Hur kryssningskontrollsystem fungerar

Se mer bilmotor bilder.-

Kryssningsstyrning är en ovärderlig funktion på Ameri-can -cars. Utan farthållare skulle långa vägutflykter vara mer tröttsamma för åtminstone föraren, och de av oss som lider av bly-fot-syndrom skulle förmodligen få mycket mer snabba biljetter.

-Kryssningskontroll är mycket vanligare på amerikanska bilar än europeiska bilar, eftersom vägarna i Amerika i allmänhet är större och rakare och destinationerna är längre från varandra. När trafiken ständigt ökar blir grundläggande farthållningskontroll mindre användbar, men istället för att bli föråldrad anpassar sig kryssningsstyrningssystemet till denna nya verklighet - snart kommer bilar att utrustas med anpassningsbar farthållare, vilket gör att din bil kan följa bil framför den medan du ständigt justerar hastigheten för att upprätthålla ett säkert avstånd.

I den här artikeln kommer vi att lära oss hur ett konventionellt farthållarkontrollsystem fungerar, och sedan tittar vi på anpassningsbara farthållarkontrollsystem som är under utveckling.

Innehåll

1. Vad kryssningskontroll gör
2. Kryssningskontroll acceleration och retardation
3. Kontrollera kryssningskontrollen
4. Adaptiv farthållare

Kryssningsfartygssystemet har faktiskt många andra funktioner än att styra hastigheten på din bil. Exempelvis kan farthållaren som visas nedan påskynda eller bromsa bilen med 1 km / h med en knapptryckning. Klicka på knappen fem gånger för att gå 5 km / h snabbare. Det finns också flera viktiga säkerhetsfunktioner - farthållaren kommer att kopplas ur så fort du träffar bromspedalen, och den kommer inte att gå i hastigheter mindre än 25 km / h.

Systemet som visas nedan har fem knappar: På, Av, Ställ in / Accel, Resume och Coast. Den har också en sjätte kontroll - bromspedalen, och om din bil har en manuell växellåda kopplas även kopplingspedalen till farthållaren.

• De på och av knappar gör faktiskt inte mycket. Att slå på-knappen gör inte annat än berätta för bilen att du kanske slår en ny knapp snart. Av-knappen stänger av farthållaren även om den är aktiverad. Vissa farthållare har inte dessa knappar; istället stängs de av när föraren träffar bromsarna och slås på när föraren slår på inställningsknappen.
• De set / accel -knappen säger till bilen att bibehålla hastigheten du kör för närvarande. Om du trycker på inställningsknappen vid 45 km / h kommer bilen att hålla din hastighet på 45 km / h. Om du håller ner inställnings- / accelknappen får bilen accelerera; och på denna bil, genom att trycka på den en gång kommer bilen att gå 1 km / h snabbare.
• Om du nyligen kopplade ur farthållaren genom att slå på bromspedalen, slå på återuppta -knappen kommer att beordra bilen att accelerera tillbaka till den senaste hastighetsinställningen.
• Håller ner kust -knappen får bilen att retardera, precis som om du tog foten helt från gasen. Om du trycker en gång på kustknappen på denna bil får bilen att sakta ner med 1 km / h.
• De broms pedal och koppling pedalen har var och en en brytare som kopplar ur farthållaren så snart pedalen trycks ned, så att du kan stänga av farthållaren med en lätt kran på bromsen eller kopplingen.

En av kablarna är ansluten till gaspedalen, den andra till vakuummanövreringsorganet.

Kryssningsstyrningssystemet styr hastigheten på din bil på samma sätt som du gör - genom att justera gasposition. Men kryssningsstyrning aktiverar gasventilen med en kabel ansluten till en manövreringsorgan, istället för att trycka på en pedal. Gasspjällventilen styr motorns kraft och hastighet genom att begränsa hur mycket luft motorn tar in (se Hur bränsleinsprutningssystem fungerar för mer information).

På bilden ovan kan du se två kablar anslutna till en svänga som flyttar gasreglaget. En kabel kommer från gaspedalen och en från ställdonet. När farthållaren är aktiverad förflyttar ställdonet kabeln ansluten till vridpinnen, som justerar gasreglaget; men den drar också i kabeln som är ansluten till gaspedalen - det är därför pedalen rör sig upp och ner när farthållaren är aktiverad.

Det elektroniskt styrda vakuummanövreringsorganet som styr gasen

Många bilar använder ställdon drivna av motorvakuum för att öppna och stänga gasen. Dessa system använder en liten, elektroniskt styrd ventil för att reglera vakuumet i ett membran. Detta fungerar på liknande sätt som bromsförstärkaren, som ger kraft till ditt bromssystem.

Hjärnan i ett kryssningskontrollsystem är en liten dator som normalt finns under huven eller bakom instrumentbrädan. Den ansluts till gasreglaget som ses i föregående avsnitt, såväl som till flera sensorer. Diagrammet nedan visar ingångar och utgångar från ett typiskt farthållarkontrollsystem.

Ett bra kryssningskontrollsystem accelererar aggressivt till önskad hastighet utan överskridning, och upprätthåller sedan den hastigheten med liten avvikelse oavsett hur mycket vikt som finns i bilen, eller hur brant backen du kör upp. Att styra hastigheten på en bil är en klassisk tillämpning av kontrollsystemteori. Kryssningsstyrningssystemet styr bilens hastighet genom att justera gaspositionen, så den behöver sensorer för att berätta hastigheten och gaspositionen. Den måste också övervaka kontrollerna så att den kan berätta vad den önskade hastigheten är och när den ska kopplas ur.

