Milline püsikiiruse regulaator on parim?

Tehnoloogia arenedes muutuvad sõidukite juhtimissüsteemid üha mitmekesisemaks, püsikiiruse hoidja, ACC adaptiivne püsikiirusehoidja ja prognoositav püsikiiruse hoidja on erineva kogemusega, mis võib veokijuhtide poolehoidu rohkem saada?

Kõigepealt räägime püsikiirusehoidjast (CCS). Selle põhimõte on väga lihtne. Sõidukile paigaldatud püsikiiruse regulaatori komponent loeb sõiduki kiirusanduri saadetud impulsssignaali. Seejärel võrdleb see seda signaali püsikiiruse regulaatori määratud kiirusega. Seejärel annab püsikiiruse hoidja komponent juhiseid gaasihoova reguleerimiseks läbi mehaaniliste konstruktsioonide, tagades, et sõiduk säilitab pikamaasõiduks määratud kiiruse. Lihtsustamise mõttes määrab püsikiiruse regulaator sõidukile sihtkiiruse ja sõiduk töötab pidevalt selles kiirusvahemikus.

See tähendab ka seda, et kui püsikiiruse hoidja funktsioon on aktiveeritud, ei pea juhid gaasipedaalile vajutama, kuna sõiduk hoiab edasiliikumisel ühtlast kiirust. Kui ees tekivad takistused, peavad juhid vaid rooli keerama või pidurit vajutama. Siiski on oluline märkida, et enamiku veoautode puhul hõlmab püsikiiruse regulaatori kasutamise loogika eelseadistatud kiiruse väärtuse uuesti aktiveerimist ja reguleerimist pärast piduri vajutamist, enne kui püsikiiruse hoidja uuesti aktiveeritakse.

Nii et tegelikus kasutusprotsessis välistab see funktsioon lihtsalt gaasipedaali vajutamise vajaduse, samas kui juhtimine ja pidurdamine nõuavad siiski käsitsi juhtimist. Lisaks, kuna püsikiiruse regulaator töötab kiiruskäskluste alusel kui kõrgeima juhisena, kui juhid peavad pärast aktiveerimist kiirendama või satuvad ebatasasesse teekattesse, reguleerib püsikiiruse hoidja gaasipedaali ainult vastavalt määratud kiirusele. Kui ülesmäge kaldenurk on järsk, eirab püsikiiruse hoidja kütusesäästlikkust ja lülitab mootori pöörete suurendamiseks agressiivselt allapoole, tagades, et sõiduk säilitab seatud kiiruse.

Lühidalt öeldes reguleerivad paljud kogenud juhid järskudel nõlvadel sõites käike oma kogemuste põhjal, et tasakaalustada kütusesäästlikkust ja kiirust, muutes sõiduki käsitsemise lihtsamaks. Püsikiiruse hoidjal see "tarkus" seevastu napib ja lihtsalt vajutab gaasipedaali ilma muudes aspektides kohendusi tegemata.

Enamik juhte kasutab püsikiiruse regulaatorit peamiselt tasasel, sirgel ja vähem ummistunud teedel. Tavaliselt sekkuvad nad käsitsi tiheda liikluse või järskude pöörete korral. Pealegi sekkub peaaegu 98% juhtidest käsitsi kõrgel maastikul või järskudel nõlvadel silmitsi seistes. See näitab, et kuigi püsikiiruse hoidja leevendab gaasi juhtimise vajadust ja vähendab veidi väsimust pikamaasõitudel, pole see ilmselt piisavalt intelligentne.

Seetõttu ei ole selle tegelik kasutusmäär kuigi suur, hoolimata sellest, et paljud veokid on varustatud püsikiirusehoidjaga. Lisaks, kuna enamik veokeid on konstrueeritud manuaalkäigukastiga, on püsikiiruse hoidja efektiivne ainult siis, kui sõiduk on juba eelseadistatud kiirusvahemikus ja kõikumine on minimaalne. Kui vahetate käike käsitsi, häirib see püsikiiruse regulaatori juhtimist.

Selle tulemusel võeti püsikiiruse regulaatorile tuginedes kasutusele adaptiivne püsikiirusehoidja (ACC), mis kasutab sõidukites harvaesinevat millimeeterlaineradari tehnoloogiat. Selle tehnoloogia koos tuttava ettepoole kokkupõrke hoiatussüsteemiga (FCWS) on eesmärk varustada sõidukid kokkupõrke vältimise ja automaatse pidurdusvõimega.

Selle põhimõte hõlmab millimeeterlaineliste elektromagnetlainete kiirgamist millimeeterlaineradari abil. Need lained projitseeritakse ees olevatele takistustele ning reaalajas kaugus takistuseni määratakse kiirgavate lainete ja peegeldunud lainete ajavahe analüüsimise teel. Lisaks määratakse kahe sõiduki vaheline suhteline kiirus, kasutades peegeldunud lainetele rakendatud sageduse nihke tehnikaid. Miks kasutada millimeeterlaineid? Kuna millimeeterlained võivad läbida udu, suitsu, tolmu ja muid takistusi, pakkudes iga ilmaga ja kogu päeva omadusi. Lisaks töötab radarisüsteemides tavaliselt kasutatav pikamaaradar sagedusel umbes 77 GHz ja suudab tavaliselt ette näha takistusi 100–300 meetri kaugusel.

