Siapa pun yang ingin tahu apa yang tidak disukai oleh cruise control dan apa yang diusulkan untuk diperbaiki - selamat datang di bawah cat.
Secara umum, sistem elektronik modern mobil, yang secara langsung bertanggung jawab atas pergerakan, cukup kompleks. Secara khusus, ECU bersama dengan PCU (unit kontrol powertrain, pengontrol transmisi otomatis, dapat menjadi perangkat terpisah, atau terintegrasi dengan ECU), tidak hanya mengetahui karakteristik (yaitu, mereka memiliki dan menggunakan model fisik) dari mesin dan transmisi, tetapi juga model fisik mobil itu sendiri.
Mengapa yang terakhir penting, dan apa manfaatnya bila dikombinasikan dengan pedal gas elektronik? Karena, tidak seperti penggerak throttle mekanis, pedal elektronik hanyalah organ master (perintah) - seperti telegraf mesin kapal.
Jika penggerak mekanis sangat menentukan laju aliran udara mesin, dan ECU tidak punya pilihan selain mempertahankan stoikiometri sesuai dengan laju aliran yang diberikan, maka dalam kasus pedal elektronik, pengontrol, terlepas dari pengemudinya a) membentuk dinamika pembukaan atau penutupan throttle untuk melindungi transmisi dari momen puncak, b) batas momen di atas roda dengan gaya traksi maksimum yang dapat direalisasikan (sesuai dengan model fisik transmisi dan mobil itu sendiri), c) membatasi kecepatan roda penggerak saat terdeteksi tergelincir, d) menjaga kecepatan mobil dengan memantau frekuensi roda penggerak dalam mode cruise control - yaitu, pengontrol selalu mengetahui penyelesaian saat ini(jika saya juga tahu yang sebenarnya, misalnya, melalui sensor putaran sudut ujung poros engkol relatif terhadap roda gila, akan ada ruang secara umum) nilai momen yang disuplai ke roda dan fungsi kontrol target, karena ia mengontrol momen ini sendiri. Inilah perbedaan mendasar antara sistem dengan pedal elektronik dan mekanis.
Apa yang tidak saya suka dari seluruh kebun sayur ini? Dan inilah yang - terlepas dari ketersediaan informasi tentang sifat fisik sistem mesin-transmisi-mobil (pengontrol, secara teori, bahkan dapat menghitung beban mobil saat ini melalui analisis statistik karakteristik dinamis (respons percepatan sebagai respons terhadap momen yang bekerja pada roda), tetapi hampir tidak melakukannya) , cruise control di dalamnya sangat primitif - ia bereaksi terhadap fakta perubahan kecepatan, dan bukan fakta perubahan resistensi terhadap gerakan, yang konsekuensinya adalah perubahan kecepatan, dan oleh karena itu, tidak seperti pengemudi manusia, ia bertarung dengan akibatnya, bukan penyebabnya.
Sekarang mari kita lihat apa yang dapat menyebabkan perubahan resistensi terhadap gerakan. Ini, dengan akurasi o-kecil, terdiri dari empat komponen: a) semua kerugian struktural (misalnya, karena gesekan kental dalam transmisi), b) kerugian akibat gesekan penggulungan jalan roda (tergantung terutama pada jenis dan kualitas perkerasan, jenis karet, berat kendaraan), c) kerugian akibat hambatan udara (terutama tergantung pada kecepatan udara (istilah dari penerbangan, tetapi harus jelas di sini), d) proyeksi gravitasi ke sumbu gerak (dapat mempercepat atau memperlambat mobil tergantung pada tandanya ).
Mari kita membuat penilaian tentang pentingnya faktor-faktor ini dalam hal pengaruhnya terhadap kualitas regulasi kecepatan dan kemungkinan penghitungan dan kompensasi otomatisnya selama waktu operasi cruise control:
- faktor a) tersedia untuk pemodelan (tergantung pada suhu transmisi, roda gigi yang terpasang, parameter viskositas ATF - semua data ini tersedia untuk pengontrol), tetapi tidak signifikan dalam mode mengemudi kondisi tunak dalam rentang pengaturan otomatis (transmisi pemanasan, kecepatan jelajah> 30 km / jam) - semuanya dalam model PID, Anda dapat mengabaikannya begitu saja
- Faktor b) cukup signifikan, setidaknya dalam kisaran kecepatan yang diizinkan, terdiri dari komponen statis (jenis ban, bobot kendaraan), dinamis (kecepatan kendaraan), dan stokastik (jenis cakupan di bawah roda).
Secara keseluruhan, faktor a) dan b) dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam model dalam bentuk parameter rata-rata, atau koefisiennya dapat diperoleh dengan analisis statistik dinamika mobil saat ini, sebagai respons terhadap momen yang dihitung di roda.