Den viktigaste ingången är hastighetssignalen; kryssningsstyrningssystemet gör mycket med den här signalen. Låt oss börja med ett av de mest grundläggande kontrollsystemen du kan ha - a proportionell kontroll.

I ett proportionellt styrsystem justerar farthållaren gasreglaget proportionellt mot felet, varvid felet är skillnaden mellan den önskade hastigheten och den faktiska hastigheten. Så om farthållaren är inställd på 60 km / h och bilen går 50 km / h, kommer gaspositionen att vara öppen ganska långt. När bilen går 55 km / h är gaspositionens öppning bara hälften av vad den var tidigare. Resultatet är att ju närmare bilen kommer den önskade hastigheten, desto långsammare accelererar den. Om du var på en tillräckligt brant kulle kanske bilen inte accelererar alls.

De flesta kryssningskontrollsystem använder ett kontrollsystem som heter proportionell-integrerad-derivatkontroll (a.k.a.. PID kontrollera). Oroa dig inte, du behöver inte veta någon kalkyl för att göra det genom denna förklaring - kom bara ihåg att:

• Hastigheten är avståndet.
• Derivatet av hastigheten är acceleration.

Ett PID-kontrollsystem använder dessa tre faktorer - proportionerliga, integrerade och derivat, beräknar var och en individuellt och lägger till dem för att få gaspositionen.

Vi har redan diskuterat proportionalfaktorn. De väsentlig faktor baseras på tidsintegral av fordonets hastighetsfel. Översättning: skillnaden mellan avståndet din bil faktiskt reste och det avstånd som den skulle ha kört om den skulle gå med önskad hastighet, beräknat under en viss tidsperiod. Denna faktor hjälper bilen att hantera kullar och hjälper den också att sätta sig i rätt hastighet och stanna där. Låt oss säga att din bil börjar gå uppför en kulle och sakta ner. Den proportionella kontrollen ökar gasen lite, men du kan fortfarande sakta ner. Efter en liten stund börjar den integrerade kontrollen att öka gasreglaget, öppna den mer och mer, eftersom ju längre bilen håller en hastighet långsammare än önskad hastighet, desto större blir avståndsfelet.

Låt oss nu lägga till den sista faktorn, derivat. Kom ihåg att derivatet av hastighet är acceleration. Denna faktor hjälper farthållaren att svara snabbt på förändringar, till exempel kullar. Om bilen börjar sakta ner kan farthållaren se denna acceleration (sakta ner och påskynda är båda acceleration) innan hastigheten faktiskt kan förändras mycket, och svara genom att öka gaspositionen.

Två företag utvecklar en mer avancerad farthållare som automatiskt kan justera bilens hastighet för att upprätthålla ett säkert följande avstånd. Denna nya teknik, kallas Adaptiv farthållare, använder framåtriktad radar, installerad bakom ett fordons grill, för att upptäcka fordonets hastighet och avstånd före det.

Anpassningsbar farthållare liknar konventionell farthållare genom att den upprätthåller fordonets förinställda hastighet. Till skillnad från konventionell farthållare kan detta nya system automatiskt justera hastigheten för att upprätthålla ett korrekt avstånd mellan fordon i samma körfält. Detta uppnås genom a radar headway sensor, digital signalprocessor och längsgående styrenhet. Om ledningsfordonet bromsar, eller om ett annat objekt upptäcks, skickar systemet en signal till motorn eller bromssystemet för att retardera. När vägen är klar kommer systemet sedan att accelerera fordonet tillbaka till inställd hastighet.

77-GHz Autocruise radarsystem tillverkat av TRW har ett framåtriktat intervall på upp till 492 fot (150 meter) och arbetar med fordonshastigheter från 18,6 miles per timme (30 km / h) till 111 km / h (180 km / h). Delphis 76-GHz-system kan också upptäcka föremål så långt borta som 492 fot och arbetar med hastigheter så låga som 32 km / h..

Adaptiv farthållare är bara en förhandsgranskning av tekniken som utvecklas av båda företagen. Dessa system förbättras för att inkludera kollisionsvarningsfunktioner som varnar förare genom visuella och / eller ljudsignaler om att en kollision är överhängande och att bromsning eller undvikande styrning behövs.

För mer information om farthållare, kolla in länkarna på nästa sida.

Relaterade artiklar

• Hur bilmotorer fungerar
• Hur bromsar fungerar
• Hur manuella överföringar fungerar
• Hur bränsleinsprutningssystem fungerar
• Hur radardetektorer fungerar
• Ignition System Quiz

Fler bra länkar

• BMW: Cruise-control-utrustad motorcykel
• Kryssningsstyrningsblockdiagram
• Instruktioner för kryssningskontrollinstallatörer
• Grunderna för kryssningskontroll
• Tips om kryssningsstyrning
• Miata: Factory Cruise Control Installation
• Neon: Factory Cruise Control
• 10-centra kryssningskontroll för motorcykel
• Vad är PID - Översikt över handledning
• Adaptiv farthållare
• Håller bilar från kraschar - anpassningsbar farthållare
• Ford Cruise Control - Hur det fungerar
• Mikroprocessor Power Cruise Control
• Patent: Adaptiv kryssningskontroll - 1996