Comment fonctionnent les systèmes de régulation de vitesse

Le régulateur de vitesse est une fonction inestimable sur les voitures Ameri-can. Sans le régulateur de vitesse, les longs trajets sur la route seraient plus fatigants, du moins pour le conducteur, et ceux d'entre nous qui souffrent du syndrome du pied-de-plomb recevraient probablement beaucoup plus de contraventions pour excès de vitesse.

-Le régulateur de vitesse est beaucoup plus courant sur les voitures américaines que sur les voitures européennes, car les routes américaines sont généralement plus grandes et plus droites et les destinations sont plus éloignées. Avec le trafic en constante augmentation, le régulateur de vitesse de base devient de moins en moins utile, mais au lieu de devenir obsolète, les systèmes de régulateur de vitesse s'adaptent à cette nouvelle réalité - bientôt, les voitures seront équipées d'un régulateur de vitesse adaptatif, qui permettra à votre voiture de suivre le voiture devant lui tout en ajustant continuellement la vitesse pour maintenir une distance de sécurité.

Dans cet article, nous allons apprendre comment fonctionne un système de régulateur de vitesse conventionnel, puis nous examinerons les systèmes de régulateur de vitesse adaptatif en cours de développement..

1. Ce que fait le régulateur de vitesse
2. Accélération et décélération du régulateur de vitesse
3. Contrôle du régulateur de vitesse
4. Régulateur de vitesse adaptatif

Le système de régulation de vitesse a en fait de nombreuses fonctions autres que le contrôle de la vitesse de votre voiture. Par exemple, le régulateur de vitesse illustré ci-dessous peut accélérer ou ralentir la voiture de 1 mph en appuyant simplement sur un bouton. Appuyez cinq fois sur le bouton pour aller plus vite de 5 mph. Il existe également plusieurs caractéristiques de sécurité importantes - le régulateur de vitesse se désengage dès que vous appuyez sur la pédale de frein et il ne s'engage pas à des vitesses inférieures à 40 km / h (40 km / h).

Le système illustré ci-dessous comporte cinq boutons: Marche, Arrêt, Régler / Accélérer, Reprise et Côte. Il dispose également d'une sixième commande - la pédale de frein, et si votre voiture est équipée d'une transmission manuelle, la pédale d'embrayage est également reliée au régulateur de vitesse..

• le sur et de les boutons ne font pas grand-chose. Appuyer sur le bouton de mise en marche ne fait rien sauf dire à la voiture que vous pourriez bientôt appuyer sur un autre bouton. Le bouton d'arrêt désactive le régulateur de vitesse même s'il est engagé. Certains régulateurs de vitesse n'ont pas ces boutons; au lieu de cela, ils s'éteignent lorsque le conducteur appuie sur les freins et s'allument lorsque le conducteur appuie sur le bouton de réglage.
• le régler / accélérer Le bouton indique à la voiture de maintenir la vitesse à laquelle vous conduisez actuellement. Si vous appuyez sur le bouton de réglage à 45 mph, la voiture maintiendra votre vitesse à 45 mph. Maintenir enfoncé le bouton de réglage / accélération fera accélérer la voiture; et sur cette voiture, en la touchant une fois, la voiture ira plus vite de 1 mph.
• Si vous avez récemment désengagé le régulateur de vitesse en appuyant sur la pédale de frein, CV Le bouton commandera à la voiture d'accélérer pour revenir au réglage de vitesse le plus récent.
• En maintenant le côte fera décélérer la voiture, comme si vous aviez complètement retiré votre pied du gaz. Sur cette voiture, en appuyant une fois sur le bouton de côte, la voiture ralentira de 1 mph.
• le frein pédale et Embrayage pédale ont chacun un interrupteur qui désactive le régulateur de vitesse dès que la pédale est enfoncée, de sorte que vous pouvez éteindre le régulateur de vitesse avec une légère pression sur le frein ou l'embrayage.

Le système de régulateur de vitesse contrôle la vitesse de votre voiture de la même manière que vous - en ajustant le position du papillon. Mais le régulateur de vitesse actionne le papillon des gaz par un câble connecté à un actionneur, au lieu d'appuyer sur une pédale. Le papillon des gaz contrôle la puissance et la vitesse du moteur en limitant la quantité d'air absorbée par le moteur (voir Fonctionnement des systèmes d'injection de carburant pour plus de détails).

Dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir deux câbles connectés à un pivot qui déplace le papillon des gaz. Un câble provient de la pédale d'accélérateur et un de l'actionneur. Lorsque le régulateur de vitesse est enclenché, l'actionneur déplace le câble relié au pivot, qui ajuste l'accélérateur; mais il tire également sur le câble qui est connecté à la pédale d'accélérateur - c'est pourquoi votre pédale monte et descend lorsque le régulateur de vitesse est engagé.

De nombreuses voitures utilisent des actionneurs alimentés par vide moteur pour ouvrir et fermer l'accélérateur. Ces systèmes utilisent une petite vanne à commande électronique pour réguler le vide dans un diaphragme. Cela fonctionne de la même manière que le servofrein, qui alimente votre système de freinage.

Le cerveau d'un régulateur de vitesse est un petit ordinateur qui se trouve normalement sous le capot ou derrière le tableau de bord. Il se connecte à la commande d'accélérateur vue dans la section précédente, ainsi qu'à plusieurs capteurs. Le schéma ci-dessous montre les entrées et sorties d'un système de régulateur de vitesse typique.

