Круиз-контроль - Cruise control
Круиз - контроль (также известный как контроль скорости , круиз команды , autocruise или Tempomat ) представляет собой систему , которая автоматически регулирует скорость в виде автомобиля . Система представляет собой сервомеханизм, который управляет дроссельной заслонкой автомобиля для поддержания постоянной скорости, заданной водителем.
История
Контроль скорости существовал в ранних автомобилях, таких как Wilson-Pilcher в начале 1900-х годов. У них был рычаг на рулевой колонке, с помощью которого можно было установить скорость, поддерживаемую двигателем. В 1908 году в Peerless был включен регулятор для поддержания скорости двигателя с помощью дополнительного рычага дроссельной заслонки на рулевом колесе. Peerless успешно применил флайбол-губернатор. Они рекламировали свою систему как способную «поддерживать скорость как в гору, так и на спуске».
Губернатор использовался Джеймсом Ваттом и Мэтью Бултоном в 1788 году для управления паровыми двигателями , но использование губернаторов восходит к 17 веку. На двигателе регулятор использует центробежную силу для регулировки положения дроссельной заслонки, чтобы адаптировать скорость двигателя к различным нагрузкам (например, при движении в гору).
Современный круиз-контроль (также известный как спидостат или темпомат) был изобретен в 1948 году слепым изобретателем и инженером-механиком Ральфом Титором . Он пришел к этой идее из-за того, что его расстраивала привычка водителя ускоряться и замедляться во время разговора.
Более важным фактором в развитии круиз-контроля было ограничение скорости 35 миль в час (56 км / ч), введенное в США во время Второй мировой войны для снижения расхода бензина и износа шин. Механизм, управляемый водителем, обеспечивал сопротивление дальнейшему давлению на педаль акселератора, когда автомобиль достиг желаемой скорости. Идея Титора о переключателе скорости на приборной панели с механизмом, соединенным с приводным валом, и устройством, способным нажимать на педаль газа, была запатентована в 1950 году. Он добавил возможность блокировки скорости, которая поддерживала скорость автомобиля, пока водитель не нажал на педаль тормоза или не выключился. система.
Патент США 1955 года на «регулятор постоянной скорости» был подан в 1950 году м-р-сержантом Фрэнком Дж. Райли. Он задумал устройство во время движения по шоссе в Пенсильвании и установил свое изобретение в своей машине в 1948 году.
Другой изобретатель по имени Гарольд Экслайн, работая независимо от Райли, также изобрел тип круиз-контроля, который он сначала установил на своей машине и машинах друзей. Exline подала в США патент на «вакуумный регулятор дроссельной заслонки с электрически управляемым воздушным клапаном» в 1951 году, и патент был выдан в 1956 году. Несмотря на эти патенты, Райли, Exline и последующие патентообладатели не могли получать гонорары за круизы. контролировать изобретения.
Первым автомобилем с системой «спидостата» Teetor был Chrysler Imperial 1958 года (так называемый «автопилот»), использующий регулятор скорости на приборной панели. Эта система рассчитывала скорость движения по вращающемуся тросу спидометра и использовала двунаправленный электродвигатель с винтовым приводом для изменения положения дроссельной заслонки по мере необходимости. Вскоре Cadillac переименовал устройство и представило его на рынке как «круиз-контроль».
В 1965 году American Motors Corporation (AMC) представила недорогой автоматический регулятор скорости для своих крупногабаритных автомобилей с автоматическими коробками передач. Блок «круиз-команды» AMC запускался с помощью кнопки после достижения желаемой скорости, а затем положение дроссельной заслонки автоматически регулировалось с помощью регулятора вакуума непосредственно с троса спидометра, а не с помощью регулируемого элемента управления на приборной панели.
Дэниел Аарон Виснер изобрел «автомобильный электронный круиз-контроль» в 1968 году в качестве инженера подразделения промышленных и автоматизированных систем RCA в Плимуте, штат Мичиган . Его изобретение описано в двух патентах, поданных в том же году (патенты США 3570622 и 3511329), во втором представлена цифровая память , и он был первым электронным устройством, управляющим автомобилем.
В связи с нефтяным кризисом 1973 года и ростом цен на топливо, устройство стало более популярным в США. «Круиз-контроль может сэкономить газ, избегая скачков, которые выбрасывают топливо» при движении с постоянной скоростью. В 1974 году AMC, GM и Chrysler оценили опцион от 60 до 70 долларов, а Ford - 103 доллара.
В конце 1980-х годов интегральная схема электронного круиз-контроля, разработанная Виснером, была наконец коммерчески разработана Motorola как автомобильный процессор управления скоростью MC14460 на КМОП- матрице . Преимущество электронного управления скоростью перед его механическим предшественником состояло в том, что его можно было интегрировать с электронными системами предотвращения аварий и управления двигателем .
Операция
Водитель должен вручную набрать скорость и с помощью кнопки установить круиз-контроль на текущую скорость.
Круиз - контроль берет его скорость сигнала от вращающегося приводного вала , спидометр кабеля, датчика колеса скорости от двигателя оборотов в минуту , или от внутренних импульсов скорости , полученных электронным способом с помощью транспортного средства. Большинство систем не позволяют использовать круиз-контроль ниже определенной скорости - обычно около 25 или 30 миль в час (40 или 48 км / ч). Транспортное средство будет поддерживать желаемую скорость, потянув за трос дроссельной заслонки с помощью соленоида , сервомеханизма с вакуумным приводом или с помощью электронных систем, встроенных в транспортное средство (полностью электронных), если он использует систему «вождения по проводам».
