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Control de crucero

Icono de control de crucero común en los tableros especificados por ISO-7000-2047, ISO 2575:2010 e ISO 6727. Existe otro icono para el control de crucero adaptativo más moderno , pero algunos automóviles también usan el icono de control de crucero para la función de limitador de velocidad , que no tiene un icono estándar.

El control de crucero (también conocido como control de velocidad , comando de crucero , autocrucero o tempomat ) es un sistema que controla automáticamente la velocidad de un automóvil . El sistema es un servomecanismo que toma el control del acelerador del automóvil para mantener una velocidad constante establecida por el conductor.

Historia

Botón pulsador de comando de crucero a la izquierda del tablero de instrumentos de un AMC Ambassador de 1967
Control de crucero en un Citroën Xsara
Control de crucero en el volante de un Jeep Grand Cherokee del año 2000

El control de velocidad ya existía en los primeros automóviles, como el Wilson-Pilcher a principios del siglo XX. Tenían una palanca en la columna de dirección que se podía usar para establecer la velocidad que debía mantener el motor. [1] En 1908, el Peerless incluyó un regulador para mantener la velocidad del motor a través de una palanca de aceleración adicional en el volante. [2] Peerless utilizó con éxito un regulador flyball. [3] Publicitaron su sistema como capaz de "mantener la velocidad tanto cuesta arriba como cuesta abajo".

En 1788, James Watt y Matthew Boulton utilizaron un regulador para controlar las máquinas de vapor , pero su uso se remonta al menos al siglo XVII. En una máquina, el regulador utiliza la fuerza centrífuga para ajustar la posición del acelerador y adaptar la velocidad de la máquina a distintas cargas (por ejemplo, al subir una colina).

El control de crucero moderno (también conocido como velocímetro o tempomat) fue inventado en 1948 por el inventor e ingeniero mecánico ciego Ralph Teetor . [4] [5] Se le ocurrió la idea debido a que estaba frustrado por el hábito de su conductor de acelerar y desacelerar mientras hablaba.

Un factor más significativo en el desarrollo del control de crucero fue el límite de velocidad de 35 mph (56 km/h) impuesto en los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial para reducir el uso de gasolina y el desgaste de los neumáticos. [5] Un mecanismo controlado por el conductor proporcionaba resistencia a una mayor presión sobre el pedal del acelerador cuando el vehículo alcanzaba la velocidad deseada. [5] La idea de Teetor de un selector de velocidad en el tablero de instrumentos con un mecanismo conectado al eje de transmisión y un dispositivo capaz de presionar contra el pedal del acelerador fue patentada en 1950. [5] Añadió una capacidad de bloqueo de velocidad que mantenía la velocidad del coche hasta que el conductor tocaba el pedal del freno o apagaba el sistema. [5]

En 1950, el sargento mayor Frank J. Riley presentó una patente estadounidense para un "regulador de velocidad constante". [6] Concibió el dispositivo mientras conducía por la autopista de peaje de Pensilvania e instaló su invento en su coche en 1948. [7]

Otro inventor llamado Harold Exline, que trabajaba independientemente de Riley, también inventó un tipo de control de crucero que instaló por primera vez en su coche y en los de sus amigos. Exline presentó una patente estadounidense para un "control de aceleración accionado por vacío con válvula de aire controlada eléctricamente" en 1951, que le fue concedida en 1956. [8] A pesar de estas patentes, Riley, Exline y los titulares de patentes posteriores no pudieron cobrar regalías por ninguna invención de control de crucero.

El primer coche con el sistema de "velocímetro" de Teetor fue el Chrysler Imperial de 1958 (llamado "piloto automático"), que utilizaba un dial de control de velocidad en el tablero de instrumentos. [9] Este sistema calculaba la velocidad de avance a partir del cable giratorio del velocímetro y utilizaba un motor eléctrico bidireccional accionado por tornillo para variar la posición del acelerador según fuera necesario. Cadillac pronto renombró y comercializó el dispositivo como "control de crucero". [5]

En 1965, American Motors Corporation (AMC) introdujo un control automático de velocidad de bajo precio para sus automóviles de gran tamaño con transmisión automática. [10] La unidad de "comando de crucero" de AMC se accionaba mediante un botón en el tablero una vez que se alcanzaba la velocidad deseada del automóvil. La posición del acelerador se ajustaba automáticamente mediante un control de vacío que abría y cerraba el acelerador según la información del cable del velocímetro en lugar de a través de un control ajustable en el tablero. [10] [11] La unidad se apagaba cada vez que se aplicaban los frenos.

