Меню Закрыть

Как работает система старт стоп: Правда ли, что система «старт-стоп» убивает моторы: Статьи

Содержание

Система Старт-стоп — СТАТОР-СЕРВИС

Многие из вас слышали о системе под названием Старт-стоп (start-stop) и, конечно же, каждый хоть раз но задавался вопросом, что это за система такая и какую роль она играет в моем (или чужом) автомобиле. Сегодня я хочу ответить на все вопросы и рассказать, что собой представляет система Start-stop, о ее основных функциях, а также о том, чем она так полезна для вас, вашего авто и окружающей среды.

Итак, давайте по порядку…

Система Старт-стоп была изобретена с целью:

  1. Сократить количество выброса вредного CO в атмосферу.
  2. Сэкономить топливо ну и, конечно же, деньги.
  3. Снизить количество шума издаваемого автомобилем, посредством сокращения времени работы ДВС на холостых оборотах.

В эпоху экологических катастроф и глобального потепления, экологи и статисты начали уделять внимание мелочам, которые на самом деле являются довольно большими источниками загрязнения атмосферы. Так, однажды было произведено исследование в результате которого выяснилось, что около 30% от общего времени эксплуатации ТС оно работает на холостых оборотах.

Объяснять я думаю не стоит откуда берутся эти 30%, каждый автомобилист знает сколько ежедневно приходится простаивать с работающим двигателем на светофорах, в пробках во время час пика и т. д.

Поэтому появление системы Старт-стоп — это логическое решение вышеописанной проблемы. Совсем недавнего Start-stop устанавливался исключительно на гибридные модели, однако как показала практика в ней не меньше нуждаются авто с классическими двигателями, работающими на тяжелом типе топлива или традиционном бензине. Эксперты прогнозируют, что в следующем 2015 году около 50% от всех производимых в мире автомобилей будут оснащены системой Старт-стоп.

Об истории возникновения и цифрах поговорили, теперь давайте разберемся, что такое Старт-стоп система и как она работает.

А принцип работы системы Start-stop — до смешного прост и банален — едешь двигатель работает, остановился, двигатель — глохнет. При этом запуск двигателя после его остановки, к примеру, на светофоре, осуществляется автоматически при отпускании педали тормоза в АКПП, или при нажатии на педаль сцепления в МКПП.

Из чего состоит система Старт-стоп? В состав системы входят:

  1. Специальная система управления.
  2. Устройство, которое обеспечивает своевременный многократный пуск ДВС.

Принципов реализации функции остановки и запуска двигателя есть несколько, среди них:

  1. Запуск при помощи усиленного стартера.
  2. При помощи впрыск топлива в цилиндры и последующего воспламенения смеси.
  3. Посредством реверсионного генератора (стартер-генератора).

Наиболее простым и вместе с тем самым надежным с конструктивной точки зрения принято считать — системуStop&Start от всемирно известной компании Bosch. Именно разработка этой компании стала прообразом для всех систем этого класса, кроме того название системы «приклеилось» ко всем аналогам производимым другими компаниями. Эта история напоминает историю с Webasto (название компании, которая изобрела первый предпусковой подогрев двигателя, в итоге теперь кто бы не производил подобный механизм в народе его называют Вебасто).

Системой Старт-стоп от компании Bosch агрегатируются автомобили известнейших компаний мира: Audi, BMW и другие. Согласно исследовательским данным потребление топлива после применения данной установки существенно снизилось, а процент выброса вредного CO составил менее 8%.

В основе данной системы лежит специальный стартер, который рассчитан на огромное количество запусков двигателя и намного больший по сравнению с обычными стартерами ресурс службы. В стартере использован почти бесшумный механизмом привода, который гарантирует мгновенный тихий запуск мотора.

Система Start-stop способна выполнять:

  1. Запуск мотора.
  2. Его остановку.
  3. А также производить контроль заряда аккумуляторной батареи (АКБ).

Система Старт-стоп базируется на:

  1. Блоке управления.
  2. Входных датчиках.
  3. Исполнительных устройствах.

Под входными датчиками подразумеваются: датчик положения педали сцепления (или педали тормоза в случае с АКПП), датчик количества оборотов коленвала, датчик АКБ, а также еще несколько менее важных датчиков системы управления ДВС.

В системе нет отдельного электронного блока, вместо этого используется ЭБУ (электронный блок управления двигателем), в котором заложено соответствующее ПО.

К исполнительным устройствам можно отнести:

  1. Стартер.
  2. Форсунки системы впрыска.
  3. Катушки зажигания системы зажигания.

Как работает система Старт-стоп?

Принцип работы системы Start&Stop построен таком образом, что в случае полной остановки автомобиля на светофоре или в пробке «умная» система, руководствуясь определенными алгоритмами и данными, полученными от датчика количества вращения коленчатого вала, производит остановку двигателя. В это время питание электропотребителей (магнитола, кондиционер, и прочее…) переключается на аккумулятор. Когда выжимается педаль сцепления (или отпускается педаль тормоза в случае с АКПП) система автоматически активирует стартер, который производит мгновенный запуск двигателя. Количество цикла не ограничено и может повторяться бесконечно.

Если заряд АКБ опустится ниже установленного уровня, соответствующий датчик оповестит об этом систему, которая произведет отключение системы. Обратное включение системы Старт-стоп будет произведено после того как датчик зарядки АКБ сообщит о том, что в батарее находится достаточно мощности для полноценной работы системы. Кроме того. водитель может сам в ручном режиме произвести принудительное отключение этой системы, для этого производителем предусмотрена специальная кнопка, которая расположена на панели приборов.

Компания Kia Motors имеет свою систему Старт-стоп с аналогичной конструкцией, она называется — ISG (Idle Stop&Go). Главное отличие этой системы в умении особым образом управлять автомобильным генератором. Система ISG способна отключать генератор во время пиковых нагрузок двигателя, делается это для того чтобы снять нагрузку и сэкономить тем самым расход потребляемого топлива. И наоборот, когда водитель давит на педаль тормоза и двигатель не нуждается в мощности ISG включает генератор и подзаряжает АКБ.

В случае снижения заряда аккумуляторной батареи ниже 75% уровня система выполняет самоотключение.

Еще одна не менее успешная система — STARS (Starter Alternator Reversible System) от компании Valeo, использует для экономии топлива реверсионный генератор. Этой системой оборудованы автомобили таких компаний как: Mercedes и Citroen, благодаря ей автовладельцам удается добиться более чем 10%-й экономии топлива.

Что такое реверсионный генератор? Это грубо говоря — электромашина переменного тока, способная чередовать (изменять) свою работу, выполняя в зависимости от необходимости то — функцию генератора, то — функцию стартера. Работа данного стартер-генератора построена таким образом, что он при помощи специального приводного ремня и обратимого натяжителя, может передавать усилие в двух различных направлениях. Работает реверсионный генератор тихо и обладает намного меньшим временем запуска — 0,4 секунды, для сравнения у простого стартера это время составляет — 0,8 секунды.

В отличие от «Бошовской» системы управление STARS осуществляется отдельным ЭБУ, взаимодействующим с электронным блоком управления ДВС. Все остальное — входные датчики и прочие детали практически идентичны системе

Старт-стоп от компании Bosch.

Новым словом среди подобного рода систем можно считать сравнительно молодую систему, которая использует рекуперативное торможение, образуя тем самым дополнительный источник энергии, позволяющий сократить расход топлива. Заряд батареи происходит во время торможения автомобиля.

SISS (Smart Idle Stop System) — личная разработка компании Mazda, которая успешно конкурирует с остальными Старт-стоп системами. Здесь запуск двигателя осуществляется посредством впрыска топлива в цилиндры с последующим его воспламенением. Данной установкой агрегатируются преимущественно бензиновые агрегаты, в которых реализована функция непосредственного впрыска топлива.

С целью обеспечения оптимальной работы системы SISS остановка поршней в цилиндрах двигателя происходит в определенном положении, которое наиболее оптимально для последующего запуска мотора. При старте в цилиндры подается определенная часть топлива, затем происходит ее воспламенение и двигатель снова заводится. Чтобы помочь двигателю произвести запуск на короткое время в работу включается стартер. Данная технология позволяет сэкономить порядка 9% топлива, недостатком является то, что система работает исключительно с автоматическими коробками.

Как работает современная система Старт-Стоп?


Сегодня автомобильная пробка основная головная боль практически любого мегаполиса. Это основной источник серьезного загрязнения окружающей атмосферы города. Транспортное средство, движется со скоростью улитки, расходует минимум углеводородного топлива, и выбрасывают значительное количество выхлопных газов. И чтобы попытаться разрешить подобную проблему, необходимо, прежде всего, использование передовой и простой технологии, которой является устройство старт-стоп.

В 1999 году впервые интеллектуальное устройство Стоп-Старт была использована на компактном хэтчбеке Volkswagen Lupo. С этого периода компания VW Group, автомобильный концерн Mercedes-Benz и Bosch вкладывают в разработку и ее продвижение большие деньги. Следует отметить, что выпущенные автомобили этих компаний и многих других в обязательном порядке обзаведутся этим техническим устройством в базовой комплектации.

Алгоритм работы системы Старт-Стоп


Основной смысл работы системы Стоп-Старт очень прост. Автомобиль, оснащенный ДВС, в случае остановки транспортного средства выключается автоматически. Для того чтобы его завести необходимо убрать ногу с тормоза, если автоматическая трансмиссия или при нажатии на сцепление в случае механической коробки передач. Обычно система отключается автоматически, даже при разряженных аккумуляторах, можно осуществить принудительно при помощи кнопки Стоп-Старт расположенной на приборной панели.

Когда автомобиль остановился, штатный датчик отвечающий за частоту вращения коленвала, передает сигнал и система выключает силовой агрегат. При этом работа кондиционера, аудиосистемы и другие энергозависимые системы осуществляется от аккумулятора. Водитель при нажатии ногой педали сцепления или снятие ноги с педали тормоза, устройство «стоп-старт» запускает стартер и производится пуск двигателя.



Компания Mazda использует несколько иной принцип работы в систему Стоп-Старт. В этом случае мотор заводится не только стартером, а так же впрыском бензина в цилиндры и с дальнейшим воспламенением обогащенной смеси и двигатель получает мощный дополнительный импульс на старте.

Как правило, основу интеллектуальной системы Старт-Стоп обязательно должен входить стартер с увеличенным сроком эксплуатации, который сможет выдержать большое количество пусков автомобильного двигателя. В этой системе особая роль отводится системе привода, который осуществляет быстрый, бесшумный и надежный пуск ДВС и аккумуляторные батареи, они в момент отключения основного двигателя отвечают за питание всех приборов.

Техническое устройство системы старт-стоп в основном применяются на бензиновых моторах и в современных гибридных системах, а дизельные агрегаты испытывают некоторые проблемы, с этой технологией. Применение системы дает реальную пользу по снижению расхода топлива в условиях города ориентировочно на 8-10 %, практическая такая же величина снижения вредных выбросов в атмосферу.

Наши рекомендации для ознакомления

Компания Honda выпустила «пробный» гибридный автомобиль Insight в 1999 году, он представлял собой оригинальное трех дверное купе с весьма обтекаемым кузовом. Конструкторы использовали дополнительные накладки на задние колеса, что способствовало улучшению обтекаемости автомобиля и внешний вид принимал форму «капли».

Многие автолюбители придерживаются мнения, что в зимний период эксплуатации, в автомобиле предпочтительнее использовать бензин Аи-92, так, как низкое октановое число горючего благотворно влияет на холодный запуск силовой установки машины. А когда на улице станет теплее, лучше использовать Аи-95 или Аи-98. Верно ли это предубеждение?

Honda Insight – гибрид второго поколения продается с 2009 года, это пяти верный хэтчбек с размерами кузова относящийся к автомобилям среднего класса.

Сегодня все больше на дорогах городов появляется гибридных автомобилей. Они дорогие, тяжелые и имеют ряд недостатков. Они обладают определенными достоинствами. В качестве примера остановимся на двух автомобилях одной марки: один с гибридной силовой установкой, а другой с мотором на углеводородном топливе.

