Sådan fungerer Hill-Start-kontrol

Billedgalleri: Lastbiler Ingen ønsker at blive smashet i den forreste kofanger med bagenden af ​​et andet køretøj - især et så stort. Se flere billeder af lastbiler. © iStockphoto.com/Brad Sauter

Det er en situation, som enhver chauffør er bekendt med. Du kører din bil op ad en bakke, og øverst på skråningen er der et kryds med et trafiklys. Lyset er rødt, og der er allerede to eller tre biler stoppet foran dig. Du letter på bremsepedalen og stopper bag dem. Snart trækker en anden bil bare et par meter bag dig.

Når lyset bliver grønt, slipper du bremsen. Hvis du kører en manuel gearkasse, træder du på koblingen med din venstre fod og flytter din højre fod til gaspedalen. På dette tidspunkt er der intet, der forhindrer din bil i at rulle bagud undtagen motorens bremsekraft, og hvis du bruger en kobling, er denne kraft forsvundet. Tyngdekraften begynder at trække dig tilbage ned ad bakken, lige mod bilens kofanger bag dig.

Hvad laver du? Panik og rammer du bremsen? Lad du din bil køre ind i den næste bil i kø?

Nå, sandsynligvis ikke. Hvis du har kørt i nogen tid, overtager dine reflekser. Du trækker blot på gaspedalen og bringer motoren gradvist op i hastighed. Hvis du kører en manuel gearkasse, trykker du på gaspedalen, mens du samtidig slipper for koblingen. Bilen bevæger sig fremad. Katastrofe afværget!

Denne situation er så kendt, at der er en god chance for, at du sandsynligvis ikke engang tænker over det meget mere. Endnu et sted i bagsiden af ​​dit sind kan du stadig føle dig lidt urolig ved det første tegn på, at din bil ruller baglæns. Der var måske en tid i fortiden, hvor du var temmelig ny med at køre, at du ikke fik bilen til at komme hurtigt nok frem, og at du afviklede i en lille fender bender. Og hvis du kører en SUV, en lastbil eller en bil, der trækker en tung last, kan situationen være langt værre. Et tungt køretøj, der bevæger sig baglæns ned ad en bakke, er vanskeligt at fremskynde, for ikke at nævne en betydelig fare for køretøjerne bag det. Ville det ikke være rart, i denne tidsalder med edb-køresikkerhedsindretninger, hvis nogen kunne komme på en måde at forhindre, at denne form for situation sker, før føreren endda skal tænke over det?

Det har nogen. Det hedder bakke-start kontrol, bakke-start assist eller simpelthen bakkeholder, og der er en god chance for, at det er tilgængeligt hos en bilforhandler i nærheden af ​​dig. Det er en dejlig tilføjelse til det smukke elektroniske sikkerheds- og reguleringsudstyr, der holder dig i kørsel sikkert. På de følgende sider ser vi på, hvad hill-start-kontrol gør, hvordan det fungerer, og om det er en funktion, du skal kigge efter i din næste bil.

Indhold

1. Hill-start-kontrol forklaret
2. Hill-start kontrolkomponenter
3. Fordele ved Hill-start-kontrol

Der er flere måder, hvorpå et bakke-start-styringssystem kan designes. Hver har sine fordele, hver har sine ulemper. De teknikker, der oftest anvendes til implementering af bakke-start-styring, er: hældningsdetektion, bagudbevægelsesdetektion, koblingsdetektion, acceleratordetektion, bremsedetektion og detektion af motorens drejningsmoment.

Koblingsdetektion: En af de mest indlysende anvendelser af bakke-start-styring er i biler med manuel gearkasse eller pindeskift. For at starte en bil med manuel gearkasse er det nødvendigt at træde på en kobling, der frigør motoren fra gearkassen. Mens motoren er frakoblet, holdes bilen ikke længere på plads af motorens bremsekraft, og hvis bremserne også er koblet fra, hvilket normalt er tilfældet under acceleration, kan bilen rulle frit, især hvis det er på skråning.

Hæld detektion: Hvis en bil stoppes i en hældning, mens motoren stadig kører, er der en god chance for, at der kræves en slags bakke-start-kontrol. En sensor, der registrerer en hældning på mere end en bestemt mængde - f.eks. Tre grader eller mere - kan sende et signal til bakke-startkontrollen, der indikerer, at køretøjet har potentialet til at begynde at rulle. Ulempen med hældningsdetektering er, at nogle gange en bil måske på en hældning uden at have brug for bakke-start-kontrol - for eksempel når et dæk glider ned i en huller.

Detektion af motorens drejningsmoment: Dette registrerer blot, om motoren producerer tilstrækkeligt drejningsmoment til at accelerere bilen fremad. Hvis det er tilfældet, er bilen ikke længere i fare for at rulle bagud, og bakkestyringen er slukket.