Selle tehnoloogiaga koos täiendava automaatse pidurdusfunktsiooniga ja püsikiiruse regulaatori juhtimisfunktsioonidega on võimalik saavutada sõidukite intelligentne kiirendamine ja aeglustus. Näiteks pärast adaptiivse kiirushoidiku (ACC) aktiveerimist ja soovitud sihtkiiruse seadmist saab sõiduk kiirendada vastavalt määratud kiirusele. Kui millimeeterlaineradar tuvastab ees olevad takistused, juhib see automaatselt sõidukit aeglustamiseks ja säilitab reisikiiruse eesoleva sõiduki suhtes.

Teisisõnu võib kohanduv püsikiirusehoidja (ACC) aidata juhte tavalistel teedel sõiduki gaasi- ja pidurite kontrollimisel. Samuti võib see hoiatada juhte pidurdamisest, kui ees tuvastatakse takistusi, või käivitada iseseisvalt pidurdamise. Lisaks saavad täiustatud ACC-süsteemid järgimiskaugust automaatselt reguleerida, määrates väärtuse, mis on suhteline kaugusega eelneva sõidukiga. Kui nii teie kui ka eessõitev sõiduk väljuvad samaaegselt, sõites samal marsruudil kiirusega 80 km/h, siis teoreetiliselt on teil vaja ainult ratast korralikult juhtida, et koos nendega sihtkohta jõuda.

Seetõttu võime adaptiivset kiirushoidikut (ACC) pidada püsikiiruse regulaatori täiustatud versiooniks. Pikamaasõitudel saab gaasi- ja pidurijuhtimise peaaegu täielikult ACC-le delegeerida, jättes meile ülesandeks lihtsalt ratast ühtlaselt juhtida. Siiski on oluline märkida, et ACC on praegu saadaval ainult automaatkäigukastiga veoautodel. Käsikäigukastiga veoautodel puudub täiustatud arvutuste jaoks vajalik riistvara, näiteks käigukasti juhtseade (TCU), mis muudab selle funktsiooni rakendamise keeruliseks.

Kuigi adaptiivne kiirushoidik (ACC) võib juhi väsimust märkimisväärselt vähendada, ei suuda see siiski saavutada täpset kontrolli mootori gaasihoovastiku avamise või kütuse sissepritse koguse üle. Seetõttu on pikkade ülesmägede või pidevate laineliste teelõikudega silmitsi seistes selle jõudlus sarnane traditsioonilise püsikiiruse hoidjaga, kuna see ei saa arvesse võtta sõiduki kütusesäästu.

Tänu sellele, et tegelikul sõidul ei nõua juhid mitte ainult mugavust, vaid hindavad kõrgelt ka sõiduki kütusekulu, on esile kerkinud ennustavad püsikiiruse regulaatori funktsioonid. See on ka tarbesõidukite tööstuse eksklusiivne omadus. Võttes näiteks Mercedes-Benzi PPC (Predictive Powertrain Control) ennetava ennustava sõiduabi, hõlmab selle põhiprintsiip eesolevate teeolude ettenägemist ja sõiduki jõuülekande parameetrite reaalajas reguleerimist, et saavutada optimaalne võimsus ja sõidustrateegia.

PPC ennustav sõidufunktsioon kasutab GPS-i satelliitpositsioneerimissüsteeme, et jälgida eesolevat teelõigu 1-1,5 kilomeetri kaugusel. See süsteem suudab täpselt arvutada põhiteavet, nagu kõrgus, kalle, kurvid ja muud eesoleva teelõigu parameetrid, luues tervikliku 3D-kaardi.

Seejärel korraldatakse see teave ja edastatakse sõiduki ECU kaudu sellistesse piirkondadesse nagu mootor ja käigukast, kus nende parameetreid kohandatakse. Näiteks kui ees on pidev ülesmäge umbes 500 meetrit, reguleerib sõiduk oma võimsust ennetavalt vastavalt esitatud teabele, suurendades sõiduki keskmist kiirust ja saavutades enne tõusmist optimaalse kiiruse. See võimaldab saavutada parima käiguvahetuse aja pidevatel ülesmäge lõikudel, säästes kokkuvõttes kütusekulu tõusudel.

Peale selle saab süsteem allamäge lõikude ajal etteantud teabe abil täpselt kindlaks määrata sõiduki asukoha. See võimaldab sõidukil kasutada vabakäigurežiimi koos hüdraulilise aeglusti ja mootorpiduritega, et sõita allamäge pikemaks ajaks. Mercedes-Benzi hinnangul võib PPC ennustava püsikiiruse regulaatori kasutamisel kogu reisi vältel kütusekulu tavaliste kütusekulumääradega võrreldes kuni umbes 5% vähendada, parandades oluliselt kütusesäästlikkust.

Paljud juhid uskusid varem, et nii pingutuseta sõitmine kui ka kütusesäästlikkus on võimatu. Teisisõnu arvasid nad, et optimaalse kütusesäästu saavutamiseks peate olema sõidule äärmiselt keskendunud. Ent ennustava püsikiiruse regulaatori kasutuselevõtuga investeerib üha suurem hulk tarbesõidukite tootjaid nüüd intelligentse juhiabi valdkonda. Selle tulemusena ei ole veoautode juhtimine enam väsitav ja vaimselt kurnav ülesanne. Lisaks tagab see parema ohutuse ja tõhususe.