Технология Старт-Стоп | İnci Akü

Технология Старт-Стоп основана на том принципе, что двигатель внутреннего сгорания не запускается, если в этом нет необходимости. Таким образом, время простоя двигателя внутреннего сгорания сводится к минимуму, что приводит к экономии топлива и сокращению выбросов CO2.

Сегодня энергия, необходимая для работы современного бензинового двигателя внутреннего сгорания, эквивалентна энергии, которую двигатель потребляет на холостом ходу за 0,7 секунды. Следовательно, выключение двигателя внутреннего сгорания на каждое время остановки более 0,7 секунды обеспечивает экономию топлива.

Автомобили  с системой Старт-Стоп отличаются друг от друга. В то время как некоторые автомобили обеспечивают хранение кинетической энергии автомобиля в аккумуляторе за счет рекуперативного торможения, некоторые автомобили не имеют функции рекуперативного торможения. В то время как на автомобилях без рекуперативного торможения достигается снижение расхода топлива и выбросов CO2 на 5%, на автомобилях с этой функцией этот показатель может достигать 10%. (Значения достигнуты в результате испытаний на городчких дорогах Европы)

Ожидается, что большинство автомобилей, которые будут производиться в ближайшие годы, будут иметь функцию Старт-Стоп из-за ежегодного ужесточения норм по выбросам.

КАК РАБОТАЮТ АВТОМОБИЛИ С СИСТЕМОЙ СТАРТ-СТОП (МИКРОГИБРИДНЫЕ)?

В автомобиле с механической коробкой передач, в котором используется система Старт-Стоп, двигатель внутреннего сгорания останавливается, если выполняются следующие три условия.

  • Если информация с датчиков скорости автомобиля показывает ноль
  • Если двигатель внутреннего сгорания работает на холостом ходу
  • Если информация с датчика аккумулятора показывает, что аккумулятор может перезапустить двигатель внутреннего сгорания

Как только водитель снова нажимает на сцепление, двигатель внутреннего сгорания запускается заново.

В автомобиле с автоматической коробкой передач, использующим систему Старт-Стоп, двигатель внутреннего сгорания останавливается, когда выполняются следующие три условия.

  • Если водитель нажимает на педаль тормоза
  • Если информация с датчиков скорости автомобиля показывает ноль
  • Если информация с датчика аккумулятора показывает, что аккумулятор может перезапустить двигатель внутреннего сгорания

Как только водитель убирает ногу с педали тормоза, чтобы снова поехать, двигатель внутреннего сгорания запускается заново.

Остановка автомобиля на красный свет и при интенсивном движении.

Установление нейтральной передачи.

Отпускание сцепления.

Через 10 секунд двигатель останавливается.

Показатель сигнала горит.

Приход дорожного движения и светофора в удобное положение.

Нажатие на сцепление.

Перезапуск двигателя.

Показатель сигнала не горит.

Автомобиль готов к движению.

Система «старт-стоп» в авто — это благо или зло? Разбираюсь на примере Subaru XV | Martinian

Привет, уважаемая публика!

Множество современных автомобилей сегодня оснащаются системами «старт-стоп». Это такая штука, которая глушит двигатель, когда ты останавливаешься, и автоматически заводит его, когда трогаешься. Судя по отзывам журналистов, блогеров, да и обычных автолюбителей, эта опция вызывает неоднозначную реакцию: кому-то она нравится, других — напрягает. Давайте разбираться…

Система «старт-стоп» обычно обозначается значком в виде буквы А в кружке со стрелкой

Система «старт-стоп» обычно обозначается значком в виде буквы А в кружке со стрелкой

В декабре у меня на длительном тесте была Subaru XV — эта модель как раз оснащается системой «старт-стоп», (причём, уже в базовой комплектации). Ниже расскажу о своих впечатлениях от её работы на этом автомобиле.

Subaru XV 2020

Subaru XV 2020

Немного теории

Для чего вообще нужен «старт-стоп»?

Прежде всего, для сокращения вреда окружающей среде. Ведь когда автомобиль стоит, двигатель работает на холостых оборотах, порождая выхлопные газы. А мог бы и не работать…

Какое-то время назад человечество додумалось до того, чтобы глушить ДВС во время остановок. Таким образом, стоящий на месте автомобиль не порождает вредных выхлопов, ну и попутно ещё экономит топливо…

Как оно на практике

Проехав на #subaru xv более двух тысяч километров, я пришёл к выводу, что на этой машине система «старт-стоп» работает не просто хорошо, а почти идеально! У неё обнаружился только один единственный недостаток. О нём чуть ниже.

Блок кнопок слева под рулём

Блок кнопок слева под рулём

Начну с того, что систему «старт-стоп» отключить здесь достаточно просто: для этого предусмотрена соответствующая кнопка слева под рулём. Не нужно лезть в недра мультимедии, как это реализовано на многих современных автомобилях. Но у меня лично ни разу не возникло желания сделать это.

Правая нога может отдыхать, как и левая

Правая нога может отдыхать, как и левая

Японские инженеры, (а все #Субару создаются инженерами, как вы помните :-)), очень хорошо продумали работу этой функции.

Во-первых, если во время остановки нажимать на педаль тормоза с небольшим усилием, то система «старт-стоп» не сработает. Таким образом, когда подкатываешься к светофору и видишь, что вот-вот включится разрешающий сигнал, можешь дать машине понять, что на этот раз двигатель глушить не нужно. Очень удобно!

Во-вторых, когда система сработала и двигатель выключился, перед троганием, чтобы избежать небольшой задержки, (например, на том же светофоре), можно нажать тормоз повторно, и автомобиль заведётся. Да, задержка при автоматическом заводе, (когда нажимаешь газ или убираешь ногу с педали тормоза), конечно есть. И она минимальная, но кого-то всё же может напрягать. У всех же разная скорость реакции…

Наконец, система старт-стоп не только сама глушит и включает двигатель в нужные моменты, но и информирует водителя на экране бортового компьютера. И вот это просто гениально — посмотрите:

В верхней части экрана БК: время в минутах и секундах, в которое двигатель в пути был заглушен, и количество сэкономленного топлива!

В верхней части экрана БК: время в минутах и секундах, в которое двигатель в пути был заглушен, и количество сэкономленного топлива!

Таким образом, машина как бы намекает водителю:

«посмотри, это всё не зря: видишь, какое время мы не дымили и сколько бензина сэкономили!»

И эта информация реально мотивирует! Жаль только, что счётчик обнуляется вместе со сбросом километража.

Вкупе с автохолдом — ещё лучше!

Говоря о системе #старт-стоп , невозможно не упомянуть систему #автохолд .

В случае с Субару XV она тоже идёт в базе и позволяет автоматически зафиксировать автомобиль при остановке, не переводя рычаг АКПП в положение «P». То есть подъехал к светофору, остановился и можешь убирать ногу с педали тормоза. Машина не только заглушится, (система «старт-стоп»), но и зафиксируется тормозами, (система «автохолд»).

Кнопка включения/отключения «автохолда» располагается на тоннеле

Кнопка включения/отключения «автохолда» располагается на тоннеле

Стоит отметить, что «автохолд», если он активирован, работает независимо от «старт-стопа». Если двигатель по каким-то причинам не заглушился, (например, салон автомобиля недостаточно прогрет), «автохолд» всё равно сработает и зафиксирует машину.

А если, опять же, не сильно нажимать на тормоз, то «автохолд» не сработает, даже если он активирован — удобно!

Кстати, активировать «автохолд» необходимо каждый раз после включения зажигания. И, наверное, это правильно. А вот «старт-стоп» активируется сам по умолчанию.

И ещё: когда остановился, сработал «автохолд» и ты убрал ногу с педали тормоза, то отключить «автохолд» кнопкой не получится до тех пор, пока нога снова не окажется на тормозе — защита от дурака.

Тот самый недостаток

Как я написал выше, за 2100 км я ни разу не отключал систему «старт-стоп», но один недостаток у неё на этой машине всё же обнаружился. Включение двигателя сопровождается ощутимой вибрацией. Машина как бы вздрагивает, и ты ощущаешь это довольно хорошо.

Хорошо это может быть только с той точки зрения, чтобы не заснуть. Но я бы предпочёл, чтобы автозавод ДВС происходил не столь заметно.

Хотя, ради экологии и экономии я готов закрыть на это глаза.

——

Теперь вам слово, уважаемые читатели: как вы относитесь к подобным системам? Был ли у вас опыт их использования? Обязательно делитесь своим мнением в комментариях и подписывайтесь на канал — скоро подробно расскажу о расходе топлива на Субару XV.

——-

Самая маленькая Субару стоит 2,5 млн руб в топе. Взял её на длительный тест, чтобы разобраться, что дают за эти деньги

«Японец», который смог. Сел за руль Субару XV и приятно удивился

принцип работы, нюансы экономии топлива, о которых должен знать каждый

Пробка в большом городе — обыденность практически для каждого автомобилиста, при этом двигатель машины продолжает функционировать, используя для этого холостой ход, топливо потребляется, и водитель тем самым терпит убытки. Чтобы сэкономить на бензине и ремонте, можно оснастить авто системой «Старт стоп». Но для начала стоит разобраться, как она работает. Производители автомобилей называют множество преимуществ данной функции, но для принятия решения автомобилисту не мешает знать и о некоторых ее недостатках.

Как появилась система «Старт стоп»?

Из-за роста цен на дизтопливо и бензин водители все чаще стали задумываться, как они могут сэкономить деньги. Пробки, регулярные остановки на пешеходных переходах и светофорах значительно усложняют задачу. Согласно актуальной статистике, двигатель любого авто до 30% всего времени эксплуатации работает вхолостую. Выброс вредных веществ в атмосферу и расход топлива при этом продолжаются. Многие автопроизводители поставили перед собой задачу решить эту проблему. Так появилась система «Старт стоп». Первые подобные разработки датированы семидесятыми годами прошлого века.

Современные модели устройства подходят как для авто, которые ездят на дизеле, так и для гибридных моделей. Разработчики гарантируют экономию бензина до 10-15% в условиях повседневной эксплуатации.

Система отличается простым использованием и наличием уникального механизма остановки на светофоре или в пробке.

Принцип работы устройства

Основная задача функции «Старт стоп» — уменьшить расход автомобилем топлива (будь то бензин, дизель или газ), уровень шума во время езды и выброс вредных веществ в атмосферу, когда мотор функционирует вхолостую. Так как принцип его работы довольно прост, в эксплуатации «Старт стоп» обычно не вызывает вопросов даже у новичков.

Для экономии ресурсов необходимо просто активировать функцию автоматического отключения двигателя. При команде «старт» оборудование снова начнет работать, и автомобиль быстро сдвинется с места, но до этого расход будет полностью отключен.

Система «Старт стоп» активируется при:

  • полной остановке транспорта;
  • нейтральном положении рычага коробки передач;
  • отпускании педали сцепления;
  • нажатии на тормоз.

Важно отметить, что когда мотор находится в выключенном состоянии, питание всей автомобильной электроники осуществляется исключительно при помощи аккумуляторной батареи. Если она окажется разряженной, то машина не сможет нормально функционировать.

После запуска функции «Старт стоп» автомобиль сможет спокойно тронуться с места и продолжить поездку. Разработка подходит как для автомобилей с АКПП, так и для авто с механической коробкой передач.

Устройство состоит из реверсивного генератора и стартера, системы электронного управления и механизма, обеспечивающего моментальный многократный запуск ДВС. Многие производители используют специальные стартеры, которые отличаются продолжительным сроком службы.

Электронное управление отвечает за запуск мотора, его своевременную остановку, постоянный контроль уровня заряда аккумуляторной батареи. Если этот элемент выйдет из строя, система «Старт стоп» прекратит работать.