Все системы круиз-контроля должны иметь возможность отключаться как явным образом, так и автоматически, когда водитель нажимает на тормоз, а часто и на сцепление. Круиз-контроль часто включает в себя функцию памяти для восстановления заданной скорости после торможения и функцию выбега для снижения заданной скорости без торможения. Когда круиз-контроль включен, дроссельная заслонка все еще может использоваться для ускорения автомобиля, но как только педаль будет отпущена, автомобиль замедлится, пока не достигнет ранее установленной скорости.
На последних моделях автомобилей, оснащенных электронным управлением дроссельной заслонкой , круиз-контроль может быть интегрирован в систему управления двигателем . Современные «адаптивные» системы включают возможность автоматического снижения скорости при уменьшении расстояния до идущего впереди автомобиля или ограничения скорости.
Системы круиз-контроля некоторых автомобилей включают функцию «ограничителя скорости», которая не позволяет автомобилю разгоняться сверх установленного максимума; Обычно это можно обойти, полностью нажав педаль акселератора. (Большинство систем не позволяют автомобилю увеличивать частоту вращения двигателя для ускорения сверх выбранной скорости, но не будут задействовать тормоза в случае превышения скорости на спуске, а также не будут препятствовать автомобилю двигаться быстрее выбранной скорости с двигателем, работающим только на холостом ходу .)
На автомобилях с механической коробкой передач круиз-контроль менее гибок, поскольку нажатие педали сцепления и переключение передач обычно отключает круиз-контроль. Функция «возобновления» должна использоваться каждый раз после выбора новой передачи и отпускания сцепления. Таким образом, круиз-контроль наиболее эффективен на скоростях автомагистрали / шоссе, когда практически все время используется высшая передача. Однако функция ограничителя скорости не имеет этой проблемы.
Преимущества и недостатки
К некоторым преимуществам круиз-контроля можно отнести:
- Это полезно для длительных поездок (снижение утомляемости водителя, повышение комфорта за счет более безопасного изменения положения) по шоссе и малонаселенным дорогам .
- Некоторые водители используют его, чтобы не нарушать скоростной режим. Водитель, который в противном случае склонен неосознанно увеличивать скорость во время движения по шоссе, может избежать превышения скорости.
- Повышенная топливная эффективность
Однако при неправильном использовании круиз-контроль может привести к аварии из-за нескольких факторов, таких как:
- опасные погодные условия
- превышение скорости на поворотах, требующих замедления
- пересеченная или рыхлая местность, которая может негативно повлиять на работу круиз-контроля
- Призывает водителей меньше внимания уделять вождению, повышая риск аварии.
- Риск SUA ( внезапного непреднамеренного ускорения ) и возможных аварий. Водитель с неподвижными ногами теряет пространственное восприятие и в случае дорожно-транспортного происшествия нажимает на педаль акселератора вместо тормозов.
Адаптивный круиз-контроль
Переключатель адаптивного круиз-контроля (ACC) на рулевом колесе на Nissan Note e-Power. Левая нижняя кнопка - это символ адаптивного круиз-контроля, определенный в стандартах ISO 2575: 2010 и ISO 7000-2580 и используемый в различных транспортных средствах.
Некоторые современные автомобили имеют системы адаптивного круиз-контроля (ACC), что является общим термином, означающим улучшенный круиз-контроль. Этими улучшениями могут быть автоматическое торможение или управление динамическим набором скорости.
Тип автоматического торможения: при автоматическом типе торможения используется один или несколько датчиков (радар, лидар и камера), чтобы позволить транспортному средству идти в ногу с автомобилем, за которым он следует, медленным при приближении к идущему впереди транспортному средству и снова ускоряюсь до заданной скорости, когда позволяет движение. Некоторые системы также имеют системы предупреждения о лобовом столкновении , которые предупреждают водителя, если впереди идущий автомобиль - с учетом скорости обоих транспортных средств - подходит слишком близко (в пределах заданной скорости движения или тормозного пути).
Динамический тип набора скорости: Динамическая скорость набора использует GPS положение ограничения скорости знаков, из базы данных. Некоторые из них могут быть изменены драйвером.
Тип без торможения: скорость может быть отрегулирована, чтобы обеспечить успокоение движения .
Круиз-контроль с динамическим радаром: использует камеру и радар миллиметрового диапазона для поддержания заданного расстояния до автомобилей, идущих впереди автомобиля; система будет автоматически замедлять или увеличивать скорость в зависимости от движущихся впереди транспортных средств. Система не может обнаруживать полностью неподвижные транспортные средства или пешеходов, если не оснащена системой камер, поэтому водитель всегда должен обращать внимание. Транспортные средства с адаптивным круиз-контролем считаются автономными автомобилями Уровня 1 согласно определению SAE International .
Смотрите также
- ПИД-регулятор - основная концепция управления, используемая в автомобильном круиз-контроле
использованная литература
внешние ссылки
- Хорошо, Карим. «Как работают системы круиз-контроля» . howstuffworks.com.
- Улсой, А. Галип; Пэн, Хуэй; Чакмакчи, Мелих (2012). Автомобильные системы управления . Издательство Кембриджского университета. С. 213–224. ISBN 9781107010116.
- Блок-схема круиз-контроля
- Обзор интеллектуальных систем безопасности транспортных средств
- Интеллектуальные транспортные системы
- Приложения и технологии превентивной безопасности
- Круиз-контроль: водитель устанавливает круиз-контроль на своем автомобиле, а затем садится на заднее сиденье, чтобы вздремнуть на сайте Snopes.com.
