Jak fungují tempomaty

Tempomat je neocenitelnou funkcí vozů Ameri-can. Bez tempomatu by dlouhé cesty byly únavnější, přinejmenším pro řidiče, a ti z nás, kteří trpí syndromem olovo-noha, by pravděpodobně získali mnohem více jízdenek na překročení rychlosti..

-Tempomat je u amerických automobilů mnohem běžnější než u evropských automobilů, protože silnice v Americe jsou obecně větší a rovnější a cíle jsou dále od sebe. Se zvyšujícím se provozem se základní tempomat stává méně užitečným, ale místo zastarávání se tempomatové systémy přizpůsobují této nové realitě - brzy budou automobily vybaveny adaptivním tempomatem, který umožní vašemu vozu sledovat auto před ním při neustálém nastavování rychlosti tak, aby byla zachována bezpečná vzdálenost.

V tomto článku se naučíme, jak funguje konvenční tempomat, a poté se podíváme na adaptivní tempomaty, které se vyvíjejí..

1. Co tempomat dělá
2. Zrychlení a zpomalení tempomatu
3. Ovládání tempomatu
4. Adaptivní tempomat

Tempomat má ve skutečnosti spoustu dalších funkcí, než řízení rychlosti vašeho automobilu. Například tempomat zobrazený níže může zrychlit nebo zpomalit auto o 1 km / h pouhým klepnutím na tlačítko. Stiskem tlačítka pětkrát rychleji přejdete o 5 km / h. Existuje také několik důležitých bezpečnostních prvků - tempomat se vypne, jakmile sešlápnete brzdový pedál, a nezařazí se do rychlosti nižší než 40 km / h (40 km / h).

Níže uvedený systém má pět tlačítek: Zapnuto, Vypnuto, Nastavit / Accel, Pokračovat a Pobřeží. Má také šestý ovladač - brzdový pedál, a pokud má vaše auto manuální převodovku, spojkový pedál je také spojen s tempomatem..

• na a vypnuto tlačítka ve skutečnosti moc nedělají. Stisknutí tlačítka On nedělá nic jiného, ​​než řekněte autu, že byste mohli brzy zasáhnout další tlačítko. Tlačítko vypnutí tempomat vypne, i když je zapojeno. Některé tempomaty nemají tato tlačítka; místo toho se vypnou, když řidič zasáhne brzdy, a zapnou se, když řidič zasáhne tlačítko set.
• set / accel tlačítko říká automobilu, aby udržel rychlost, kterou právě jedete. Pokud stisknete tlačítko nastavení rychlostí 45 km / h, vůz si bude udržovat rychlost na 45 km / h. Podržíte-li tlačítko set / accel, auto se zrychlí; a na toto auto, klepnutím na něj bude auto jet rychlostí 1 mph rychleji.
• Pokud jste v poslední době uvolnili tempomat stiskem brzdového pedálu, stiskem tlačítka životopis tlačítko přikáže vozu zrychlit zpět na nejnovější nastavení rychlosti.
• Držíte pobřeží tlačítko způsobí zpomalení vozu, jako kdybyste nohu úplně stáhli z plynu. V tomto voze, klepnutí na tlačítko Coast jednou způsobí zpomalení vozu o 1 mph.
• brzda pedál a spojka každý z pedálů má spínač, který vypne tempomat, jakmile je pedál stisknutý, takže můžete tempomat vypnout lehkým klepnutím na brzdu nebo spojku.

Tempomat ovládá rychlost vašeho vozu stejným způsobem jako vy - nastavením poloha škrticí klapky. Tempomat ovládá škrticí ventil kabelem připojeným k ovladač, místo stisknutí pedálu. Škrticí ventil řídí výkon a otáčky motoru omezením množství vzduchu v motoru (další podrobnosti viz Jak systémy vstřikování paliva fungují).

Na obrázku výše vidíte dva kabely připojené k a pivot který pohání škrticí ventil. Jeden kabel pochází z plynového pedálu a jeden z akčního členu. Když je tempomat zapnutý, ovladač pohne kabelem připojeným k čepu, který nastavuje škrticí klapku; ale také táhne za kabel, který je připojen k plynovému pedálu - proto se váš pedál při aktivaci tempomatu pohybuje nahoru a dolů.

Mnoho aut používá pohony poháněné vakuum motoru k otevření a zavření škrticí klapky. Tyto systémy používají malý, elektronicky ovládaný ventil k regulaci vakua v membráně. To funguje podobně jako posilovač brzd, který dodává energii vašemu brzdovému systému.

Mozek systému tempomatu je malý počítač, který se obvykle nachází pod kapotou nebo za palubní deskou. Připojuje se k ovládání škrticí klapky, jak je vidět v předchozí části, a také k několika senzorům. Níže uvedený diagram ukazuje vstupy a výstupy typického systému tempomatu.

Dobrý tempomat zrychluje agresivně na požadovanou rychlost bez překročení rychlosti, a pak udržuje tuto rychlost s malou odchylkou bez ohledu na to, jak velká je hmotnost v autě nebo jak strmý kopec jedete nahoru. Ovládání rychlosti automobilu je klasická aplikace teorie řídicího systému. Tempomat řídí rychlost vozidla nastavením polohy škrticí klapky, takže k tomu, aby bylo možné zjistit rychlost a polohu škrticí klapky, potřebuje senzory. Musí také sledovat ovládací prvky, aby bylo možné zjistit, jaká je požadovaná rychlost a kdy se má uvolnit.