Daniel Aaron Wisner inventó un "control de crucero electrónico automotriz" en 1968 como ingeniero de la División de Sistemas Industriales y de Automatización de RCA en Plymouth, Michigan . Su invención se describe en dos patentes presentadas ese año (patentes estadounidenses 3570622 y 3511329), la segunda de las cuales introduce la memoria digital , y fue el primer dispositivo electrónico que controló un automóvil. [12]

Debido a la crisis del petróleo de 1973 y al aumento de los precios del combustible, el dispositivo se hizo más popular en los EE. UU. [13] "El control de crucero puede ahorrar gasolina al evitar picos que expulsan combustible" mientras se conduce a velocidades constantes. [13] En 1974, AMC, GM y Chrysler fijaron el precio de la opción entre 60 y 70 dólares, mientras que Ford cobraba 103 dólares. [13]

A finales de la década de 1980, Motorola desarrolló finalmente comercialmente un circuito integrado para el diseño de Wisner para el control de crucero electrónico , denominado Procesador de control de velocidad automotriz MC14460 en CMOS . [14] La ventaja del control de velocidad electrónico sobre su predecesor mecánico era que podía integrarse con sistemas electrónicos de prevención de accidentes y de gestión del motor .

Operación

Unidad de control de crucero en el cable del velocímetro y válvula de vacío
Servo del acelerador del control de crucero

El conductor debe acelerar manualmente el vehículo y utilizar un botón para ajustar el control de crucero a la velocidad actual.

El control de crucero toma su señal de velocidad de un eje de transmisión giratorio , un cable del velocímetro , un sensor de velocidad de la rueda , de las RPM del motor o de los pulsos de velocidad internos producidos electrónicamente por el vehículo. La mayoría de los sistemas no permiten el uso del control de crucero por debajo de una cierta velocidad, normalmente alrededor de 25 o 30 mph (40 o 48 km/h). El vehículo mantendrá la velocidad deseada tirando del cable del acelerador con un solenoide , un servomecanismo accionado por vacío o utilizando los sistemas electrónicos integrados en el vehículo (completamente electrónicos) si utiliza un sistema "drive-by-wire".

Todos los sistemas de control de crucero deben tener la capacidad de desactivarse explícita y automáticamente cuando el conductor pisa el pedal del freno y, a menudo, también el embrague. Los sistemas de control de crucero incluyen con frecuencia una función de memoria para recuperar la velocidad establecida después de frenar y una función de marcha por inercia para reducir la velocidad establecida sin frenar. Cuando el control de crucero está activado, el acelerador aún puede acelerar el automóvil, pero una vez que se suelta el pedal, reducirá la velocidad del vehículo hasta que alcance la velocidad establecida previamente.

En los vehículos más modernos equipados con control electrónico del acelerador , el control de crucero puede integrarse en el sistema de gestión del motor del vehículo . Los sistemas "adaptativos" modernos incluyen la capacidad de reducir automáticamente la velocidad cuando disminuye la distancia con el vehículo que va delante o el límite de velocidad.

Los sistemas de control de crucero de algunos vehículos incorporan una función de "limitador de velocidad", que no permitirá que el vehículo acelere más allá de un máximo preestablecido; esto generalmente se puede anular presionando a fondo el pedal del acelerador. La mayoría de los sistemas evitarán que el vehículo aumente la velocidad del motor para acelerar más allá de la velocidad elegida. Sin embargo, no aplicarán los frenos en caso de exceso de velocidad en bajadas, ni evitarán que el automóvil vaya más rápido que la velocidad seleccionada incluso con el motor al ralentí .

El control de crucero es menos flexible en vehículos con transmisión manual porque al pisar el pedal del embrague y cambiar de marcha, normalmente se desactiva el control de crucero. La función de "reanudación" debe utilizarse cada vez que se selecciona la nueva marcha y se suelta el embrague. Por lo tanto, el control de crucero es más beneficioso a velocidades de autopista /autopista, cuando se utiliza la marcha más alta prácticamente todo el tiempo. Sin embargo, la función de limitador de velocidad no tiene este problema.

Ventajas y desventajas

Algunas ventajas del control de crucero incluyen: [15]

Sin embargo, cuando se utiliza incorrectamente, el control de crucero puede provocar accidentes debido a varios factores, como: [15]

Control de crucero adaptativo

Interruptor del control de crucero adaptativo (ACC) en el volante del Nissan Note e-Power. El botón inferior izquierdo es el símbolo del control de crucero adaptativo definido en las normas ISO 2575:2010 e ISO 7000-2580 y utilizado en varios vehículos.