Об использовании функции рекуперации

Самыми востребованными и современными считаются устройства «Старт стоп» с режимом рекуперации. Он обеспечивает накапливание энергии во время торможения. Если ДВС будет подвергаться повышенной нагрузке, генератор сможет автоматически отключить его для экономии горючего. А при торможении за счет рекуперации энергии он вновь начнет работать и параллельно зарядится аккумулятор. Основная отличительная черта таких систем – использование реверсивного генератора, который может переключаться на стартерный режим работы.

В заключение стоит отметить, что при всех своих плюсах функция «Старт стоп» дает большую нагрузку на аккумулятор, двигатель и стартер и сокращает рок их службы. Поэтому важно автовладельцу нужно решить, что для него важнее: экономия топлива и экологичность или более долгий срок службы этих механизмов. Подбирать устройство нужно так, чтобы оно соответствовала техническим возможностям конкретного автомобиля. Из-за несовместимости компонентов возможны сбои в работе авто.

Рекомендованные статьи

Люби это или ненавидь: технология «старт-стоп» никуда не денется

Если вы покупали автомобиль в последние несколько лет, вы, возможно, заметили, что автопроизводитель поддерживает режим «старт-стоп» (или «старт-стоп/чистый холостой ход») технологии, помогающие экономить топливо. Эти системы стали более распространенными в последнее время, и идея, стоящая за ними, относительно проста: когда вы останавливаетесь на красный свет или ждете в очереди, вам не нужен двигатель вашего автомобиля; и если двигатель не работает, он не тратит топливо.

Но как работает технология? Мы подробнее рассмотрим плюсы и минусы.

Тормоз для топливной экономичности

Системы остановки и запуска автопроизводителей обычно работают одинаково, хотя между разными марками могут быть небольшие различия в пользовательском опыте. Когда вы нажимаете на тормоз и машина полностью останавливается, двигатель выключается, экономя топливо, пока вы сидите. Как только вы уберете ногу с педали тормоза, двигатель снова запустится мгновенно и плавно.

Компания Volkswagen of America впервые внедрила технологию «стоп-старт» в 2017 году в своем новом внедорожнике Atlas и обновленном Tiguan.Дуг Скорупски, менеджер VW по разработке силовых агрегатов, объясняет эту функцию.

«Поскольку вы фактически отпускаете педаль тормоза, система может ощутить уменьшение давления на эту педаль тормоза, и она уже будет настраиваться на запуск двигателя еще до того, как вы нажмете на педаль газа,» он говорит. «Один из основных аспектов этой системы, который мы хотим, — убедиться, что она не вызывает никаких колебаний. Когда вы нажимаете педаль акселератора, мы хотим, чтобы двигатель работал, чтобы вы не колебались.»

Система «стоп-старт» может работать как с автоматической, так и с механической коробкой передач, хотя в настоящее время она доступна только для автоматических коробок передач Volkswagen и автоматических коробок передач с двойным сцеплением. Это связано с тем, что VW разработал свою систему с учетом американских привычек и предпочтений вождения.

Autoweek сообщает что в автомобилях, которые работают в паре с системой «старт-стоп» и механической коробкой передач, машине гораздо проще понять, когда ехать. сцепление.Когда вы включаете передачу, он готов к работе.

Плюсы и минусы

Хотя технология «старт-стоп» вызывает повышенный износ некоторых компонентов, их модернизируют, чтобы справиться с возросшим спросом. Эти двигатели предназначены для постоянной смазки (чтобы предотвратить контакт металла с металлом, который вызывает преждевременный износ и повреждение двигателя) и оснащены модернизированным стартером, 12-вольтовой батареей и генератором переменного тока.

Не все водители любят эту технологию и считают ее навязчивой и раздражающей, особенно при движении в пробках, поэтому очень важно сделать ее удобной и простой в использовании.В некоторых автомобилях он не активируется, если условия не оптимальны. Скорупски говорит, что когда двигатель еще холодный или если кондиционер работает на высокой мощности, система VW не сработает, потому что это может вызвать дискомфорт в салоне. Некоторые из них также могут отключаться, если на улице слишком жарко или слишком холодно, и большинство автомобилей также позволяют водителям вручную отключать систему. Фактически, Агентство по охране окружающей среды США предполагает, что половина водителей, у которых оно есть, отключает его.

Но Скорупски говорит, что экономия топлива того стоит.«Люди в более перегруженных, более городских условиях будут иметь более высокую экономию топлива, чем люди в сельской местности», — говорит он. «Это зависит от количества остановок и того, как долго эти автомобили стоят на светофорах».

В городских районах это составляет от 10 до 15 процентов, говорит он. Эти цифры также отражают сокращение выбросов выхлопных газов, а это означает, что эти автомобили могут создавать на 10–15% меньше загрязнения.

Если вы много ездите по городу, вы являетесь главным кандидатом на установку технологии «стоп-старт» на своем следующем новом автомобиле или подержанном автомобиле последней модели.Volkswagen новичок в этой области, но вы можете вернуться на пару лет назад и найти эти системы на автомобилях BMW, Ford, Volvo, Kia и Honda, среди прочих. Скорупски говорит, что технология «стоп-старт» — это в основном американская вещь из-за правительственных стандартов корпоративной средней экономии топлива (CAFE). Это означает, что даже когда автопроизводители пытаются разрабатывать автомобили для продажи в как можно большем количестве стран, новые автомобили для американского рынка в этом отношении несколько уникальны. Другими словами, ничто не мешает автопроизводителям продавать автомобили с системой «стоп-старт» в других местах; им просто пока это не нужно.

Развенчание мифов: Вредит ли система «старт-стоп» вашему двигателю?

МНОЖЕСТВО ОТВЕТСТВЕННЫХ писателей расскажет вам о том, что автопроизводители пытаются обмануть систему в лабораторных тестах на экономию топлива, и в какой-то степени это так, но есть еще кое-что, что нужно остановить и начать. Расслабься и позволь дяде Исааку научить тебя…

Какова история стоп-старт?

Это были 1980-е годы, век пышных волос, отличных фильмов («Горец», «Охотники за привидениями», «Лучший стрелок», «Индиана Джонс», «Звездные войны…») и инноваций в автомобилях.Задолго до того, как некоторые «мошенники» инженеры Volkswagen решили обмануть систему в Калифорнии и вызвать «дизельгейт», некоторые инженеры Volkswagen изобрели систему «старт-стоп».

Или, по крайней мере, Volkswagen первым применил эту идею к серийным автомобилям. Стоп-старт — это набор технологий, которые бренд запустил под своим брендом Formel E (Формула E). Думайте об этом как о BlueMotion до BlueMotion. В соответствии с Formel E соответствующие Passat, Polo и Golf (будь то бензиновый или дизельный) будут оснащены аэродинамическими деталями и бобами, настроенными трансмиссиями с высокой высшей передачей (называемой электронной передачей) для экономии топлива при работе на постоянной скорости. скорость на шоссе.В комплект Formel E также входил индикатор переключения передач, который с помощью желтого индикатора на приборной панели подсказывал, когда следует переключиться на более высокую передачу для максимальной эффективности.

Но основной частью комплекта был стоп-старт, который можно было активировать, нажав кнопку на приборной панели, а затем нажав ее еще раз, чтобы снова включить двигатель, или когда вы включали первую передачу в автомобиле с механической коробкой передач.

К сожалению, стоп-старт не прижился. Во всяком случае, не в 1980-х. Он снова появился в 1990-х годах в гибридных автомобилях, и только в 2013 году он действительно стал популярным в автомобилях. Да, действительно.

Итак, что такое стоп-старт?

Когда автомобиль останавливается, двигатель глушится до тех пор, пока водитель либо не выключит сцепление и не включит передачу (на автомобиле с механической коробкой передач; чтобы активировать ее, водителю необходимо перевести трансмиссию в нейтральное положение), либо пока вы не отпустите педаль акселератора и не переключитесь на затормозить и остановить автомобиль (на автомобиле с автоматической коробкой передач). В большинстве приложений функция «стоп-старт» по умолчанию включена, но обычно ее можно отключить с помощью кнопки на приборной панели; хотя он будет снова включаться каждый раз, когда автомобиль выключается и снова включается ключом.Идея, стоящая за этим, заключается в том, что он экономит топливо и выбросы, которые в противном случае могли бы генерироваться, когда транспортное средство простаивает на светофоре.

Здесь стоит помнить, что функция «стоп-старт» будет работать только при «правильных» условиях, то есть, если на улице слишком холодно или слишком жарко, а система вентиляции и кондиционирования работает сверхурочно, чтобы поддерживать тепло или прохладу, тогда функция «стоп-старт» выключит двигатель. двигатель, но через долю секунды включите его снова, чтобы предотвратить перегрузку аккумулятора.И редко, даже при подходящих условиях, система «стоп-старт» держит двигатель вашего автомобиля выключенным более 90 секунд.

Вызывает ли остановка-старт преждевременный износ?

Широкое применение системы «стоп-старт» стало возможным только благодаря усовершенствованию таких вещей, как аккумуляторная технология, подшипники, масла и системы управления в транспортных средствах. Видите ли, если попросить двигатель остановиться, а затем снова запустить, это создает нагрузку на компоненты. Действительно, если вы возьмете стартер 1990-х годов и посмотрите на современный, то современный стартер будет намного мощнее и сможет выдерживать до 500 000 циклов за свой «срок службы» — старый стартер был рассчитан только на 50 000 циклов. запускать циклы.Отличаются самые разные вещи, от типа используемых подшипников до долговечных щеток, работы соленоида, проводки (усиленной). Цель состоит в том, чтобы облегчить работу стартера.

То же самое с батареей, которая сейчас намного прочнее, чем была в 1990-х, и это потому, что когда двигатель остановлен, но мы все еще хотим, чтобы свет был включен, и мы слушали музыку, и включали обогрев или охлаждение, а затем запустите двигатель, когда индикаторы станут зелеными.Помимо усиленной батареи и жгута проводов, в некоторых системах используется отдельная батарея для перезапуска двигателя, в то время как основная батарея заботится обо всем остальном, а в некоторых используется конденсатор, который накапливает заряд для запуска стартера. Кроме того, есть более гладкое, более липкое моторное масло, которое остается на движущихся частях, когда двигатель останавливается на более длительный срок, и подшипники, которые теперь более скользкие благодаря смазке, а также в конструкции.

Practical Motoring побеседовал с техническим руководителем ведущего автопроизводителя, который сказал, что режим «стоп-старт» не приводит к дополнительному износу двигателя, но владелец должен придерживаться рекомендованного графика обслуживания и использовать рекомендованное производителем масло. «Использование более дешевых масел может нанести больше вреда двигателю вашего автомобиля, чем что-либо еще», — сказал он в интервью журналу «Practicic Motoring». «Оперативный стоп-старт вообще не вызывает износа; Однако износ при холодном пуске имеет значение», — сказал он.

Стоп-старт экономит деньги или топливо?

Ну, это тот вопрос, который вообще повергает интернет в ступор. Это личное дело, я думаю. Для меня система «стоп-старт» экономит мне, может быть, пару центов топлива в неделю, но это просто из-за моего вождения.Долгие остановки между остановками. Но если вы находитесь в пробке с частыми остановками, то он будет более активным и сэкономит вам немного больше, чем мне.

Это означает, что выбросы выхлопных газов меньше, но если учесть, что в лучшем случае автомобиль будет останавливаться максимум на 90 секунд, то общая экономия может измеряться в центах и ​​пригоршне долларов только с течением времени. , а не сотни и тысячи долларов.

По топливу экономия будет примерно одинаковая… тут чуть-чуть, там чуть-чуть.И хотя некоторые считают, что это достаточно веская причина, чтобы отключить режим «стоп-старт», я бы сказал, что возможность сохранить каждую частичку сущности мертвого динозавра, которую вы можете, стоит того.

Стоп-старт предназначен для экономии денег и топлива или для того, чтобы автопроизводители заявляли о большей экономии топлива?

