Jak działają tempomaty

Zobacz więcej zdjęcia silnika samochodu.-

Tempomat to nieoceniona funkcja w samochodach Ameri-can. Bez tempomatu długie podróże drogowe byłyby bardziej męczące, przynajmniej dla kierowcy, a ci z nas, którzy cierpią na zespół ołowianej stopy, prawdopodobnie dostaliby o wiele więcej mandatów za przekroczenie prędkości.

-Tempomat jest znacznie bardziej powszechny w samochodach amerykańskich niż w samochodach europejskich, ponieważ drogi w Ameryce są na ogół większe i prostsze, a miejsca docelowe są bardziej od siebie oddalone. Ponieważ ruch uliczny stale rośnie, podstawowy tempomat staje się mniej przydatny, ale zamiast stać się przestarzałym, systemy tempomatu dostosowują się do tej nowej rzeczywistości - wkrótce samochody będą wyposażone w adaptacyjny tempomat, który pozwoli Twojemu samochodowi podążać za samochód przed nim, stale dostosowując prędkość, aby zachować bezpieczną odległość.

W tym artykule dowiemy się, jak działa konwencjonalny tempomat, a następnie przyjrzymy się adaptacyjnym tempomatom, które są w fazie rozwoju.

Zawartość

1. Co robi tempomat
2. Przyspieszanie i zwalnianie tempomatu
3. Sterowanie tempomatem
4. Tempomat adaptacyjny

Tempomat ma w rzeczywistości wiele funkcji innych niż sterowanie prędkością samochodu. Na przykład tempomat pokazany poniżej może przyspieszać lub zwalniać samochód o 1 milę / godzinę za dotknięciem przycisku. Naciśnij przycisk pięć razy, aby przyspieszyć do 5 mil na godzinę. Istnieje również kilka ważnych funkcji bezpieczeństwa - tempomat wyłączy się, gdy tylko naciśniesz pedał hamulca i nie włączy się przy prędkościach poniżej 25 mil na godzinę (40 km / h).

System przedstawiony poniżej ma pięć przycisków: Wł., Wył., Ustaw / Przyspiesz, Wznów i Wybieg. Posiada również szóstą dźwignię - pedał hamulca, a jeśli Twój samochód ma manualną skrzynię biegów, pedał sprzęgła jest również podpięty do tempomatu.

• Plik na i poza przyciski w rzeczywistości niewiele robią. Naciśnięcie przycisku włączania nie robi nic poza mówieniem samochodowi, że wkrótce możesz wcisnąć inny przycisk. Przycisk wyłączania wyłącza tempomat, nawet jeśli jest włączony. Niektóre tempomaty nie mają tych przycisków; zamiast tego wyłączają się, gdy kierowca naciska hamulce, i włączają się, gdy kierowca naciśnie przycisk ustawiania.
• Plik set / accel Przycisk mówi samochodowi, aby utrzymywał prędkość, z którą aktualnie jedziesz. Jeśli wciśniesz przycisk ustawiania przy 45 mph, samochód utrzyma twoją prędkość na poziomie 45 mph. Przytrzymanie przycisku set / accel spowoduje przyspieszenie samochodu; a w tym samochodzie jednokrotne naciśnięcie spowoduje przyspieszenie o 1 milę / godzinę.
• Jeśli niedawno wyłączyłeś tempomat, naciskając pedał hamulca, naciskając wznawianie spowoduje, że samochód przyspieszy do ostatniego ustawienia prędkości.
• Przytrzymując Wybrzeże Spowoduje to wyhamowanie samochodu, tak jakbyś całkowicie zdjął nogę z gazu. W tym samochodzie jednokrotne naciśnięcie przycisku wybiegu spowoduje zwolnienie samochodu o 1 milę / godzinę.
• Plik hamulec pedał i sprzęgło każdy pedał posiada przełącznik, który wyłącza tempomat zaraz po naciśnięciu pedału, dzięki czemu można wyłączyć tempomat lekkim stuknięciem w hamulec lub sprzęgło.

Jeden z kabli jest podłączony do pedału gazu, drugi do siłownika podciśnienia.