Un bon système de régulateur de vitesse accélère de manière agressive à la vitesse souhaitée sans dépassement, puis maintient cette vitesse avec peu de déviation, peu importe le poids de la voiture ou la pente de la pente que vous montez. Le contrôle de la vitesse d'une voiture est une application classique de théorie du système de contrôle. Le système de régulation de vitesse contrôle la vitesse de la voiture en ajustant la position de l'accélérateur, il a donc besoin de capteurs pour lui indiquer la vitesse et la position de l'accélérateur. Il doit également surveiller les commandes pour savoir quelle est la vitesse souhaitée et quand se désengager..

L'entrée la plus importante est le signal de vitesse; le régulateur de vitesse fait beaucoup avec ce signal. Tout d'abord, commençons par l'un des systèmes de contrôle les plus basiques que vous puissiez avoir - un contrôle proportionnel.

Dans un système de commande proportionnelle, le régulateur de vitesse ajuste l'accélérateur proportionnellement à l'erreur, l'erreur étant la différence entre la vitesse souhaitée et la vitesse réelle. Ainsi, si le régulateur de vitesse est réglé à 60 mi / h et que la voiture roule à 50 mi / h, la position de l'accélérateur sera ouverte assez loin. Lorsque la voiture roule à 55 mi / h, l'ouverture de la position des gaz ne sera que la moitié de ce qu'elle était auparavant. Le résultat est que plus la voiture se rapproche de la vitesse souhaitée, plus elle accélère lentement. De plus, si vous étiez sur une pente suffisamment raide, la voiture pourrait ne pas accélérer du tout.

La plupart des systèmes de régulation de vitesse utilisent un système de contrôle appelé contrôle proportionnel-intégral-dérivé (alias. PID contrôle). Ne vous inquiétez pas, vous n'avez pas besoin de connaître de calcul pour réussir cette explication - rappelez-vous simplement que:

• L'intégrale de la vitesse est la distance.
• La dérivée de la vitesse est l'accélération.

Un système de contrôle PID utilise ces trois facteurs - proportionnel, intégral et dérivé, en calculant chacun individuellement et en les ajoutant pour obtenir la position du papillon.

Nous avons déjà discuté du facteur proportionnel. le intégral facteur est basé sur le intégrale de temps de l'erreur de vitesse du véhicule. Traduction: la différence entre la distance réellement parcourue par votre voiture et la distance qu'elle aurait parcourue si elle roulait à la vitesse souhaitée, calculée sur une période de temps définie. Ce facteur aide la voiture à affronter les pentes, à s'installer à la bonne vitesse et à y rester. Disons que votre voiture commence à monter une colline et ralentit. La commande proportionnelle augmente un peu la manette des gaz, mais vous pouvez quand même ralentir. Après un peu de temps, la commande intégrale commencera à augmenter l'accélérateur, l'ouvrant de plus en plus, car plus la voiture maintient une vitesse plus lente que la vitesse souhaitée, plus l'erreur de distance augmente..

Ajoutons maintenant le dernier facteur, le dérivé. N'oubliez pas que la dérivée de la vitesse est l'accélération. Ce facteur aide le régulateur de vitesse à réagir rapidement aux changements, tels que les collines. Si la voiture commence à ralentir, le régulateur de vitesse peut voir cette accélération (ralentir et accélérer sont tous deux une accélération) avant que la vitesse ne puisse réellement changer beaucoup, et réagir en augmentant la position du papillon..

Deux sociétés développent un régulateur de vitesse plus avancé qui peut ajuster automatiquement la vitesse d'une voiture pour maintenir une distance de suivi sûre. Cette nouvelle technologie, appelée régulateur de vitesse adaptatif, utilise un radar orienté vers l'avant, installé derrière la grille d'un véhicule, pour détecter la vitesse et la distance du véhicule devant lui.

Le régulateur de vitesse adaptatif est similaire au régulateur de vitesse conventionnel en ce qu'il maintient la vitesse préréglée du véhicule. Cependant, contrairement au régulateur de vitesse conventionnel, ce nouveau système peut ajuster automatiquement la vitesse afin de maintenir une distance adéquate entre les véhicules dans la même voie. Ceci est réalisé grâce à un capteur de cap radar, processeur de signal numérique et contrôleur longitudinal. Si le véhicule de tête ralentit ou si un autre objet est détecté, le système envoie un signal au moteur ou au système de freinage pour qu'il décélère. Ensuite, lorsque la route est dégagée, le système accélérera à nouveau le véhicule à la vitesse réglée.

Le système radar Autocruise 77 GHz fabriqué par TRW a une portée prospective allant jusqu'à 492 pieds (150 mètres) et fonctionne à des vitesses de véhicule allant de 18,6 miles par heure (30 km / h) à 111 mph (180 km / h). Le système 76 GHz de Delphi peut également détecter des objets aussi loin que 492 pieds et fonctionne à des vitesses aussi basses que 32 km / h (20 mi / h).

Le régulateur de vitesse adaptatif n'est qu'un aperçu de la technologie développée par les deux sociétés. Ces systèmes sont améliorés pour inclure des capacités d'avertissement de collision qui avertiront les conducteurs par des signaux visuels et / ou audio qu'une collision est imminente et qu'un freinage ou une direction évasive est nécessaire..

Pour plus d'informations sur le régulateur de vitesse, consultez les liens sur la page suivante.

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