Ну, это зависит от того, кого вы слушаете. Да, идея заключается в том, чтобы сэкономить деньги и топливо, но некоторые утверждают, что это сделано для того, чтобы производители автомобилей могли обмануть систему; то есть, когда дело доходит до лабораторного теста расхода топлива.Вы можете прочитать больше о том, как это работает ЗДЕСЬ, но если в двух словах, то автомобиль выезжает на катящуюся дорогу и едет около 20 минут двумя блоками по 10 минут. Большая часть этой симуляции предназначена для воссоздания бега с остановкой и запуском, и поэтому некоторые утверждают, что те, у кого есть система «стоп-старт», дают преимущество тем, у кого ее нет. Но это только как-то правильно. Видите ли, большинство, если не все новые автомобили, теперь поставляются с системой «стоп-старт» в стандартной комплектации, особенно в наиболее конкурентных сегментах, и поскольку система «стоп-старт» будет останавливать автомобиль на холостом ходу максимум на 90 секунд, преимущество будет минимальным.

Возможность использования стоп-старт…

Раньше эти системы были очень грубыми. Действительно, они были настолько грубыми, что в США люди жаловались на BMW 3-й серии, когда на ней впервые представили систему «стоп-старт», что ее отозвали, а систему переработали. И я водил машины, где можно снять ногу с педали тормоза и сосчитать до трех, прежде чем эта штука вернется к жизни.

Системы «стоп-старт», будь они на бензиновых или дизельных автомобилях, в целом настолько плавны, что вы едва заметите, когда машина выключится, и к тому времени, когда ваша нога оторвется от педали тормоза, автомобиль снова заведется и ты ушел и бежишь.Некоторые системы реагируют даже на рывок руля. Или есть те, которые достаточно умны, чтобы определить, когда вы замедлились почти до полной остановки, но передумали и снова прыгнули на газ… даже если система начала свой цикл остановки, она может отменить это в доли секунды в зависимости от вашего приложения дроссельной заслонки и держать вас в движении; Например, система «стоп-старт» Subaru делает это очень хорошо.

В конце

Стоп-старт — это умная система, которая, хотя и не сэкономит вам огромное количество топлива или денег, не обязательно является плохой вещью, потому что каждая мелочь помогает, верно.Но если вы один из тех людей, которые абсолютно ненавидят стоп-старт, то в большинстве случаев вы можете просто отключить его — просто помните, что вам придется делать это каждый раз, когда вы садитесь в машину, потому что по умолчанию это быть активным.

Вопрос: Есть ли в вашем автомобиле система стоп-старт? Как вы думаете, и используете ли вы это?

Это плохо для моего двигателя? (Разрушение мифов)

Еще в 2012 году администрация Обамы доработала стандарты автомобильных компаний, чтобы стимулировать экономию топлива в среднем на уровне 54.5 миль на галлон к 2025 году. Чтобы помочь в достижении этой цели, производители выпустили множество модернизированных технологий, таких как Auto-Start/Stop. Тем не менее, растет беспокойство по поводу того, изнашивает ли система Auto-Start/Stop компоненты двигателя.

В этом непредвзятом обзоре мы рассмотрим, как работает оборудование Auto-Start/Stop и может ли оно повредить ваш двигатель. Результаты могут вас удивить.

Нет никаких доказательств того, что автоматический старт/стоп изнашивает стартер или другие детали двигателя быстрее, чем обычно.Система работает только при горячем двигателе и, следовательно, когда двигатель очень легко запускается. Некоторые двигатели также запускаются почти исключительно с компрессией.

Это краткий ответ на ваш вопрос. Чтобы получить более подробный ответ с большим количеством фактов, продолжайте читать:

Что такое технология автоматического запуска/остановки?

Когда автомобиль полностью останавливается перед светофором или дорожным знаком, функция Auto-Stop/Start временно выключает двигатель. Когда вы будете готовы снова начать движение, система автоматически запустится.

Если вы проводите большую часть своих поездок на работу по шоссе, вы можете даже не заметить преимуществ этой технологии в плане экономии топлива. Тем не менее, городские пассажиры, которые находятся в пробках с частыми остановками, в результате увидят огромное изменение в экономии топлива автомобиля, даже до пяти процентов эффективности.

Как работает автозапуск/остановка? Системы Auto-Stop/Start

поставляются несколькими производителями, крупнейшим поставщиком которых является Denso. Эта компания поставляет технологию Auto-Stop/Start всем американским производителям, включая Audi, Volvo, Fiat, Toyota, Hyundai и Land Rover.

Эта усовершенствованная система определяет, когда автомобиль останавливается. Когда датчики сообщают ему, что педаль тормоза нажата и обороты двигателя упали, он знает, что нужно включиться.

Система выключает двигатель и отключает коробку передач. Когда нога водителя снимается с педали тормоза, двигатель перезапускается с включенной передачей. Хотя в этой технологии для вращения двигателя используется стартер, во весь процесс вовлечено больше компонентов.

Пока двигатель временно остановлен, все аксессуары в автомобиле продолжают работать в обычном режиме. Вы не заметите никакой разницы с кондиционером, стеклоочистителями или радио во время этого процесса.

Является ли функция автоматического запуска/остановки вредной для двигателя или стартера?

Самая большая форма износа двигателя вашего автомобиля – это его запуск. Тем не менее, именно холодный запуск двигателя вызывает наибольший износ. Когда вы запускаете двигатель после нескольких часов или дней простоя, это напоминает погружение холодной кружки в кастрюлю с кипящей водой, за исключением того, что повреждение не происходит так самопроизвольно.

При использовании системы Auto-Start/Stop двигатель автомобиля не холодный. Двигатель работал всего несколько секунд назад и снова запустится, пока двигатель еще прогрет. Кроме того, в системе предусмотрены меры безопасности, если температура двигателя начинает падать. Технология заводит автомобиль до того, как он попадет в опасную зону, пока ключ еще находится в замке зажигания.

Кроме того, производители начали устанавливать подшипники в двигатели, которые могут выдерживать 250 000–300 000 циклов запуска по сравнению с предыдущими 100 000 циклами.Другие части также были модернизированы, чтобы приспособиться к этой новой технологии.

Конечно, технологии все еще развиваются. Поставщики продолжают искать способы улучшения системы автоматического запуска/остановки, создавая более совершенные методы и более эффективное оборудование. Например, Mazda использует технологию i-Stop, которая вообще не зависит от стартера. Вместо этого он использует сгорание двигателя, чтобы заставить вещи двигаться. Когда водитель отпускает педаль тормоза, топливная форсунка в одном из цилиндров срабатывает, воспламеняя свечу зажигания, заставляя двигатель запускаться с помощью сгорания, а не изнашивая электростартер.

Тем не менее, вы найдете множество людей в Интернете, рассказывающих вам, насколько вреден для двигателя Auto-Start/Stop. Конечно, многие из этих людей никоим образом не являются экспертами и не могут использовать ничего в качестве доказательства. До тех пор, пока не будут представлены доказательства обратного, можно с уверенностью предположить, что современные автомобили созданы для того, чтобы выдерживать воздействие технологии Auto-Start/Stop.

Как отключить технологию автоматического запуска/остановки?

Если в вашем автомобиле есть система автоматического запуска/остановки, есть способ отключить ее вручную.Во многих случаях вам просто нужно нажать кнопку, чтобы деактивировать технологию.

Прежде чем отключить систему Auto-Start/Stop, имейте в виду, что экономия топлива автомобиля может снизиться на целых пять процентов. Кроме того, вам нужно будет выключать его вручную каждый раз, когда вы заводите автомобиль, потому что производители не создали способ постоянного отключения системы.

Если вы управляете спортивным автомобилем со спортивным или динамическим режимом, перевод вашего автомобиля в эти настройки автоматически отключит систему Auto-Start/Stop.В этом случае вы, вероятно, не сильно заботитесь об экономии топлива и ищете максимально возможную производительность.

По возможности лучше оставить функцию Auto-Start/Stop включенной не только для экономии на топливном насосе, но и для уменьшения выбросов в атмосферу. Разве вы не хотите внести свой вклад в спасение нашей Земли?

Как работает технология старт-стоп?

Технология «стоп-старт» существует уже давно, и теперь она используется в большинстве автомобилей ЕС.Большинство, если не все производители, в ближайшие годы установят систему Start-Stop на всех своих автопарках.

Что такое старт-стоп?

Старт-стоп был впервые предложен Toyota в одном из своих седанов в середине семидесятых годов. Некоторые VW Polo включали эту систему в начале восьмидесятых.

 

Двойные требования к экономии топлива и нормам выбросов привели к развитию технологий, особенно в Европе.

 

Топливо на континенте дороже, чем, скажем, в США, так что это имеет смысл и может сэкономить до 10 % по сравнению с автомобилями без системы старт-стоп.Автомобилисты, которые ездят в городских условиях, видят более значительную экономию топлива, потому что им приходится чаще трогаться и останавливаться.

 

Законодательство ЕС также сыграло решающую роль, заставив автопроизводителей сделать свою продукцию более экономичной. И чем лучше показатель экономии топлива, тем привлекательнее автомобиль для покупателей.

 

Автопроизводители потратят огромные суммы на повышение топливной экономичности, даже на небольшую сумму.

 

Как это работает?

Когда автомобиль останавливается — например, на светофоре — электроника останавливает двигатель.При этом выключается только двигатель — никакие другие системы. Когда система «стоп-старт» обнаруживает, что автомобиль стоит или выключена передача, она выключает искру зажигания и перекрывает подачу топлива в цилиндры. Как только будет включено сцепление или отпущен тормоз, двигатель снова запустится. Этот автоматический процесс происходит очень быстро и намного быстрее, чем включение и выключение ключа.

 

Компоненты системы старт-стоп

  • Выключение двигателя — (не полное выключение автомобиля)
  • Электроусилители и насосы — (не с ременным приводом, поэтому такие элементы, как гидроусилитель руля, продолжают работать)
  • Стартер — это гораздо более долговечны, чем традиционные стартеры, потому что им приходится работать гораздо чаще
  • Аккумулятор глубокого цикла, который можно глубоко разряжать, а затем легко заряжать
  • Система кондиционирования воздуха, поэтому нагрев/охлаждение все еще происходит
  • Меньшее трение в двигателе — к лучшему долговечность (запуск и остановка двигателей затруднены)

Гибридные автомобили имеют такие мощные аккумуляторы, что для них не требуется отдельная ячейка.Встроенный двигатель также может работать в качестве стартера.

 

Выбор автомобиля с эффективным старт-стоп

Хорошая система старт-стоп будет иметь:

  • Быстрый перезапуск – насколько быстро вы сможете переключиться с тормоза на газ
  • Меньше оборотов, чтобы запустить двигатель снова
  • Низкая вибрация кузова при запуске и остановке
  • Опоры двигателя, обеспечивающие плавный запуск и остановку
  • Настраиваемые, поэтому при необходимости их можно отключить

 

Эти факторы могут различаться в зависимости от модели.

Как работает технология запуска/остановки автомобиля? | Как работает автомобильная технология Start/Stop?

В Интернете ходит старая байка о том, что при запуске автомобиля расходуется больше топлива, чем при работе на холостом ходу в течение часа. В то время как холодный запуск имеет тенденцию высасывать изрядное количество бензина при первом повороте ключа зажигания, это полная противоположность, когда двигатель прогрет до оптимальной рабочей температуры.

Вот почему так много новых автопроизводителей внедряют в свои автомобили технологию старт/стоп.Общество автомобильных инженеров провело исследование, которое показало, что современные системы «стоп/старт» действительно помогают увеличить экономию топлива более чем на восемь процентов при движении в условиях интенсивного движения. Со временем это может привести к огромной экономии топлива и денег.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как работает технология «стоп/старт», и об одном критическом компоненте этой системы, потребляющем больше энергии, чем вы можете себе представить.

Технология Старт/Стоп

Хотя у каждого производителя автомобилей есть своя собственная система, все они работают очень похоже.Когда вы нажимаете на тормоз, и ваш автомобиль полностью останавливается, ECU отсекает подачу топлива и искру, тем самым мгновенно выключая двигатель. Когда вы снимаете ногу с педали тормоза, компьютер снова включает подачу топлива и искру, и ваш автомобиль снова заводится.