Tempomat kontroluje prędkość samochodu w taki sam sposób jak Ty - regulując położenie przepustnicy. Ale tempomat uruchamia przepustnicę za pomocą kabla podłączonego do Uruchamiacz, zamiast wciskać pedał. Zawór przepustnicy kontroluje moc i prędkość silnika, ograniczając ilość powietrza pobieranego przez silnik (więcej informacji można znaleźć w artykule Jak działają układy wtrysku paliwa).

Na powyższym obrazku widać dwa kable podłączone do sworzeń który porusza przepustnicą. Jeden kabel wychodzi z pedału przyspieszenia, a drugi z siłownika. Gdy tempomat jest włączony, siłownik przesuwa linkę podłączoną do sworznia, który reguluje przepustnicę; ale też ciągnie za linkę, która jest podłączona do pedału gazu - dlatego pedał porusza się w górę iw dół, gdy włączony jest tempomat.

Sterowany elektronicznie siłownik podciśnieniowy który kontroluje przepustnicę

Wiele samochodów wykorzystuje siłowniki zasilane przez podciśnienie silnika aby otworzyć i zamknąć przepustnicę. Systemy te wykorzystują mały, sterowany elektronicznie zawór do regulacji podciśnienia w membranie. Działa to podobnie do wzmacniacza siły hamowania, który zapewnia moc Twojemu układowi hamulcowemu.

Mózgiem tempomatu jest mały komputer, który zwykle znajduje się pod maską lub za deską rozdzielczą. Łączy się z kontrolą przepustnicy widoczną w poprzedniej sekcji, a także z kilkoma czujnikami. Poniższy schemat przedstawia wejścia i wyjścia typowego tempomatu.

Dobry tempomat przyspiesza agresywnie do żądanej prędkości bez przeregulowania, a następnie utrzymuje tę prędkość z niewielkimi odchyleniami, niezależnie od ciężaru samochodu lub stromego podjazdu. Sterowanie prędkością samochodu to klasyczne zastosowanie teoria systemów sterowania. Tempomat kontroluje prędkość samochodu, dostosowując pozycję przepustnicy, więc potrzebuje czujników, aby powiedzieć mu prędkość i położenie przepustnicy. Musi również monitorować elementy sterujące, aby móc określić żądaną prędkość i kiedy wyłączyć.

Najważniejszym wejściem jest sygnał prędkości; tempomat wiele robi z tym sygnałem. Najpierw zacznijmy od jednego z najbardziej podstawowych systemów sterowania, jakie możesz mieć - a sterowanie proporcjonalne.

W układzie sterowania proporcjonalnego tempomat reguluje przepustnicę proporcjonalnie do błędu, przy czym błąd jest różnicą między prędkością zadaną a rzeczywistą. Tak więc, jeśli tempomat jest ustawiony na 60 mil na godzinę, a samochód jedzie z prędkością 50 mil na godzinę, pozycja przepustnicy będzie dość daleko otwarta. Kiedy samochód jedzie z prędkością 55 mil na godzinę, otwarcie przepustnicy będzie tylko o połowę mniejsze niż wcześniej. Powoduje to, że im bliżej samochód zbliża się do żądanej prędkości, tym wolniej przyspiesza. Ponadto, jeśli jesteś na wystarczająco stromym wzniesieniu, samochód może w ogóle nie przyspieszyć.

Większość systemów tempomatu używa schematu kontroli o nazwie regulacja proporcjonalno-całkująco-różniczkująca (znany jako. PID kontrola). Nie martw się, nie musisz znać żadnego rachunku różniczkowego, aby przejść przez to wyjaśnienie - pamiętaj tylko, że:

• Całka prędkości to odległość.
• Pochodną prędkości jest przyspieszenie.

Układ sterowania PID wykorzystuje te trzy czynniki - proporcjonalny, całkowy i różniczkowy, obliczając każdy z nich indywidualnie i dodając je w celu uzyskania położenia przepustnicy.

