mye motormoment som vil være nødvendig for å bevege kjøretøyet oppover.

Bremseaktuator: En aktuator er en enhet som konverterer et elektrisk signal til en fysisk bevegelse. Bremseaktuatoren mottar et signal fra ECU som sier at den skal utløse bremsene. Deretter aktiveres bremseventiler, og sender bremsevæske til bremsene for å holde kjøretøyet på plass, noe som hindrer det i å rulle nedover bakken. Når det gjelder et hybridkjøretøy, kan den elektriske motoren brukes i stedet for bremsen for å påføre tilstrekkelig fremoverbevegelse på kjøretøyet for å forhindre at den ruller bakover.

Når sjåføren begynner å akselerere, hjelper momentsensorene ECU med å bestemme om motorens dreiemoment er tilstrekkelig til å overvinne kjøremotstanden (allerede beregnet av ECU). Hvis det er det, sender ECU-signalet et signal til bremseaktuatoren som ber den slå av bremsene og la bilen bevege seg.

Ideelt sett bør sjåføren være klar over ingenting av dette. Løsningen av bremsene skal være så jevn at sjåføren ikke er klar over at bremsekraften fremdeles ble påført etter at bremsen var sluppet ut. Først senere vil sjåføren innse at han eller hun aldri en gang måtte bekymre seg for at kjøretøyet skulle gli nedover bakken og kollidere med bilen bak den. Kjøresikkerhet er sjelden dette smertefritt.

Er sikkerhetsfordelen levert av bakkestartkontroll verdt de ekstra kostnadene ved å kjøpe en bil som er utstyrt med den? Vi vil vurdere det spørsmålet på neste side.

Det ser ut som om denne driveren kunne ha brukt et bakkestart-kontrollsystem. © iStockphoto.com/Chad Anderson

De viktigste fordelene med bakkestart-kontroll bør være åpenbare. Det gjør det enklere å kjøre i visse situasjoner, og det kan også fremme bilens sikkerhet. Tross alt er det ingen som ønsker at bilen hans skal rulle bakover nedover en bakke. Det er bare for mange muligheter for skade i det scenariet.

Men bakkestartkontroll er ikke bare til fordel for bilføreren som er utstyrt med bakkestart-systemet. Det er også til fordel for trafikken som ligger bak. Av den grunn kan det etter hvert komme en dag hvor alle biler kommer med bakkestartkontroll og lignende sikkerhets- og reguleringsenheter som standardutstyr bare som et spørsmål om offentlig sikkerhet. Kjøresikkerhet er viktig for alle.

En annen måte å kontrollere bakketopp hjelper på er at det betyr mindre slitasje på andre deler av bilen, for eksempel håndbremsen, som du kanskje bruker for å gjøre den samme jobben manuelt. Og i en manuell girutstyrt bil trenger du ikke å kjøre clutchen når du starter på en bakke, noe som betyr at det er mindre slitasje på koblingen. Og ved å forhindre at bilen ruller bakover, setter bakkestart-kontrollen mindre belastning på motoren og drivtoget, noe som ellers måtte motvirke bilens bakspenning for å få den opp i fart.

Ikke desto mindre vil ingen påstå at kontroll med bakkestart er like viktig som sikkerhetsbelter eller kollisjonsputer. En ulykke som oppstår fordi du ikke klarte å få bilen din til å rulle frem i tid på en bakke, er sannsynligvis ikke dødelig, med mindre kjøretøyet ruller bakover en betydelig avstand, eller hvis kjøretøyet er en lastebil med en uvanlig stor belastning. Men situasjoner der du trenger å flytte en bil på en høyde er langt vanligere enn dødelige kollisjoner. Hill-start kontroll er noe som kan hjelpe deg på daglig basis, mens (hvis du er heldig) du aldri trenger bilens kollisjonsputer enda en gang.

Hill-start-kontroll er en av mange spesialiserte sikkerhetsenheter som er tilgjengelige på biler i dag (sikkerhetskameraer er et annet eksempel) som ikke er helt avgjørende for sikker kjøring, men som bidrar til å gjøre kjøreopplevelsen så mye mer behagelig og bekymringsfri.

For mer informasjon om bakkestart-kontroll og andre relaterte emner, følg lenkene på neste side.

Relaterte artikler

• Bilsikkerhetsquiz
• 5 Videoer om krasjetest
• Topp 5 kjøre- og sikkerhetsvideoer
• Hvordan kollisjonsputer fungerer
• Slik fungerer trafikkbilletter
• Hvordan selvparkerende biler fungerer
• Slik fungerer røde lyskameraer
• Kan en bil virkelig være dødssikker?
• Har krasjetester noen gang brukt levende (eller døde) menneskelige beboere?
• Hvordan fungerer en laserhastighetspistol for å måle bilens hastighet?

kilder

• Allpar.com. "Chrysler Technological Gadgetry, 2009." (24. november 2009) http://www.allpar.com/corporate/tech-2009.html
• Bosch. "Hill Hold Control." (24. november 2009) http://www.bosch-escential.com/us/language1/hill_hold_control.html
• FreePatentsOnline.com. "US Patent 4915131 - Hill Holder." 10. april 1990. (24. nov. 2009) http://www.freepatentsonline.com/4915131.html
• Lexus. "GX-ytelse: Hill-Start Assist Control." (Nei v. 24, 2009) http://www.lexus.com/models/GX/features/performance/hillstart_assist_control.html
• PatentStorm. "US Patent 4247154 - Brake control ventil." 27. januar 1981. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/4247154/fulltext.html
• PatentStorm. "US Patent 4660691 - Kjøretøysholdersystem med en kontrollkrets som reagerer på kjøretøyens holdning, clutchposisjon og girstilling." 28. april 1987. (24. nov. 2009) http://www.patentstorm.us/patents/4660691/fulltext.html
• PatentStorm. "US Patent 4676354 - Motor, brems og lager kontrollert bakkeholder." 30. juni 1987. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/4676354/description.html
• PatentStorm. "US patent 5452946 - Hill holder bremsekontrollsystem." 26. september 1995. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/5452946/description.html
• PatentStorm. "US Patent 5820515 - Hill som holder bremsetrykk som en funksjon av bakkegradient detektert som en funksjon av akselerasjon i et kontrollsystem for automatisk girkasse." 13. oktober 1998. (24. nov. 2009) http://www.patentstorm.us/patents/5820515/fulltext.html
• PatentStorm. "US Patent 6009984 - Metode og apparat for kontroll av bremsesystemet til et kjøretøy." 4. januar 2000. (24. nov. 2009) http://www.patentstorm.us/patents/6009984/fulltext.html
• PatentStorm. "US Patent 7226389 - Metode og enhet for å starte bakken." 5. juni 2007. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/7226389/description.html
• Subaru of America. "Spør teknisk: Subaru Hill-Holder." (24. november 2009) http://www.drive.subaru.com/Spr03_HillHolder.htm
• Toyota. "Hybrid Synergy Drive: Hill Start Control." (24. november 2009) http://www.hybridsynergydrive.com/no/hillstart_control.html