Одним из первоначальных недостатков технологии раннего пуска/останова было то, что она создавала нагрузку на стартер с механической точки зрения. Производители автомобилей поняли это на раннем этапе и решили проблему, увеличив его способность выдерживать сотни тысяч циклов включения/выключения.

Автомобильный аккумулятор Start/Stop

Важнейшим компонентом технологии «стоп/старт» является автомобильный аккумулятор. Это связано с тем, что процесс запуска требует значительного количества энергии для подачи питания на свечу зажигания, что позволяет двигателю проворачиваться.

Всего за одну поездку по городу двигатель должен запускаться и останавливаться много раз. Стандартная стартерная батарея (SLI) не предназначена для включения и выключения автомобиля несколько раз в относительно быстрой последовательности или для непрерывной зарядки и разрядки.

Как только автомобиль переворачивается, генератор берет на себя функции и по требованию подает питание на различную электронику, такую ​​как навигационная и информационно-развлекательная системы. Это означает, что при работающем генераторе заряд обратно в батарею не поступает.

Итог : если бы у вас был стандартный автомобильный аккумулятор, питающий технологию «стоп/старт» внутри вашего автомобиля, он разрядился бы за очень короткий период времени. Ваш заурядный стандартный автомобильный аккумулятор просто не сможет его сократить.

Почему вам нужна превосходная батарея

Вспомните, когда вы в последний раз выходили из дома по делам. Вероятно, вы застряли на нескольких светофорах по пути. Хотя двигатель вашего автомобиля технически выключен, информационно-развлекательная система, компьютер и другие электрические системы по-прежнему требуют питания.

Нагрузка дополнительно увеличивается за счет непрерывной остановки и запуска двигателя. Короче говоря, езда на короткие расстояния сильно нагружает автомобильные аккумуляторы. Это усугубляется в холодном климате, когда батарея категорически отказывается принимать полную зарядку.

Рекомендуется использовать только аккумуляторы AGM с превосходными характеристиками, например, от Continental Battery, при замене аккумулятора в автомобиле с системой «старт/стоп». Аккумулятор AGM, питающий ваш автомобиль, имеет три явных преимущества:

Состояние сбалансированного заряда — В большинстве современных автомобилей батарея AGM питается от генератора и получает энергию от системы рекуперации энергии торможения. В отличие от стандартных автомобильных аккумуляторов, которые необходимо постоянно держать полностью заряженными, аккумуляторы AGM могут работать в частично заряженном состоянии и при этом обеспечивать дополнительную емкость для хранения энергии торможения.

Superior Cold Starts – Аккумуляторы AGM обеспечивают значительный ток холодного пуска. Они сокращают время работы стартера, обеспечивая мощный импульс энергии. Благодаря присущей циклической стабильности они могут многократно останавливать и запускать двигатель без риска возникновения проблем.

Отличная резервная емкость – Аккумуляторы AGM имеют высокую резервную емкость. Это означает, что они могут обеспечить высокую мощность, необходимую для современных автомобилей, независимо от того, в каком состоянии они находятся.Короче говоря, аккумулятор AGM намного эффективнее стандартного автомобильного аккумулятора.

Батареи Continental

Для современных легковых автомобилей, грузовиков и фургонов, оснащенных системой старт/стоп, требуется специальная батарея, которая специально разработана для обеспечения необходимой мощности по требованию. Аккумуляторы Continental AGM+ обеспечивают превосходную мощность при запуске/остановке и в то же время питают электронику, питающую ваш автомобиль.

В Continental Battery мы поставляем нашим клиентам высококачественные аккумуляторы уже более 85 лет.Мы стремимся развивать и поддерживать отличные и долгосрочные отношения с клиентами, которые поддерживаются нашей продукцией высшего качества.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о нашей компании и нашей обширной линейке автомобильных, морских аккумуляторов и аккумуляторов для гольф-каров.

Интеллектуальная система пуска и остановки двигателя на основе фактического состояния движения по дороге

PLoS One. 2021; 16(6): e0253201.

, Концептуализация, Курирование данных, Формальный анализ, Получение финансирования, Исследование, Методология, Администрирование проекта, Ресурсы, Программное обеспечение, Надзор, Валидация, Написание – первоначальный проект, Написание – обзор и редактирование, # 1, * , концептуализация, контролируя данных, # 2, * , расследование, надзор, 1, , обработка данных, методология, 1 , Увеличение данных, формальный анализ, 1 , Формальный анализ, Исследование, Методология, Управление проектом, 1 и , Сбор данных, Исследование 1

Xinhuan Zhang

1 Институт дорожной и дорожной инженерии, Чжэцзянский педагогический университет, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

Хунцзе Лю

2 Школа электронной и информационной инженерии Сианьского университета Цзяо Тонг, Сиань, провинция Шаньси, Китай

Чэнъюань Мао

1 Институт дорожной и дорожной инженерии Чжэцзянского педагогического университета, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

Цзюньцин Ши

1 Институт дорожной и дорожной инженерии Чжэцзянского педагогического университета, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

Guolian Meng

1 Институт дорожной и дорожной инженерии Чжэцзянского педагогического университета, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

Цзиньхун Ву

1 Институт дорожной и транспортной инженерии Чжэцзянского педагогического университета, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

Юран Пан

1 Институт дорожной и дорожной инженерии Чжэцзянского педагогического университета, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

Типпа Редди Гадекаллу, редактор

1 Институт дорожной и дорожной инженерии Чжэцзянского педагогического университета, Цзиньхуа, провинция Чжэцзян, Китай

2 Школа электронной и информационной инженерии Сианьского университета Цзяо Тонг, Сиань, провинция Шаньси, Китай

Технологический институт Веллора: Университет VIT, ИНДИЯ

# Внесли равный вклад.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

‡ CM также внес свой вклад в эту работу. XZ и HL являются старшими авторами этой работы.

Поступила в редакцию 13 апреля 2021 г .; Принято 30 мая 2021 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
Заявление о доступности данных

Во время посещения Университета Висконсин-Мэдисон с января 2020 года по февраль 2021 года я участвовал в проекте профессора Бин Рана, связанном с «Шоссе подключенных автоматизированных транспортных средств». На более позднем этапе я написал статью, основанную на результатах эксперимента. Тем не менее, я достиг устного соглашения с командой на более раннем этапе. Мне разрешено публиковать статьи о результатах испытаний, и мне не разрешено предоставлять подробные данные какому-либо учреждению.Другие, которые могут запрашивать доступ к данным, должны быть авторизованы профессором Бин Раном (его адрес электронной почты: E-mail: [email protected]).

Abstract

С быстрым развитием урбанизации и популяризацией транспортных средств частые пробки приводят к перерасходу топлива на холостом ходу, загрязнению окружающей среды и другим проблемам. Для решения этих проблем в последние годы в различных типах транспортных средств широко используется технология старт-стоп двигателя.Однако текущая технология пуска-остановки имеет много недостатков, таких как ошибочное срабатывание и частые пуски-остановки двигателя, что значительно снижает опыт вождения пользователей, заставляя большинство из них деактивировать эту систему. Интеллектуальная система пуска и остановки двигателя (IEST), основанная на фактическом состоянии движения по дороге, была создана путем построения модели распознавания изображений и модели цифрового анализа трафика для решения этой проблемы. Тест системы показывает, что IEST позволяет избежать частых запусков и остановок двигателя.Результаты показывают, что IEST может эффективно улучшить впечатления от вождения и снизить расход топлива двигателем, а также продвигает обычную технологию запуска двигателя.

I. Введение

При быстром росте автомобильной собственности часто возникают заторы на дорогах, что приводит к снижению пропускной способности дорог и перекрестков, а также увеличивается время простоя автомобилей, что не только приводит к увеличению расхода топлива, но и усугубляет степень загрязнения окружающей среды.Поэтому технические способы заставить автомобили эффективно и безопасно проезжать дороги и перекрестки всегда волновали людей.

Принцип работы функции запуска-остановки двигателя: при выполнении заданного условия остановки двигатель автоматически останавливается, пока двигатель работает на холостом ходу, при обнаружении намерения начать движение или других требований к двигателю двигатель быстро останавливается. начать так, чтобы достичь нормального рабочего состояния [1, 2]. Функция старт-стоп двигателя позволяет эффективно снизить расход топлива автомобиля в режиме холостого хода и сократить выбросы вредных газов [3–5].Поэтому исследования систем управления пуском и остановкой двигателей имеют большое значение.

Принцип работы традиционной технологии запуска двигателя заключается в том, что двигатель останавливается после нажатия педали тормоза на 2 секунды и снова запускается при повторном нажатии педали тормоза, что помогает экономить энергию. Однако эта триггерная технология имеет два важных недостатка:

  1. Когда транспортное средство останавливается на красный свет менее 5 секунд, расход топлива при активации технологии старт-стоп двигателя больше, чем при работе двигателя на холостом ходу в течение времени красный свет.

  2. Учитывается только состояние автомобиля, останавливается он или движется, но не учитывается состояние дороги, особенно загруженность дорог, что приводит к частым активациям старт-стоп, что еще больше влияет на устойчивость автомобиля и комфорт при вождении.

Основной причиной вышеперечисленных недостатков является неинтеллектуальное срабатывание системы старт-стоп двигателя. Чтобы решить эту проблему, в этой статье традиционная система запуска и остановки двигателя сочетается с интеллектуальной идентификацией фактического состояния дороги, построением модуля распознавания изображений и модуля цифрового анализа трафика.В этой статье предлагается новый режим запуска для систем запуска и остановки двигателя, который оценивает положение транспортного средства в пробке или останавливается на красный свет. Эти два модуля могут контролировать время остановки двигателя, тем самым избегая ненужных пусков и остановок двигателя. Тестирование системы показало, что IEST может эффективно улучшить впечатления от вождения, снизить расход топлива двигателем и способствовать продвижению традиционной технологии запуска двигателя.

II. Обзор литературы

Общая идея системы старт-стоп двигателя состоит в том, чтобы экономить энергию и помогать водителю концентрировать свое внимание на вождении.В последние годы на различных типах транспортных средств широко применяется технология старт-стоп двигателя [6–8].

В последние годы исследователи, использующие преимущества одной из областей искусственного интеллекта (ИИ) [9], предложили легкий и работающий в реальном времени детектор светофора для платформы автономного транспортного средства. Модель состоит из эвристического модуля выбора региона-кандидата для определения всех возможных светофоров и облегченного классификатора сверточной нейронной сети (CNN) для классификации полученных результатов.С увеличением количества автомобилей ключевой задачей мультиагентного обучения с подкреплением (MARL) становится координация работы светофоров на нескольких перекрестках. Большинство существующих исследований MARL основаны на традиционном Q-обучении, но его нестабильная среда приводит к плохому обучению в сложных и динамичных сценариях дорожного движения. Ву, Тонг и др. предложить новый многоагентный рекуррентный алгоритм глубокого детерминированного градиента политики (MARDDPG), основанный на алгоритме детерминированного градиента политики для управления светофором (TLC) в транспортных сетях [10].Лян, Сяоюань и др. предлагают модель глубокого обучения с подкреплением для управления циклом светофора [11]. Модель количественно определяет сложный сценарий дорожного движения как состояния, собирая данные о дорожном движении и разделяя весь перекресток на небольшие сетки. Изменения продолжительности светофора — это действия, которые моделируются как марковский процесс принятия решений высокой размерности. Результатом является совокупная разница времени ожидания между двумя циклами.

