Sådan fungerer Cruise Control Systems

  • Joseph Norman
  • 0
  • 3486
  • 358
Se mere bilmotorbilleder.-

Krydstogtskontrol er en uvurderlig funktion på Ameri-can-biler. Uden cruise control ville lange roadtrips være mere trættende, i det mindste for chaufføren, og de af os, der lider af bly-fodsyndrom, ville sandsynligvis få meget mere hurtige billetter.

-Krydstogtskontrol er langt mere almindelig på amerikanske biler end europæiske biler, fordi vejene i Amerika generelt er større og mere lige, og destinationerne er længere fra hinanden. Når trafikken konstant øges, bliver grundlæggende cruise control mindre nyttige, men i stedet for at blive forældede, tilpasser cruise control-systemer sig til denne nye virkelighed - snart vil biler være udstyret med adaptiv cruise control, som giver din bil mulighed for at følge bil foran den, mens du konstant justerer hastigheden for at opretholde en sikker afstand.

I denne artikel lærer vi, hvordan et konventionelt cruise control-system fungerer, og så kigger vi på adaptive cruise control-systemer, der er under udvikling.

Indhold
  1. Hvad cruise control gør
  2. Acceleration og deceleration af krydstogtskontrol
  3. Kontrol af krydstogtskontrol
  4. Adaptiv krydstogtskontrol

Krydstogtsstyringssystemet har faktisk mange andre funktioner end at kontrollere hastigheden på din bil. F.eks. Kan cruise control på billedet nedenfor fremskynde eller decelerere bilen med 1 km / h med et tryk på en knap. Tryk på knappen fem gange for at gå 5 km / h hurtigere. Der er også flere vigtige sikkerhedsfunktioner - fartpiloten kobles fra, så snart du rammer bremsepedalen, og den kører ikke ved hastigheder mindre end 25 km / t.

Systemet afbildet nedenfor har fem knapper: Til, Fra, Indstil / Accel, Genoptag og Kyst. Den har også en sjette kontrol - bremsepedalen, og hvis din bil har en manuel gearkasse er koblingspedalen også tilsluttet cruisekontrollen.

  • Det og af knapper gør faktisk ikke meget. At slå on-knappen gør ikke andet end fortæl bilen, at du muligvis rammer en anden knap snart. Fra-knappen slukker cruise control, selvom den er aktiveret. Nogle krydstogtskontroller har ikke disse knapper; i stedet slukker de, når føreren rammer bremserne, og tænder, når føreren rammer indstillings-knappen.
  • Det sæt / accel -knappen fortæller bilen at opretholde den hastighed, du kører i øjeblikket. Hvis du trykker på indstillingsknappen ved 45 km / h, opretholder bilen din hastighed på 45 km / h. Ved at holde knappen Set / Accel nede, får bilen acceleration; og på denne bil, hvis du tapper på den en gang, får bilen 1 km / t hurtigere.
  • Hvis du for nylig har frakoblet fartskontrollen ved at slå på bremsepedalen, skal du ramme Genoptag -knappen beordrer bilen til at accelerere tilbage til den seneste hastighedsindstilling.
  • Ved at holde nede kyst -knappen får bilen til at retardere, ligesom hvis du tog foden helt ud af gassen. Ved at trykke én gang på kystknappen på denne bil vil bilen sænke med 1 km / t.
  • Det bremse pedal og kobling pedalen har hver en afbryder, der deaktiverer fartpiloten, så snart pedalen er trykket ned, så du kan slukke for cruise control med et let tryk på bremsen eller koblingen.
Det ene af kablerne er forbundet til gaspedalen, det andet til vakuumaktuatoren.

Krydstogtsstyringssystemet styrer hastigheden på din bil på samme måde som du gør - ved at justere gasposition. Men cruise control aktiverer gasspjældsventilen ved hjælp af et kabel tilsluttet et aktuator, i stedet for ved at trykke på en pedal. Gasreguleringsventilen styrer motorens kraft og hastighed ved at begrænse, hvor meget luft motoren tager ind (se Sådan fungerer brændstofindsprøjtningssystemer for flere detaljer).

På billedet ovenfor kan du se to kabler, der er forbundet til en omdrejningspunkt der bevæger gashåndteringsventilen. Et kabel kommer fra gaspedalen og et fra aktuatoren. Når fartpiloten er aktiveret, bevæger aktuatoren kablet, der er tilsluttet til drejepinden, som justerer gasspjældet; men det trækker også i kablet, der er tilsluttet gaspedalen - dette er grunden til, at din pedal bevæger sig op og ned, når cruise control er aktiveret.

Den elektronisk styrede vakuumaktuator der styrer gashåndtaget

Mange biler bruger aktuatorer drevet af motor vakuum for at åbne og lukke gashåndtaget. Disse systemer bruger en lille, elektronisk styret ventil til at regulere vakuumet i en membran. Dette fungerer på lignende måde som bremseforstærkeren, der giver strøm til dit bremsesystem.

Hjernen i et cruise control-system er en lille computer, der normalt findes under hætten eller bag instrumentbrættet. Det opretter forbindelse til gashåndteringen, der er set i det foregående afsnit, samt flere sensorer. Diagrammet herunder viser indgange og udgange fra et typisk cruise control-system.

Et godt cruise control-system accelererer aggressivt til den ønskede hastighed uden overskydning og fastholder derefter den hastighed med lidt afvigelse, uanset hvor meget vægt der er i bilen, eller hvor stejl bakken du kører op. At kontrollere hastigheden på en bil er en klassisk anvendelse af kontrolsystemteori. Cruise control-systemet styrer bilens hastighed ved at justere gashåndtaget, så det har brug for sensorer, der fortæller det hastighed og gashåndtaget. Den skal også overvåge kontrollerne, så den kan fortælle, hvad den ønskede hastighed er, og hvornår den skal kobles fra.