Algunos vehículos modernos cuentan con sistemas de control de crucero adaptativo (ACC), un término general que significa control de crucero mejorado. Los sistemas de velocidad fija dinámica utilizan la posición GPS de las señales de límite de velocidad de una base de datos. Muchos sistemas también incorporan cámaras, láseres y equipos de radar de ondas milimétricas para determinar qué tan cerca está un vehículo de otros o de otros objetos en la carretera. [21]

Las tecnologías se pueden configurar para mantener una distancia con los vehículos que van delante del coche; el sistema reducirá automáticamente la velocidad en función de los vehículos que van delante o seguirá manteniendo la velocidad establecida. [21] Algunos sistemas no pueden detectar coches o peatones completamente parados, por lo que el conductor debe estar siempre atento. Los sistemas de frenado automático utilizan un solo sensor o una combinación de sensores (radar, lidar y cámara) para permitir que el vehículo siga el ritmo del coche que sigue, reduzca la velocidad cuando se acerca al vehículo de delante y acelere hasta la velocidad preestablecida cuando el tráfico lo permite. Algunos sistemas también cuentan con sistemas de advertencia de colisión frontal , que advierten al conductor si un vehículo que va delante, dada la velocidad de ambos vehículos, se acerca demasiado dentro de la distancia de frenado o de la distancia de separación preestablecida.

Los vehículos con control de crucero adaptativo se consideran automóviles autónomos de nivel 1 , según la definición de SAE International . [22]

Véase también

Referencias

  1. ^ Bober, Isaac (8 de noviembre de 2016). "¿Qué es el control de crucero y cómo funciona?". Australia: Practical Motoring . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  2. ^ "Los motores y transmisiones sin igual de 1908". Scientific American . 97 (19): 347–348. 9 de noviembre de 1907. doi :10.1038/scientificamerican11091907-347 . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  3. ^ Vaughan, Daniel (agosto de 2010). "1909 Peerless Model 25". conceptcarz.com . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  4. ^ Dispositivo de control de velocidad para resistir el funcionamiento del acelerador. Ralph R. Teetor. Patente de EE. UU. 2519859 A Archivado el 4 de diciembre de 2018 en Wayback Machine.
  5. ^ abcdef Sears, David (8 de marzo de 2018). "El visionario ciego que inventó el control de crucero". Smithsonian . Consultado el 22 de septiembre de 2019 .
  6. ^ Regulador de velocidad constante. Frank J. Riley. Patente de Estados Unidos US2714880
  7. ^ The Keesler News, 4 de noviembre de 1948
  8. ^ Control de aceleración accionado por vacío con válvula de aire controlada eléctricamente. Harold Exline. Patente de EE. UU. 2742123
  9. ^ "Chrysler Auto Pilot 1958 (folleto)". oldcarbrochures.com. pág. 1. Consultado el 9 de marzo de 2015 .
  10. ^ ab "1966 American Motors". Car Life . 12 : 46. 1965 . Consultado el 9 de marzo de 2015 .
  11. ^ Nice, Karim (15 de enero de 2001). "Cómo funcionan los sistemas de control de crucero". HowStuffWorks . Consultado el 9 de marzo de 2015 .
  12. ^ Niemeier, Hannah (11 de febrero de 2016). "Exalumno de Hillsdale, inventor del control de crucero". Hillsdale College - The Collegian . Hillsdale, Michigan . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  13. ^ abc "Gran aumento de capacidad". Ward's Auto World . 10 : 95. 1974 . Consultado el 9 de marzo de 2015 .
  14. ^ "MC14460 Low-power CMOS LSI Automotive Speed ​​Control Processor - data sheet" (PDF) . Motorola . Consultado el 18 de junio de 2017 .
  15. ^ ab "Explicación: los diferentes tipos de control de crucero y cómo funcionan". Shropshire Star . Telford, Shropshire, Reino Unido. 29 de enero de 2019 . Consultado el 20 de septiembre de 2020 .
  16. ^ "Control de crucero adaptativo". Audi A8 Betriebsanleitung [ Manual de usuario Audi A8 ]. 292.561.4E0.00 (en alemán). Audi. Septiembre de 2008. pág. 107.
  17. ^ Markus, Frank (5 de mayo de 2020). "¿El control de crucero ahorra gasolina? ¿El aire acondicionado está encendido o las ventanas están abajo? Abordamos estas y otras preguntas sobre ahorro de combustible". Motor Trend . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  18. ^ "Conduzca despacio sobre hielo y nieve". Policía del estado de Michigan . Archivado desde el original el 12 de marzo de 2023. Consultado el 12 de marzo de 2023 .
  19. ^ "Conducir en malas condiciones".
  20. ^ Robinson, Dan. "Cómo corregir un deslizamiento en una carretera helada :: Seguridad en la formación de hielo en la carretera". icyroadsafety.com . Consultado el 2 de abril de 2024 .
  21. ^ ab "¿Qué es el control de crucero adaptativo?". Car and Driver . Consultado el 2 de abril de 2024 .
  22. ^ "Camino a la autonomía: explicación de los niveles 0 a 5 de los coches autónomos". Car and Driver . 3 de octubre de 2017 . Consultado el 28 de abril de 2018 .

Enlaces externos