Многие исследователи уже исследовали системы старт-стоп двигателя и идентификацию сигналов светофора.Например, Дэвид Ибарра исследовал шумовые выбросы этой системы [12], а А. де ла Эскалера исследовал распознавание и анализ дорожных знаков для транспортных средств [13]. Хирабаяш предложил метод распознавания состояния светофоров на изображениях [14]. Лукас С. предложил интегрировать возможности обнаружения на основе глубокого обучения с картами, которые ранее использовались для распознавания соответствующих светофоров предопределенных маршрутов [15]. Цзянькан Дэн предложил метод глубокого обучения для распознавания лиц [16]. HaoYang предложил эффективные асимметричные однонаправленные 3D-свертки для аппроксимации традиционной 3D-свертки и достижения высокой производительности в методах распознавания действий [17].Ченг предложил двухуровневую сверточную нейронную сеть (CNN) для изучения функций высокого уровня, которые могут эффективно распознавать лица [18]. Хайке разработал алгоритм, который может распознавать светофоры и опасные события вождения [19].

Из-за оцифровки огромный объем данных генерируется в нескольких секторах, таких как интеллектуальное придорожное оборудование, устройства IoT. Алгоритмы машинного обучения используются для выявления закономерностей среди атрибутов этих данных. Не все атрибуты в сгенерированных наборах данных важны для обучения алгоритмов машинного обучения.Некоторые атрибуты могут быть нерелевантными, а некоторые могут не влиять на результат прогноза. Thippa Reddy Gadekallu et al предлагают два известных метода уменьшения размерности: линейный дискриминантный анализ (LDA) и анализ основных компонентов (PCA), которые могут помочь игнорировать или удалить эти нерелевантные или менее важные атрибуты, снижая нагрузку на алгоритмы машинного обучения [20]. Правин Кумар Редди Маддикунта и др. предлагают использовать модель на основе машинного обучения, реализующую алгоритм регрессии случайного леса, для прогнозирования времени автономной работы устройств IoT.В этой модели используется несколько методов предварительной обработки, таких как преобразование и уменьшение размерности [21].

Поскольку запуск и остановка тормоза связаны с безопасностью транспортного средства, подключенных и автоматических транспортных средств (CAV), данные, генерируемые датчиками, тем не менее, уязвимы для аномалий, вызванных неисправностями, ошибками и/или кибератаками, которые может привести к несчастным случаям с летальным исходом. Чтобы помочь избежать таких ситуаций путем своевременного обнаружения аномалий, Абдул Рехман Джавед и др. предлагают метод обнаружения аномалий, который включает в себя комбинацию многоэтапного механизма внимания со сверточной нейронной сетью (CNN) на основе долговременной кратковременной памяти (LSTM). , Метод MSALSTM-CNN эффективно повышает скорость обнаружения аномалий как в случаях низкой, так и высокой величины аномальных случаев в наборе данных [22].Абдул Рехман Джавед и др. предлагают новый подход под названием CANintelliIDS для обнаружения вторжений транспортных средств на шину CAN. CANintelliIDS основан на сочетании CNN и модели GRU, основанной на внимании, для обнаружения одиночных атак вторжения, а также смешанных атак вторжения на шину CAN [23].

В настоящее время система управления пуском и остановом двигателя слишком проста, чтобы судить об условиях останова. Как правило, он управляет остановкой, когда двигатель перестает работать на холостом ходу, и не учитывает дорожные условия и окружающую среду.Легко вызвать частый старт-стоп, когда нет необходимости старт-стоп, и нет функции старт-стоп, когда есть необходимость старт-стоп, что вызывает проблему повышенного расхода топлива. Например, когда сигнальная лампочка вот-вот сменится с красного на зеленый (испытательные данные показывают, что расход топлива при одном запуске эквивалентен 5 секундам работы на холостом ходу бензинового двигателя и 20 секундам работы на холостом ходу дизельного двигателя [24]. ]), во время ожидания на красный свет менее определенного времени лучше экономить топливо и снижать выбросы загрязняющих веществ, не используя функцию старт-стоп.Частые запуски и остановки двигателя на малонагруженном участке дороги и выход из строя кондиционера после выключения двигателя в жаркую погоду создают плохие впечатления от вождения как для водителя, так и для пользователя. Некоторые пользователи даже надолго отключают функцию старт-стоп двигателя. А поскольку запуск и остановка тормоза связаны с безопасностью транспортного средства, необходимо установить высокоточные специальные датчики для контроля и защиты, а также использовать различные усиливающие компоненты, поэтому цикл разработки длительный, производство стоимость высока, а удобство использования плохое, не подходит для общего использования.Поэтому крайне необходимо спроектировать и разработать систему управления и метод управления, подходящие для универсального применения, на основе зрелого стартера, аккумулятора и других компонентов существующей системы запуска двигателя.

В связи с тем, что текущий уровень развития аппаратуры системы старт-стоп двигателя достиг определенного уровня, но все еще есть некоторые дефекты, такие как задержка запуска, дрожание, неточная оценка остановки и т. д., можно получить в два раза больше результата с половиной усилий, чтобы сосредоточиться на разработке системы управления и метода управления, подходящего для популярного приложения.В то же время, для решения проблемы, связанной с тем, что текущая система управления запуском-остановкой двигателя не может воспринимать информацию о фактической среде движения на дороге, на основе существующей логики управления запуском-остановкой двигателя, интеллектуальная система запуска двигателя, основанная на фактическое состояние движения по дороге предлагается сделать управление запуском-остановкой двигателя более точным, чтобы улучшить эффект экономии топлива от функции автоматического запуска-остановки двигателя и опыт вождения пользователя. Можно предсказать, что система управления запуском и остановкой двигателя и логика управления с замечательным эффектом энергосбережения и сокращения выбросов, а также отличным пользовательским интерфейсом станут текущими и будущими центрами исследований и разработок.

III. Методология

представляет принцип работы IEST (интеллектуальная система пуска и остановки двигателя) в виде блок-схемы. При столкновении со светофором или пробкой транспортное средство, оснащенное IEST, сначала проверяет состояние всех датчиков, а затем определяет, соответствует ли двигатель транспортного средства традиционным условиям отключения. Традиционные условия отключения: 1) Датчики скорости вращения колес антиблокировочной системы показывают ноль. 2) Коробка передач не на задней передаче.3) Электронные датчики батареи обнаруживают, что в батарее достаточно энергии для следующего зажигания [25]. При выполнении этих условий IEST включает модуль распознавания изображений, и камера начинает фотографировать переднюю дорогу для получения информации о светофоре. Если оставшееся время красного света составляет более 5 секунд, двигатель перестанет работать. Если модуль распознавания изображений не обнаруживает на изображении красный сигнал светофора, модуль цифрового анализа трафика начинает оценивать, перегружена ли дорога или нет.Оценивая состояние дороги и намерения водителя, IEST будет давать команды и инструкции для управления двигателем.

Блок-схема принципа работы IEST.

После выполнения традиционных условий выключения IEST будет работать с системой запуска и остановки двигателя с большей точностью, определяя состояние дороги, что не только может максимизировать экономию топлива и сократить выбросы CO 2 , но также позволит избежать частых запусков автомобиля. часто останавливайтесь на загруженных дорогах и, в свою очередь, повышает готовность водителей использовать систему старт-стоп двигателя.

IV. Распознавание светофоров

В последнее время стало доступно большое количество данных на основе изображений во многих дисциплинах, включая медицину [10], сельскохозяйственное производство [26], геологию [27], экологию [28], а также в сфере дорожного движения. домен. В этом проекте была применена технология обработки изображений для определения фактического состояния дороги.

Процесс идентификации светофора показан на . Подробная информация о том, как система декодирует и распознает изображение, представлена ​​в следующем разделе.

Блок-схема распознавания изображений и обработки изображений.

A. Извлечение характерной области

1) Извлечение целевой области в пространстве RGB

Недавно были получены различные модели анатомии верхних конечностей человека. Биомеханические модели руки, которые представляют собой точные анатомические модели, включая мышцы, сухожилия и кости, слишком сложны для использования в механической конструкции антропоморфной руки робота. С точки зрения механизма, мы должны создать более практичную модель для легкой и эффективной реализации.Модель RGB широко используется в области распознавания изображений [11, 29–31], но редко используется для разделения характерных областей, поскольку компоненты RGB легко подвержены влиянию света. Однако разница, соответствующая трем компонентам из трех цветов, остается в определенном диапазоне, и на разницу практически не влияет свет, поэтому разницу можно применить для улучшения сегментации характерной области в пространстве RGB без преобразования пространства в реальном времени. .

В этом модуле ключевой частью изображения, которую необходимо идентифицировать, является красная область, а разница R, G, отмеченная как ΔR g , ΔR b , может использоваться в качестве основы для суждения для извлечения характерный регион.Распределение ΔR g , ΔR b между красной областью и другими цветными областями на светофоре показано на рис.

Распределение красной области.

При сравнении рис. с , значение ΔR g , ΔR b красных областей больше 60, в то время как в других цветовых областях значения меньше 20, поэтому разница ΔR g и ΔR b , могут быть использованы в качестве идентификационных параметров для распознавания светофоров.Уравнение может быть выражено уравнением 1

{pij=1(Rij-Gij)>60,(Rij-Bij)>60pij=0(Rij-Gij)≤60,(Rij-Bij)≤60

(1)

Другое распределение цветовой области.

R ij — значение R пикселя в строке i и столбце j исходного изображения. G ij — значение G пикселя в строке i и столбце j исходного изображения. B ij — значение B пикселя в строке i и столбце j исходного изображения.

P — бинарное изображение. P ij — значение серого бинарного изображения.

Изображения после процесса распознавания цвета показаны в .

Сравнение изображений до и после распознавания цвета светофора.

Изображения показывают, что модель RGB может быть применена для выделения общей целевой области.Однако некоторые светофоры с высокой интенсивностью света могут вызвать эффект ореола, как показано на рис. На этом изображении эффект ореола показывает, что контур света красный, а лампа белая, что вызывает характерную область с зубчатым белым краем и черной внутренней частью, похожей на . Опрос показал, что это явление очень распространено. Эффект ореола увеличивает сложность извлечения целевой области. Поэтому для решения этой проблемы в данной работе был изучен метод использования эффекта ореола для выделения целевой области.

2) Выделение целевой области с помощью эффекта ореола

Эффект ореола вызывает смешение двух разных цветов (цвет лампы и цвет периферии трубки) и делает целевую область нечеткой: лампа представляет собой внутренний слой целевая область белого цвета и периферия трубки — внешний слой красного цвета. В этом исследовании извлечение цвета света и числа является наиболее важной частью этого модуля. Следовательно, внутренний слой является той частью, которую необходимо извлечь.Основываясь на методе порога восприятия разницы в пикселях, внешний слой может быть успешно выделен на первом этапе. Следующим шагом является извлечение внутреннего слоя.

Анализируя результаты распознавания цвета, этот модуль, используя характер ореола, окружающего внутренний слой, сначала выделяет границу внешнего слоя, а затем отрицает внутренний слой, чтобы выделить целевую область. Алгоритм выражается следующим образом:

  • Шаг 1: Все изображение может быть разделено на n матриц изображения путем распознавания цвета светофора, и размер k-й матрицы изображения равен M k * N k , k = 1;

  • Шаг 2: Сканировать столбец J в K-Th Matrix на P , если P , если P J 01, J <0 и P IJ > 0, потом x 1 = y , y = j = j или еще повторить шаг 2, когда I = м K , затем j = j + 1, если j = N k , перейти к шагу 5.

  • Шаг 3: DO I = I = 1, если P I (J-1) > 0 и P IJ <0 2 = I , y y j = J = j или еще повторить шаг 3 до м = м K , DO x 2 = м к , у 2 = j ;

  • Шаг 4: DO P IJ = — ( P IJ — 1), I ∈ ( x x x x ), j ∈( y 1 , y 2 ), j = j + 1 и i , j 90;

  • Шаг 5: Матрицу p нужно разделить как шаг 1, при этом делаем k = k + 1 и возвращаемся к шагу 2, если k = n , алгоритм завершается.

показывает изображение, когда эффект ореола ( был обработан описанным выше алгоритмом. Результат показывает, что изображение с эффектом ореола было успешно преобразовано в нормальное изображение (как показано на .