Det vigtigste input er hastighedssignalet; cruise control-systemet gør meget med dette signal. Lad os først starte med et af de mest basale kontrolsystemer, du kunne have - a proportional kontrol.

I et proportionalt kontrolsystem justerer fartpiloten gashåndtaget proportionalt med fejlen, idet fejlen er forskellen mellem den ønskede hastighed og den aktuelle hastighed. Så hvis fartpiloten er indstillet til 60 km / h, og bilen kører 50 km / h, vil gashåndtaget være åbent ganske langt. Når bilen kører 55 km / h, vil gaspositionens åbning kun være halvdelen af, hvad den var før. Resultatet er, at jo tættere bilen kommer på den ønskede hastighed, desto langsommere accelererer den. Hvis du var på en stejl bakke, kan bilen muligvis ikke accelerere overhovedet.

De fleste cruise control-systemer bruger et kaldet kontrolprogram proportional-integreret-derivat kontrol (a.k.a. PID styring). Bare rolig, du behøver ikke at kende nogen beregning for at gøre det gennem denne forklaring - bare husk at:

  • Integralet af hastigheden er afstand.
  • Derivatet af hastighed er acceleration.

Et PID-kontrolsystem bruger disse tre faktorer - proportional, integreret og derivat, beregner hver enkelt og tilføjer dem for at få gaspositionen.

Vi har allerede drøftet den forholdsmæssige faktor. Det integreret faktor er baseret på tidsintegral af køretøjets hastighedsfejl. Oversættelse: forskellen mellem den afstand, din bil faktisk rejste, og den afstand, den ville have kørt, hvis den gik med den ønskede hastighed, beregnet over et bestemt tidsrum. Denne faktor hjælper bilen med at håndtere bakker og hjælper den også med at sætte sig i den rigtige hastighed og forblive der. Lad os sige, at din bil begynder at gå op ad en bakke og bremse. Den proportionelle kontrol øger gashåndtaget lidt, men du kan stadig bremse. Efter et stykke tid vil den integrerede kontrol begynde at øge gashåndtaget og åbne den mere og mere, fordi jo længere bilen holder en hastighed langsommere end den ønskede hastighed, jo større bliver afstandens fejl.

Lad os nu tilføje den endelige faktor, afledte. Husk, at derivatet af hastighed er acceleration. Denne faktor hjælper fartpiloten med at reagere hurtigt på ændringer, såsom bakker. Hvis bilen begynder at aftage, kan cruise control kontrollere denne acceleration (at bremse og fremskynde er begge acceleration), før hastigheden faktisk kan ændre sig meget, og reagere ved at øge gashåndtaget.

To virksomheder udvikler en mere avanceret fartpilot, der automatisk kan justere bilens hastighed for at opretholde en sikker efterafstand. Denne nye teknologi, kaldet adaptiv cruise control, bruger fremadrettede radar, der er installeret bag et køretøjs grill, til at detektere køretøjets hastighed og afstand foran det.

Adaptiv cruise control ligner konventionel cruise control, idet den opretholder køretøjets forindstillede hastighed. I modsætning til traditionel fartpilot kan dette nye system dog automatisk justere hastigheden for at opretholde en passende afstand mellem køretøjer i den samme bane. Dette opnås gennem en radar headway sensor, digital signalprocessor og langsgående controller. Hvis blykøretøjet bremser, eller hvis der registreres en anden genstand, sender systemet et signal til motoren eller bremsesystemet for at retardere. Når vejen derefter er klar, accelererer systemet køretøjet igen til den indstillede hastighed.

Det autocruise radarsystem 77-GHz lavet af TRW har et fremadrettet rækkevidde på op til 492 fod (150 meter) og fungerer med køretøjshastigheder fra 18,6 miles i timen (30 km / t) til 111 km / t (180 km / t). Delphis 76-GHz-system kan også registrere genstande så langt væk som 492 fod og fungerer med hastigheder helt ned til 32 km / t.

Adaptiv cruise control er blot et eksempel på den teknologi, der udvikles af begge virksomheder. Disse systemer forbedres til at omfatte kollisionsadvarselsfunktioner, der vil advare drivere gennem visuelle og / eller lydsignaler om, at en kollision er nært forestående, og at bremsning eller undvigende styring er nødvendig.

For mere information om cruise control, se linkene på næste side.

Relaterede artikler

  • Sådan fungerer bilmotorer
  • Sådan fungerer bremser
  • Sådan fungerer manuelle transmissioner
  • Sådan fungerer brændstofindsprøjtningssystemer
  • Sådan fungerer radardetektorer
  • Antændelsessystem-quiz

Flere gode links

  • BMW: Cruise-control-udstyret motorcykel
  • Blokdiagram for krydstogtskontrol
  • Installationsvejledning til cruise control
  • Grundlæggende krydstogtskontrol
  • Tips til krydstogtskontrol
  • Miata: Factory Cruise Control Installation
  • Neon: Factory Cruise Control
  • 10-centre Cruise Control til motorcykel
  • Hvad er PID - Oversigt over selvstudier
  • Adaptiv krydstogtskontrol
  • Holder biler fra at gå ned - adaptiv cruise control
  • Ford Cruise Control - Sådan fungerer det
  • Mikroprocessor Power Cruise Control
  • Patent: Adaptiv cruise control - 1996



Endnu ingen kommentarer

De mest interessante artikler om hemmeligheder og opdagelser. Masser af nyttige oplysninger om alt
Artikler om videnskab, rum, teknologi, sundhed, miljø, kultur og historie. Forklare tusinder af emner, så du ved, hvordan alt fungerer