Bremsdetektion: Dette registrerer, om bremserne er i brug, og om der er tilstrækkelig bremsekraft til at holde bilen på plads.

Bagudbevægelsesdetektion: Selvom det ikke er strengt nødvendigt, kan nogle systemer omfatte et middel til at registrere det faktum, at bilen ruller baglæns.

Systemer, der bruger hældningsdetektion fungerer omtrent som dette: Hældningsføleren registrerer, når bilen er på en bakke. En bremsesensor bestemmer, om der bruges en bremse. Hvis det ikke er, står bilen i fare for at rulle bagud, så systemet aktiverer automatisk køretøjets bremser for at holde bilen stille. I et køretøj med manuel gearkasse kan koblingsdetektering og bremsedetektion bruges sammen til at registrere, når køretøjet er i fare for at rulle bagud, og bremsen kan aktiveres.

Men hvordan fungerer disse forskellige former for detektion? Og hvordan aktiveres bremserne af bakke-start-styringssystemet? Vi vil tale om det på næste side.

Vinkelsensorer registrerer, om køretøjet er på skrå. © iStockphoto.com/Aaron Kohr

Hill-start-styringssystemet består af et antal forskellige sensorer (skønt de specifikke sensorer kan variere afhængigt af implementeringen), en elektronisk kontrolenhed (ECU) og en bremseaktuator under styring af ECU, der kan anvende bremserne efter behov for at forhindre bilen i at rulle bagud. Vi ser på disse sikkerheds- og reguleringsenheder hver for sig; husk, at disse specifikke hill-start-styringssystemer ikke nødvendigvis kræver en af ​​følgende komponenter:

Vinkelsensorer: Disse registrerer vinklen på bilen på en hældning, der svarer til skråningen på bakken, som bilen står på.

Tryksensorer: Disse er en del af bilens ophængssystem og kan registrere køretøjets vægt, inklusive vægten af ​​passagerer og last. Dette kan også gøres ved hjælp af piezoelektriske sensorer eller stempelmålere. Disse sensorer producerer et elektrisk signal, der er proportionalt med køretøjets vægt.

Moment sensor: Moment er drejekraften fra motoren, der til sidst accelererer køretøjet fra et komplet stop. Momentsensoren kan registrere, hvor meget drejningsmoment, der overføres til hjulene via drivhjulet.

Hjulhastighedssensorer: Disse detektorer, som normalt er placeret på akslerne, kan bestemme hastigheden og retningen på hjulene.

Elektronisk kontrolenhed (ECU): Dette er køretøjets indbyggede computersystem, der modtager signaler fra de forskellige sensorer. ECU bestemmer, hvornår bremserne skal anvendes, baseret på dette input. ECU kan også beregne køremodstanden, som er en funktion af bilens vægt (bestemt af trykfølerne) og skråningen på bakken, som bilen befinder sig på (bestemt af vinkelsensorerne). Rejsemodstand bruges til at beregne, hvor meget motormoment, der er nødvendigt for at bevæge køretøjet op ad bakke.

Bremseaktuator: En aktuator er en enhed, der konverterer et elektrisk signal til en fysisk bevægelse. Bremseaktuatoren modtager et signal fra ECU, der fortæller det at udløse bremserne. Derefter aktiveres bremseventiler og sender bremsevæske til bremserne for at holde køretøjet på plads, hvilket forhindrer det i at rulle ned ad bakken. I tilfælde af et hybridkøretøj kan den elektriske motor bruges i stedet for bremsen til at anvende køretøjet tilstrækkelig fremadgående bevægelse til at forhindre, at det rulles bagud.

Når føreren begynder at accelerere, hjælper momentfølerne ECU med at bestemme, om motorens drejningsmoment er tilstrækkeligt til at overvinde køremodstanden (allerede beregnet af ECU). Hvis det er tilfældet, sender ECU et signal til bremseaktuatoren der fortæller den at slukke bremserne og lade bilen bevæge sig.

Ideelt set skal føreren være opmærksom på intet af dette. Frigørelsen af ​​bremserne skal være så glat, at føreren ikke er klar over, at bremsekraften stadig blev anvendt, efter at bremsen var blevet løsnet. Først senere vil chaufføren indse, at han eller hun aldrig en gang havde bekymret sig for, at køretøjet skulle glide ned ad bakken og kollidere med bilen bag det. Kørselssikkerhed er sjældent dette smertefrit.

Er sikkerhedsfordelen, der leveres af bakke-start-kontrol værd at de ekstra omkostninger ved at købe en bil, der er udstyret med den? Vi overvejer det spørgsmål på næste side.