Извлечение целевая область с использованием эффекта ореола

B. Обработка с подавлением шума на основе порога области

Поскольку есть некоторые точки шума, которые похожи на целевую область, точки шума должны быть удалены из цели область, чтобы упростить сопоставление с образцом.Точки шума легко удаляются, потому что область, связанная с шумом, обычно меньше, чем целевая область [32]. Как показано на рисунке , большая часть точек шума была удалена, а большая область шума (показана в нижней левой части изображения) также может быть удалена во время распознавания образов.

Сравнение изображений до и после шумоподавления. сегментация области

Перед проведением распознавания образов целевая область должна быть разделена методом проекции для повышения скорости сопоставления.Процесс сегментации проекции состоит из следующих шагов:

  • Шаг 1: Завершите вертикальную проекцию изображения.

  • Шаг 2: Запишите количество белых точек в каждом столбце.

  • Шаг 3: Сохранить часть, в которой количество белых точек в каждом столбце больше 3, и удалить часть, в которой количество белых точек в каждом столбце меньше 3.

Учитывая, что размер изображения M * N , метод проекции показан в виде следующих формул:

{S(j)=∑j=1Mpijj=2,3,4∼N, если S(j−1)>3, то S(j)>3,j=j’

(2)

Значение Дж можно разделить на k наборов, а длина k-го набора, обозначенного как C , равна n k .Элемент J kj’ in J k должен подчиняться следующим формулам:

{Jkj’=Jk(j’−1)+1, где:j’=1,2,3∼nkS(Jkj’)>3

(3)

показано изображение, разделенное проекционным методом, показан результат в .

Сегментация изображения на основе проекционного метода.

D. Распознавание образов на основе вектора характеристик и нейронной сети

1) Извлечение и выбор характеристики

На изображениях появляются различные объекты, и эти объекты должны быть классифицированы, распознаны или идентифицированы.Классификация объектов может быть эффективно выполнена за счет извлечения и выбора характеристических величин [27]. На характеристическую величину не должно влиять движение объекта, включающее перемещение изображения, вращение и масштабирование [33].

Hu по правилу определения описывает характеристики масштабной инвариантности, трансляционной инвариантности и вращательной инвариантности [27, 34, 35]. Бинаризованное изображение может быть выражено с помощью двумерной функции плотности, поэтому инвариантный момент может быть применен для анализа характеристики изображения.Для двумерного изображения характеристическими величинами являются семь моментов инвариантности φ1, φ2…φ7.

Для распознавания времени светофора характерное значение шаблонов от 0 до 9 играет важную роль в процессе сопоставления шаблонов. Из-за влияния света и угла съемки затрагиваются семь характерных значений бинарного изображения числа а (а = 0,1,2…9). Для повышения точности идентификации в данном исследовании использовалось тридцать характеристических значений ( η i ,1 η i ,30 , i = 0… (a = 0,1,2… 9) и сначала следует исключить из этих значений ложное значение по критерию обработки ошибок.Тогда среднее значение оставшихся η 1, j необходимо рассчитать как значение признака шаблона η 1 . Точно так же, η , η , η , η , η , η , η , η 5 , η 6 , η 7 могут также быть расценены как характеристика шаблона значения.

2) Сопоставление образов на основе нейронных сетей

Нейронные сети (НС) в последние годы широко используются в распознавании образов, аппроксимации функций и во многих других областях применения и продемонстрировали свою эффективность в решении сложных задач.

В этом модуле используется технология нейронной сети для повышения точности процесса сопоставления с образцом. Формально нейронная сеть состоит из Q слоев, где первый слой обозначает вход, последний, Q — выход, а промежуточные слои — скрытые слои. Поскольку в качестве значений характеристик изображения использовались семь инвариантных моментов, входной узел m равен 7, общее количество категорий и равно 11, а узлы выходного слоя n равны 11.Количество узлов в скрытом слое можно определить по уравнению 4:

n 1 — количество узлов в скрытом слое, n 1 = 15 в этой статье. Этот модуль использует метод сопряженных градиентов TRAINSCG в качестве нового алгоритма обучения веса, и 147 образцов были протестированы для обучения нейронной сети. Ошибки нормализации градиента этих выборок после 49 итераций и нормализации градиента. показаны в .

Ошибки нормализации градиента этих выборок.

Из , ошибки теста нейронной сети сосредоточены на уровне -0,0158, что указывает на то, что нейронная сеть может использоваться для сопоставления шаблонов светофоров. Используя этот метод, уровень точности распознавания среди 90 снимков транспортных развязок, сделанных в этом проекте, составляет более 90%.

V. Анализ транспортного потока

A. Теоретический анализ оценки загруженности дорог

Этот модуль применяет статистические принципы для анализа и оценки дорожных условий, чтобы уменьшить частые запуски и остановки двигателей в час пик .

В соответствии с теорией очередей в операционных исследованиях, при одном случайном прибытии транспортных средств средняя скорость прибытия составляет λ , а средний интервал прибытия между двумя автомобилями составляет 1/ λ на определенном расстоянии. Скорость отправления составляет μ на одной полосе, поэтому среднее время обслуживания составляет 1/ μ . Отношение ρ = λ/μ называется коэффициентом интенсивности движения, используемым для определения различного состояния дороги. Когда ρ < 1( λ < μ ) и времени достаточно, каждый статус (статус затора, статус полузатора, статус ровного потока) этой дороги будет повторяющимся.Когда ρ > 1, каждое состояние неустойчиво, и длина линии увеличивается без верхнего предела. Таким образом, условием сохранения устойчивого состояния, обеспечивающего эвакуацию одноканальной очереди, является ρ < 1. Исследование показывает, что при интенсивности трафика ρ выше 1,1 длина очереди будет быстро увеличиваться, а уровень обслуживания падать. быстро [36].

В этом исследовании наблюдалось множество городских дорог с учетом только что описанного принципа. Для презентации здесь была выбрана одна репрезентативная дорога с пересечениями A и B .показывает статистику за аналогичный период 10 рабочих дней:

Таблица 1

Статистика состояния автотранспорта.

) (b) 9: 00-17: 30 1,151 9 9
Время подсчета Время Количество больших автомобилей(A) Количество маленьких автомобилей(A) Средняя интенсивность прибытия(A) Количество больших автомобилей(B) Скорость (б) расходная скорость ( μ ) (б) Количество остановок Количество светофоров ρ
1 143 1520 1663 144 1524 1668 0 0 1,10000001
2 17: 30-18: 00 82 846 928 70 736 806 73 0
17: 30-18: 00 68 778 846 58 712 760 84 0 1.116

показана диаграмма рассеивания, составленная из двадцати групп измеренных данных (из ) с использованием критерия обработки ошибок для исключения случайных значений.

Отношение между ρ и количеством остановок вагона.

От . ρ напрямую взаимосвязаны с количеством остановок автомобилей, поэтому ρ считается эталоном для оценки дорожных условий. Более того, время остановок автомобилей в единицу времени является еще одним показателем загруженности дорог.

B. Основные принципы оценки дорожного движения

Когда ρ превышает 1,1, эта система считает, что дорога перегружена. Начиная с , частота остановок f равна 3 в течение 58,536 секунд. Следовательно, если количество остановок превышает 3 раза в течение t 0 секунд (t 0 = 58,36 с), дорога в этой системе перегружена.

Когда этот модуль работает, он записывает время последних трех остановок и запусков транспортного средства, затем рассчитывает и анализирует общее время этих трех остановок.Если общее время меньше t 0 и продолжительность двух остановок меньше 5 с, двигатель остановится. Если общее время превышает t 0 , эта система по умолчанию отключается в соответствии с основными принципами оценки трафика.

Так как автомобиль в основном останавливается в пробках или на светофоре на городских дорогах, эта система может сэкономить топливо и улучшить впечатления от вождения.

VI. Системный тест

Программное обеспечение интеллектуальной системы запуска и остановки двигателя на основе MATLAB было разработано в соответствии с модулем распознавания изображений и модулем анализа цифрового трафика, описанными в этой статье.показывает интерфейс программы.

Программный интерфейс IEST.

Программное обеспечение включает моделирование состояния дороги и состояния транспортного средства. Когда триггерная система активирована, каждый шаг обработки изображения отображается в интерфейсе. Окончательный результат, определяющий, работает ли движок, появится на интерфейсе. В этом исследовании были проверены многие виды дорожного состояния. показывает тестовую обработку для типичных дорожных состояний.

  • ✓ Когда оставшееся время красного света превышает 5 с, двигатель останавливается, иначе он не остановится.
  • ✓ Если на дороге нет светофора, но она перегружена, модуль цифрового анализа трафика активируется для определения состояния дороги и определения необходимости остановки двигателя.

Эти результаты согласуются с принципом работы системы IEST, и в результате тестирования системы, проведенного в рамках данного исследования, было установлено, что IEST с описанной программной платформой работает корректно при данных состояниях дорог. Это также показывает, что теория, лежащая в основе IEST, верна и осуществима.

VII. Заключение

В этом документе предложена новая система IEST для сокращения количества ненужных остановок за счет внедрения технологии распознавания изображений и числовых статистических методов, позволяющих оценить состояние дороги. В этом документе также изучалась способность системы оценивать состояние дороги и устанавливать эталон оценки заторов. В целом, эта система имеет большое значение для дальнейшего продвижения традиционной системы запуска и остановки двигателя для достижения целей экономии энергии и снижения выбросов CO 2 .

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить г-на Хунцзе Лю за предоставление данных для исследования. Кроме того, особая благодарность Гуолиан Мэн за ее сотрудничество с исследованием и анализом, а также анонимным рецензентам за их очень полезные комментарии и предложения относительно предыдущей версии этой статьи.

Заявление о финансировании

Это исследование было поддержано Китайским фондом естественных наук провинции Чжэцзян (общая программа) (грант NO.LY18G010009 и LY18G030021), Комитет по образованию провинции Чжэцзян (грант № Y201738488), Научно-исследовательский фонд для вернувшихся ученых, Министерство образования Китая (грант № ZC304012027). Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе данных и анализе. , решение о публикации или подготовка рукописи.

Доступность данных

В период посещения Университета Висконсин-Мэдисон с января 2020 года по февраль 2021 года я участвовал в проекте профессора Бин Рана, связанном с «Шоссе подключенных автоматизированных транспортных средств».На более позднем этапе я написал статью, основанную на результатах эксперимента. Тем не менее, я достиг устного соглашения с командой на более раннем этапе. Мне разрешено публиковать статьи о результатах испытаний, и мне не разрешено предоставлять подробные данные какому-либо учреждению. Другие, которые могут запрашивать доступ к данным, должны быть авторизованы профессором Бин Раном (его адрес электронной почты: E-mail: [email protected]).