Selanjutnya, faktor c) - terutama bergantung pada kecepatan arus, proyeksi kecepatan angin pada sumbu pergerakan, dan adanya elemen abnormal yang mengubah bagian tengah dan Cx mobil. Parameter dasar (bagian tengah, Cx, kerapatan udara dalam kondisi standar) dapat dikodekan dalam model mobil, penyimpangan desain dapat ditentukan dengan analisis dinamika jangka panjang pada kecepatan tinggi (ketika gaya hambatan udara mendominasi sisanya), jangka pendek (dari proyeksi kecepatan angin pada sumbu gerak) dapat dianggap acak momen yang mengganggu (membatasi nilainya dari atas ke batas yang wajar [katakanlah, 20 m / s - pada kecepatan angin yang lebih tinggi, tidak seperti di kapal pesiar - sulit untuk menjaga kecepatan mobil dalam mode manual]), pengontrol mengetahui kecepatan arus relatif terhadap jalan hampir persis - total, faktornya c) dengan komponen stokastik tertentu dapat dihitung.
Terakhir, faktor d) cukup signifikan; memiliki 100% komponen stokastik jika tidak ada akselerometer, dan praktis nol jika ada akselerometer.
Jadi, berkendara di medan perbukitan dengan cruise on, dan mengamati reaksi tunda terhadap perubahan nilai kecepatan akibat pergerakan mobil menanjak, saya mendapat ide untuk menambahkan akselerometer ke sistem kendali. Banyak sistem kontrol bahkan memiliki sensor jalan yang kasar (diperlukan untuk mengabaikan analisis rotasi poros engkol yang tidak rata karena pergerakan di atas gundukan) - ini pada dasarnya adalah akselerometer yang sama, hanya diartikan berbeda.
Perhatikan bahwa akselerometer itu sendiri (tanpa API) bukanlah giroskop dan bukan "perangkat ajaib" di gadget kita, yang seharusnya "mengetahui" posisi sebenarnya dari normal ke permukaan bumi (faktanya, ia dikalibrasi ulang dengan ekspansi memori di sepanjang sumbu pada saat-saat tersebut ketika besarnya vektor percepatan yang dikeluarkan oleh sensor percepatan benar-benar 1g), tetapi karena hanya pengontrol itu sendiri yang dapat menjadi pemrakarsa traksi pada roda (halo untuk sistem dengan pedal elektronik), nilai percepatan longitudinal relatif terhadap sumbu kendaraan dapat dengan mudah dihitung dan dikompensasikan - dan kita setelahnya Dengan rata-rata, kami mendapatkan perkiraan yang baik dari nilai profil longitudinal jalan, yang dapat kami perkenalkan ke dalam model kontrol kecepatan.
Itu idenya. Jelas bahwa hampir tidak mungkin untuk menerapkannya di firmware pengontrol di tingkat DIY (di luar pabrik mobil). Namun, kita dapat membangun komputer kita di sebelah pengontrol utama mobil, menganalisis parameter mengemudi saat ini melalui CAN, dan memberikan tindakan kontrol di sana. Saya tidak yakin bahwa momen saat ini di roda dapat diambil dari CAN, tetapi roda gigi yang aktif, aliran udara, dan rpm pasti dimungkinkan (ini memungkinkan Anda menghitung momen secara tidak langsung). Selanjutnya, kemungkinan besar tidak mungkin untuk memerintahkan throttle secara langsung melalui CAN (ini akan sangat berbahaya) - tetapi kemungkinan besar kami dapat memberikan perintah proaktif untuk menambah atau mengurangi kecepatan jelajah yang ditetapkan, atau (jika CAN tidak mendukung ini) sambungkan ke tombol yang sesuai di setir mobil. Segala sesuatu yang lain sepertinyadapat diimplementasikan di pengontrol eksternal ini.
UPDATE: Dialog dengan lonelymypmembawa saya ke solusi yang lebih sederhana - karena dalam keadaan stabil mobil bergerak secara seragam, modul vektor percepatan dari akselerometer selalu sama dengan 1g (terlepas dari posisinya relatif terhadap sistem koordinat mobil). Jika akselerometer mendeteksi rotasi vektor ini sepanjang sumbu tegak lurus terhadap sumbu gerak, ini berarti munculnya hambatan tambahan (naik, tutup, angin sakal) atau gaya gerak (turun, putar balik). Sistem kontrol dipandu oleh dinamika rotasi vektor dan menghasilkan tindakan pencegahan. Maka kita tidak membutuhkan model kerugian pada transmisi, ban, dll, walaupun kita membutuhkan informasi tentang massa arus, karena karakteristik kontrol langsung tergantung padanya (rasio percepatan pada sumbu longitudinal dengan delta momen pada roda)