Nejdůležitějším vstupem je signál rychlosti; tempomat má s tímto signálem hodně. Nejprve začněme s jedním z nejzákladnějších řídicích systémů, jaký byste mohli mít - a proporcionální kontrola.

V systému proporcionálního řízení tempomat nastavuje škrticí klapku úměrně k chybě, přičemž chyba je rozdíl mezi požadovanou rychlostí a skutečnou rychlostí. Pokud je tempomat nastaven na 60 km / h a vůz jede na 50 km / h, poloha škrticí klapky bude otevřena docela daleko. Když vůz jede rychlostí 55 km / h, otevření polohy škrticí klapky bude jen poloviční oproti dřívějším hodnotám. Výsledkem je, že čím blíže se auto dostane na požadovanou rychlost, tím pomaleji zrychluje. Také, pokud jste byli na dostatečně strmém kopci, auto se nemusí vůbec zrychlovat.

Většina systémů tempomatu používá schéma řízení nazvané kontrola proporcionálního integrálu (a.k.a. PID řízení). Nebojte se, nemusíte znát žádný počet, abyste to vysvětlili tímto vysvětlením - nezapomeňte, že:

• Nedílnou součástí rychlosti je vzdálenost.
• Derivátem rychlosti je zrychlení.

Řídicí systém PID používá tyto tři faktory - proporcionální, integrální a derivační, vypočítává každý jednotlivě a přidává je pro získání polohy škrticí klapky..

Už jsme diskutovali o proporcionálním faktoru. integrální faktor je založen na časový integrál chyby rychlosti vozidla. Překlad: rozdíl mezi vzdáleností, kterou vaše auto skutečně uběhlo, a vzdáleností, kterou by uběhlo, pokud by šlo požadovanou rychlostí, vypočteno za stanovené časové období. Tento faktor pomáhá vozidlu vypořádat se s kopci a také mu pomůže usadit se ve správné rychlosti a zůstat tam. Řekněme, že vaše auto začíná stoupat do kopce a zpomaluje. Proporcionální ovládání trochu zvyšuje škrticí klapku, ale stále můžete zpomalit. Po chvilce začne integrovaná regulace plynu zvyšovat a otevírat ji čím dál tím víc, protože čím déle auto udržuje rychlost pomalejší než požadovaná rychlost, tím větší je chyba vzdálenosti.

Nyní přidáme konečný faktor, derivát. Pamatujte, že derivací rychlosti je zrychlení. Tento faktor pomáhá tempomatu rychle reagovat na změny, jako jsou kopce. Pokud se auto začne zpomalovat, tempomat vidí toto zrychlení (zpomalení i zrychlení jsou zrychlení), než se rychlost může skutečně výrazně změnit, a reagovat zvýšením polohy škrticí klapky.

Dvě společnosti vyvíjejí vyspělejší tempomat, který dokáže automaticky upravit rychlost automobilu tak, aby byla zachována bezpečná vzdálenost. Tato nová technologie se nazývá adaptivní tempomat, používá radar zaměřený do budoucnosti, instalovaný za mřížkou vozidla, k detekci rychlosti a vzdálenosti vozidla před ním.

Adaptivní tempomat je podobný konvenčnímu tempomatu v tom, že udržuje přednastavenou rychlost vozidla. Na rozdíl od konvenčního tempomatu však tento nový systém může automaticky upravovat rychlost, aby udržel správnou vzdálenost mezi vozidly ve stejném pruhu. Toho je dosaženo prostřednictvím a radarový snímač směru, digitální signálový procesor a podélný ovladač. Pokud vedoucí vozidlo zpomalí nebo pokud je detekován jiný objekt, systém vyšle signál do motoru nebo brzdového systému, aby zpomalil. Poté, co je cesta volná, systém znovu zrychlí vozidlo zpět na nastavenou rychlost.

Radarový systém 77 GHz Autokruze vyrobený společností TRW má výhledový dosah až 150 metrů a pracuje při rychlostech vozidla v rozmezí od 18,6 mil za hodinu (30 km / h) do 111 km / h (180 km / h). Systém 76 GHz Delphi dokáže také detekovat objekty až do vzdálenosti 492 stop a pracuje při rychlostech až 20 km / h (32 km / h).

Adaptivní tempomat je pouze ukázkou technologie vyvinuté oběma společnostmi. Tyto systémy jsou zdokonaleny tak, aby zahrnovaly funkce varování před kolizí, které varují řidiče vizuálními a / nebo zvukovými signály, že hrozí kolize a že je třeba brzdit nebo vyhýbat se řízení.

Další informace o tempomatu naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• Jak fungují automobilové motory
• Jak brzdy fungují
• Jak fungují manuální převodovky
• Jak systémy vstřikování paliva fungují
• Jak fungují radarové detektory
• Kvíz zapalovacího systému

Další skvělé odkazy

• BMW: Motocykl vybavený tempomatem
• Blokový diagram tempomatu
• Pokyny pro montéry tempomatu
• Základy tempomatu
• Tipy pro servis tempomatu
• Miata: Factory Cruise Control Installation
• Neon: Tempomat od výrobce
• 10% tempomat pro motocykl
• Co je PID - přehled výuky
• Adaptivní tempomat
• Ochrana aut před pádem - adaptivní tempomat
• Ford Cruise Control - Jak to funguje
• Mikroprocesorový tempomat
• Patent: Adaptivní tempomat - 1996