Ссылки

1. Шеридан Томас Б. Телеробототехника, автоматизация и контроль человека [M]. Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 8, 1992: 301–319.[Google Академия]2. Чен Кэбин, Чжицян Ю Шон Дэн, У Цян, Цзоу Цзяньсинь, Цзэн Сяоцинь. Оценка низкотемпературных характеристик литий-ионных аккумуляторов на основе оксида марганца / титаната лития для приложений с запуском / остановом [J]. Журнал источников энергии. 2012, 278: 411–419. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.12.051Получить права и контент. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]4. Фонсека Наталья, Хесус Казанова, Мануэль Вальдес. Влияние системы «стоп/старт» на выбросы CO2 дизельным транспортным средством в городском движении[J].Транспортные исследования, часть D, 2011 (16): 194–200. doi: 10.1016/j.trd.2010.10.001 [CrossRef] [Google Scholar]5. Ибарра Давид, Рикардо А. Рамирес-Мендоса, Эдгар Лопес Рохелио Бустаманте. Влияние автомобильной системы Start/Stop на уровень шума[C]: экспериментальное исследование Applied Acoustics. 2015(12), 100:55–62. doi: 10.1016/j.apacoust.2015.07.003 [CrossRef] [Google Scholar]6. Де Ла Эскалера А., Ма Армингол. Дж., Мата М. Распознавание и анализ дорожных знаков для интеллектуальных транспортных средств[J]. Вычисление изображения и зрения, 2003 (21): 247–258.doi: 10.1016/S0262-8856(02)00156-7 [CrossRef] [Google Scholar]7. М. Л., З. Х, З. Л., Исследование интеллектуальной системы «старт-стоп» [J]. Автомобильный Электрик. 2015. (1): 15–18. [Google Академия]8. Булусвар С., Дрейпер Б. Распознавание цвета на уличных изображениях[C]. Шестая международная конференция по компьютерному зрению, IEEE, 1998(1): 47–49. doi: 10.1109/ICCV.1998.710715 [CrossRef] [Google Scholar]9. Оуян Чжэньчао, Ню Цзяньвэй, Ю Лю, Мохсен Гуизани. Детектор светофора в реальном времени на основе Deep CNN для беспилотных транспортных средств, транзакции IEEE в мобильных вычислениях., 19 (2), 2019. С. 300–313. doi: 10.1109/TMC.2019.2892451 [CrossRef] [Google Scholar]10. Ву Тонг, Пан Чжоу, Кай Лю, Яли Юань, Сюминь Ван, Хуавей Хуан и др. Многоагентное глубокое обучение с подкреплением для управления городскими светофорами в автомобильных сетях, IEEE Transactions on Vehicular Technology. 28 мая 2020 г.: 8243–8256 doi: 10.1109/TVT.2020.2997896 [CrossRef] [Google Scholar] 11. Лян Сяоюань, Сюньшэн Ду, Гуйлин Ван, Чжу Хань. Сеть глубокого обучения с подкреплением для управления циклом светофора, IEEE Transactions on Vehicular Technology.68 (2), 2019: 1243–1253. doi: 10.1109/TVT.2018.28
[CrossRef] [Google Scholar]12. Ибарра Давид., Рикардо А., Рамирес-Мендоса., Эдгар Лопес. Влияние автомобильной системы Start/Stop на уровень шума[C]: Экспериментальное исследование Applied Acoustics., 100,15/декабрь/2015:55–62. doi: 10.1016/j.apacoust.2015.07.003 [CrossRef] [Google Scholar]13. Де Ла Эскалера А., Ма Армингол. Дж., Мата. М. Распознавание и анализ дорожных знаков для интеллектуальных транспортных средств[J]. Вычисление изображения и зрения, 2003 (21): 247–258.doi: 10.1016/S0262-8856 Получить права и контент [CrossRef] [Google Scholar]14. Хирабаяси Манато, Судживо Ади, Монррой Абрахам, Като Шинпей, Эдахиро Масато. Распознавание светофоров с использованием карт высокой четкости, робототехники и автономных систем. 2019. (111): 62–72. doi: 10.1016/j.robot.2018.10.004 [CrossRef] [Google Scholar]15. Поссатти Лукас К., Раник Гвидолини, Винисиус Б. Кардосо, Родриго Ф. Берриэль, Тьяго М. Пайшао, Клодин Бадю и др. Распознавание сигналов светофора с использованием глубокого обучения и предварительных карт для автономных автомобилей.в: 2019 Международная объединенная конференция по нейронным сетям (IJCNN), IEEE. 2019: 1–8. doi: 10.1109/IJCNN.2019.8851927 [CrossRef] [Google Scholar]16. Цзянькан Дэн, Цзя Го, Няннан Сюэ, Стефанос Зафейриоу. Arcface: дополнительная потеря угловых полей для глубокого распознавания лиц. в: Труды конференции IEEE по компьютерному зрению и распознаванию образов. 2019: 4690–4699. doi: 10.1109/CVPR.2019.00482 [CrossRef]17. Yang H., Yuan C., Li B., Du Y., Xing J., Hu W., Maybank S.J., Асимметричные трехмерные сверточные нейронные сети для распознавания действий, Распознавание образов.2019. (85): 1–12. [Google Академия] 18. Cheng E.-J., Chou K.-P., Rajora S., Jin B.-H., Tanveer M., Lin C.-T. и др., Классификатор глубокого разреженного представления для распознавания и обнаружения лиц система, Письма распознавания образов. 2019. (125): 71–77. [Google Академия] 19. Гуан Х., Касахара Р., Яно Т., Распознавание сигналов светофора и обнаружение опасных событий вождения на основе видео наблюдения с камеры транспортного средства, Электронная визуализация. 2017: 3–10. doi: 10.2352/ISSN.2470-1173.2017 4.СРВ-349. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 20.Типпа Редди Гадекаллу, Правин Кумар Редди, Лакшман Курува, Калури Раджеш, Дхармендра Сингх Раджпут, Гаутам Шривастава и др. Анализ методов уменьшения размерности больших данных, IEEE Access, IEEE. 26 марта 2020 г. (Том: 8): 54776 – 54788, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2980942 [CrossRef] [Google Scholar]21. Правин Кумар Редди Маддикунта, Гаутам Шривастава, Тхиппа Редди Гадекаллу, Натараджан Дипа, Прабадеви Боопатия, Модель прогнозирования времени автономной работы в сетях IoT, Интеллектуальные транспортные системы IET, ноябрь 2020, 14(11): 1388–1395.doi: 10.1049/iet-its.2020.0009 [CrossRef] [Google Scholar]22. Абдул Рехман Джавед, Мухаммад Усман, Саиф Ур Рехман, Мохиб Улла Хан, Мохаммад Саяд Хагиги. Обнаружение аномалий в автоматизированных транспортных средствах с использованием многоступенчатой ​​сверточной нейронной сети на основе внимания. IEEE Transactions on Intelligent Transport Systems, IEEE, 1 октября 2020 г. doi: 10.1109/TITS.2020.3025875 [CrossRef] [Google Scholar]23. Рехман Абдул, Саиф Ур Рехман, Мохибулла Хан, Мамун Алазаб, Типпа Редди Г. CANintelliIDS: Обнаружение вторжений из автомобиля в сеть контроллеров с использованием CNN и GRU на основе внимания.IEEE Transactions on Network Science and Engineering, IEEE, 19 февраля 2021 г. doi: 10.1109/tnse.2020.3032117 [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 24. Сяо Сяо. Механизм и способ управления запуском и остановкой двигателя гибридного электромобиля [D]. Циньхуандао: Университет Яньшань, 2018: 108–115. [Google Академия] 25. де ла Эскалера А., Армингол Дж., Мата М., Распознавание и анализ дорожных знаков для интеллектуальных транспортных средств, Вычисление изображения и зрения. 21 (3), 2003: 247–258. [Google Академия] 26. Типпа Редди Гадекаллу, Дхармендра Сингх Раджпут, М.Правин Кумар Редди, Курува Лакшманна, Света Бхаттачарья, Саурабх Сингх и др.. Новая модель глубокой нейронной сети на основе оптимизации PCA-китов для классификации болезней растений томатов с использованием графического процессора. Journal of Real-Time Image Processing, Springer, 12 июня 2020 г. doi: 10.1007/s11554-020-00987-8 [CrossRef] [Google Scholar] 27. Де А., Ла Эскалера Л. Э. Морено, Салихс М. А., Армингол Дж. М., Обнаружение и классификация дорожных знаков, IEEE Transaction on Industrial Electronics. 44 (6), 1997: 848–859.[Google Академия] 28. Ким С.-К. Новый подход к алгоритму обнаружения и распознавания дорожных знаков // Сб. Межд. симп. Automot Technology Autom, Vol. 30, Движение и машинное зрение в автомобильной промышленности. 1997: 171–178. [Google Академия] 29. Заде Махмуд М., Т. Касванд, Чинг Ю. Суен М., Локализация и распознавание дорожных знаков для автоматизированных систем управления транспортными средствами, в: Интеллектуальные транспортные системы. 27 январь 1998. doi: 10.1117/12.300865 [CrossRef] [Google Scholar]30. Овертон К., Уэймут Т., Алгоритм предварительной обработки шумоподавления, в: Proc. Конференция IEEE по компьютерным наукам. на Распознавание образов и обработка изображений. 1979: 498–507. [Google Scholar]

31. Амбеллуи С., Кабестен Ф. Анализ движения с помощью нейронной сети с задержкой по времени // Симпозиум по робототехнике и кибернетике (Лилль, 9–12 июля 1996 г.). 1996: 328–332.

32. Grisan Enrico, Marco Foracchia, Alfredo Ruggeri, Новый метод автоматической оценки извитости сосудов сетчатки, Медицинские изображения IEEE Transactions on. 2008.27 марта (3): 309–310. doi: 10.1109/TMI.2007.7 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Лекшми С., Ревати К., Наяр С. П., Классификация галактик с использованием фрактальной сигнатуры, Астрономия и астрофизика. 405 (3) 2003: 1163–1167. [Google Академия] 34. Боуман Э. Т., Сога К., Драммонд В., Характеристика формы частиц с использованием дескрипторного анализа Фурье, Геотехника. 51 (6): 2001: 545–554. [Google Академия] 35. Рассел Дж. К., Хаслер Н., Клетт Р., Розенхан Б., Автоматическое распознавание следов для идентификации загадочных видов, Экология.90 (7), 2009: 2007–2013. дои: 10.1890/08-1069.1 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Ху М.К., Распознавание визуальных образов по моментным инвариантам, Теория информации Ire Transactions. 8 (2) (19), 1962: 179–187. [Google Scholar]

Вредит ли технология Auto Stop-Start двигателям?

Когда появилась технология Auto Start/Stop для двигателей, было много споров, и, по правде говоря, внедрение такой технологии до сих пор вызывает споры. Будет ли глушение двигателя на холостом ходу экономить достаточно топлива, чтобы окупиться? Не будет ли он просто использовать больше топлива, чтобы снова включиться? Однако главный вопрос заключается в том, не повредит ли все это включение и выключение, особенно часто в условиях интенсивного движения, самому двигателю.

Технология автоматической остановки/запуска

Технология Auto Start/Stop

автоматически отключает двигатель, когда автомобиль полностью останавливается и работает на холостом ходу более нескольких секунд. Как только водитель нажимает на педаль акселератора, двигатель снова включается. Это просто, и некоторые говорят, что это может сэкономить от 3 до 5% бензина в пробках. Технология, лежащая в основе этого, не слишком надуманная.

Это зависит от оборотов двигателя. Если технология автоматического запуска / остановки определяет, что автомобиль остановился или обороты упали до полной остановки, и нажат тормоз, то технология срабатывает, выключая двигатель и отключая трансмиссию.После сброса давления с педали тормоза двигатель снова запускается. Что касается трансмиссии, то она переведена в режим «мягкой нейтрали» с технологией автоматической остановки/запуска. Он не обязательно переключает передачи, и водителю не нужно класть ногу на педаль тормоза перед перезапуском двигателя.

Как насчет повреждения двигателя?

Действительно, запуск двигателя больше всего влияет на сам двигатель и где происходит наибольший износ. Это связано с тем, что включение двигателя после его простоя в течение нескольких часов или дней называется «холодным запуском».Подумайте о том, чтобы опустить холодную кружку в кипящую воду, только двигатель не треснет пополам так быстро.

Благодаря технологии автоматического запуска/остановки двигатель не холодный. Он был активен всего несколько секунд назад и все еще горяч. Кроме того, технология автоматического запуска/остановки перезапустит автомобиль на месте, если температура двигателя значительно упадет (при условии, что ключ находится в замке зажигания). Еще один хороший момент, хотя и гораздо более технический, заключается в том, что поставщики и производители разрабатывают подшипники двигателей, способные выдерживать от 250 000 до 300 000 циклов запуска, по сравнению с обычными 100 000 циклов запуска.

Значит ли это, что технология автоматического запуска/остановки вредит двигателю? Он меньше изнашивает двигатель, чем холодный пуск, а сегодня двигатели изготавливаются намного прочнее, чем десять лет назад. Вам не о чем беспокоиться. Но дайте нам знать, что вы думаете. В конце концов, это все еще обсуждается в социальных сетях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.