Det ser ud til, at denne driver kunne have brugt et bakke-start-kontrolsystem. © iStockphoto.com/Chad Anderson

De største fordele ved bakke-start-kontrol bør være åbenlyse. Det gør det lettere at køre i visse situationer, og det kan også fremme kørselssikkerheden. Når alt kommer til alt er det ingen der ønsker, at hans eller hendes bil skal rulle baglæns ned ad en bakke. Der er bare for mange muligheder for skade i dette scenarie.

Men hill-start-kontrol er ikke kun til fordel for føreren af ​​bilen, der er udstyret med hill-start-systemet. Det er også til fordel for trafikken bag den. Af den grund kan der i sidste ende komme en dag, hvor alle biler kommer med hill-start-kontrol og lignende sikkerheds- og reguleringsanordninger som standardudstyr simpelthen som et spørgsmål om offentlig sikkerhed. Kørselssikkerhed er vigtig for alle.

En anden måde, hvorpå man kan styre bakken, er at det betyder mindre slid på andre dele af bilen, f.eks. Håndbremsen, som du muligvis bruger til at udføre det samme job manuelt. Og i en manuelt gear udstyret bil behøver du ikke køre koblingen, når du starter på en bakke, hvilket betyder, at der er mindre slid på koblingen. Og ved at forhindre bilen i at rulle baglæns, lægger bakke-start-kontrol mindre belastning på motoren og kørertoget, som ellers ville skulle modvirke bilens bagudgående fart for at bringe den op til hastighed.

Ikke desto mindre vil ingen hævde, at bakke-start-kontrol er lige så vigtig som sikkerhedsseler eller airbag. En ulykke, der opstår, fordi du ikke kunne få din bil til at rulle fremad i tide på en bakke, er sandsynligvis ikke dødelig, medmindre køretøjet ruller baglæns en betydelig afstand, eller hvis køretøjet er en lastbil med en usædvanligt tung belastning. Men situationer, hvor du har brug for at flytte en bil på en bakke, er langt mere almindelig end fatale kollisioner. Hill-start-kontrol er noget, der kan hjælpe dig dagligt, mens du (hvis du er heldig) aldrig har brug for bilens airbags, en gang.

Hill-start-kontrol er en af ​​mange specialiserede sikkerhedsanordninger, der findes i biler i dag (sikkerhedskameraer er et andet eksempel), som ikke er absolut vigtige for sikker kørsel, men som bidrager til at gøre køreoplevelsen så meget mere behagelig og bekymringsfri.

For mere information om hill-start-kontrol og andre relaterede emner, skal du følge linkene på næste side.

Relaterede artikler

• Bilsikkerhedsquiz
• 5 Crash Test-videoer
• Top 5 kørsels- og sikkerhedsvideoer
• Sådan fungerer airbags
• Sådan fungerer trafikbilletter
• Sådan fungerer selvparkeringsbiler
• Sådan fungerer røde lys-kameraer
• Kan en bil virkelig være dødssikker?
• Har brugt ulykkestest nogensinde levende (eller døde) menneskelige beboere?
• Hvordan fungerer en laserhastighedspistol til at måle en bils hastighed?

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. november 2009) http://www.freepatentsonline.com/4915131.html
• Lexus. "GX-ydeevne: Hill-Start Assist Control." (Nr. 24, 2009) http://www.lexus.com/models/GX/features/performance/hillstart_assist_control.html
• PatentStorm. "US patent 4247154 - Bremsestyringsventil." 27. januar, 1981. (24. nov. 2009) http://www.patentstorm.us/patents/4247154/fulltext.html
• PatentStorm. "US patent 4660691 - Køretøjets bakkeholder-system, der har et kontrolkredsløb, der reagerer på køretøjets holdning, koblingsposition og gearstilling." 28. april 1987. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/4660691/fulltext.html
• PatentStorm. "US patent 4676354 - Motor, bremse og lejestyret bakkeholder." 30. juni 1987. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/4676354/description.html
• PatentStorm. "US patent 5452946 - Hill holder bremsekontrolsystem." 26. september 1995. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/5452946/description.html
• PatentStorm. "US patent 5820515 - Bakke, der holder bremsetryk som en funktion af bakkehældning detekteret som en funktion af acceleration i et kontrolsystem til automatisk transmission." 13. oktober 1998. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/5820515/fulltext.html
• PatentStorm. "US patent 6009984 - Metode og apparatur til styring af et køretøjs bremsesystem." 4. januar 2000. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/6009984/fulltext.html
• PatentStorm. "US Patent 7226389 - Metode og enhed til hill start." 5. juni 2007. (24. november 2009) http://www.patentstorm.us/patents/7226389/description.html
• Subaru of America. "Spørg 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/en/hillstart_control.html