Omówiliśmy już współczynnik proporcjonalności. Plik całka współczynnik jest oparty na całka czasowa błędu prędkości pojazdu. Tłumaczenie: różnica między odległością, jaką faktycznie przebył Twój samochód, a odległością, jaką pokonałby, gdyby poruszał się z pożądaną prędkością, obliczoną w określonym przedziale czasu. Ten czynnik pomaga samochodowi radzić sobie na wzniesieniach, a także pomaga mu uzyskać odpowiednią prędkość i pozostać na niej. Powiedzmy, że Twój samochód zaczyna wjeżdżać pod górę i zwalnia. Sterowanie proporcjonalne nieco zwiększa przepustnicę, ale nadal możesz zwolnić. Po chwili zintegrowane sterowanie zacznie zwiększać przepustnicę, coraz bardziej ją otwierając, bo im dłużej auto utrzymuje prędkość wolniejszą od zadanej, tym większy błąd odległości.

Teraz dodajmy ostatni czynnik, plik pochodna. Pamiętaj, że pochodną prędkości jest przyspieszenie. Czynnik ten pomaga tempomatowi szybko reagować na zmiany, takie jak wzniesienia. Jeśli samochód zacznie zwalniać, tempomat może zobaczyć to przyspieszenie (zwalnianie i przyspieszanie to zarówno przyspieszenie), zanim prędkość może się znacznie zmienić i zareaguje zwiększając pozycję przepustnicy.

Dwie firmy opracowują bardziej zaawansowany tempomat, który może automatycznie dostosowywać prędkość samochodu, aby utrzymać bezpieczną odległość za pojazdem. Ta nowa technologia, tzw adaptacyjny tempomat, wykorzystuje radar wybiegający do przodu, zainstalowany za kratką pojazdu, w celu wykrycia prędkości i odległości pojazdu przed nim.

Adaptacyjny tempomat jest podobny do konwencjonalnego tempomatu, ponieważ utrzymuje zadaną prędkość pojazdu. Jednak w przeciwieństwie do konwencjonalnego tempomatu, ten nowy system może automatycznie dostosowywać prędkość w celu utrzymania odpowiedniej odległości między pojazdami na tym samym pasie. Osiąga się to poprzez radarowy czujnik ruchu, cyfrowy procesor sygnału i regulator wzdłużny. Jeśli pojazd wiodący zwalnia lub jeśli zostanie wykryty inny obiekt, system wysyła sygnał do silnika lub układu hamulcowego, aby zwolnić. Następnie, gdy droga będzie pusta, system ponownie przyspieszy pojazd do ustawionej prędkości.

System radarowy Autocruise 77 GHz, wyprodukowany przez TRW, ma wybiegający do przodu zasięg do 492 stóp (150 metrów) i działa przy prędkościach pojazdu od 18,6 mil na godzinę (30 km / h) do 111 mil / h (180 km / h). System Delphi 76-GHz może również wykrywać obiekty z odległości nawet 492 stóp i działa z prędkością zaledwie 20 mil na godzinę (32 km / h).

Adaptacyjny tempomat to tylko zapowiedź technologii opracowywanej przez obie firmy. Systemy te są ulepszane w celu uwzględnienia funkcji ostrzegania przed kolizją, które będą ostrzegać kierowców za pomocą sygnałów wizualnych i / lub dźwiękowych, że kolizja jest nieuchronna i że konieczne jest hamowanie lub unikanie kierowania.

Aby uzyskać więcej informacji na temat tempomatu, sprawdź linki na następnej stronie.

Powiązane artykuły

• Jak działają silniki samochodowe
• Jak działają hamulce
• Jak działają manualne skrzynie biegów
• Jak działają systemy wtrysku paliwa
• Jak działają wykrywacze radarów
• Quiz o układzie zapłonowym

Więcej świetnych linków

• BMW: motocykl wyposażony w tempomat
• Schemat blokowy tempomatu
• Instrukcje dla instalatorów tempomatu
• Podstawy tempomatu
• Wskazówki dotyczące obsługi tempomatu
• Miata: Instalacja fabrycznego tempomatu
• Neon: fabryczny tempomat
• 10-centowy tempomat do motocykla
• Co to jest PID - przegląd samouczka
• Tempomat adaptacyjny
• Keeping Cars from Crashing - adaptacyjny tempomat
• Ford Cruise Control - Jak to działa
• Tempomat z mikroprocesorem
• Patent: tempomat adaptacyjny - 1996