A sebességtartó automatika agya egy kis számítógép, amely általában a motorháztető alatt vagy a műszerfal mögött található. Ez csatlakozik az előző szakaszban látott gázpedálvezérlőhöz, valamint számos érzékelőhöz. Az alábbi ábra egy tipikus sebességtartó rendszer bemeneteit és kimeneteit mutatja.
A jó sebességtartó rendszer agresszíven gyorsít a kívánt sebességre anélkül, hogy túllőné a sebességet, majd ezt a sebességet kis eltéréssel tartja, függetlenül attól, hogy mekkora súly van az autóban, vagy milyen meredek a hegy, ahová felhajtunk. Az autó sebességének szabályozása a vezérlőrendszer-elmélet klasszikus alkalmazása. A sebességtartó automatika a gázpedál helyzetének beállításával szabályozza az autó sebességét, ezért érzékelőkre van szüksége, amelyek megmondják neki a sebességet és a gázpedál helyzetét. Szüksége van a vezérlők figyelésére is, hogy meg tudja mondani, mi a kívánt sebesség, és mikor kell kikapcsolni.
Hirdetés
A legfontosabb bemenet a sebességjel; a sebességtartó automatika sok mindent csinál ezzel a jellel. Először is kezdjük az egyik legalapvetőbb vezérlőrendszerrel, amit csak lehet — az arányos vezérléssel.
Az arányos vezérlésben a sebességtartó automatika a hibával arányosan állítja be a gázt, a hiba a kívánt sebesség és a tényleges sebesség közötti különbség. Tehát, ha a sebességtartó automatika 60 mph-ra van beállítva, és az autó 50 mph-val halad, akkor a gázpedál állás elég messze nyitva lesz. Amikor az autó 55 mérföld/órás sebességgel halad, a gázpedál pozíciója csak feleannyira nyílik, mint korábban. Ennek az az eredménye, hogy minél közelebb kerül az autó a kívánt sebességhez, annál lassabban gyorsul. Továbbá, ha elég meredek dombon álltunk, előfordulhat, hogy az autó egyáltalán nem is gyorsul.
A legtöbb sebességtartó automatika az úgynevezett arányos-integrál-derivált szabályozás (más néven PID-szabályozás) szabályozási sémát használja. Ne aggódj, nem kell számtani ismeretekkel rendelkezned ahhoz, hogy átvészeld ezt a magyarázatot — csak emlékezz arra, hogy:
- A sebesség integrálja a távolság.
- A sebesség deriváltja a gyorsulás.
A PID szabályozórendszer ezt a három tényezőt — arányos, integrál és derivált — használja, mindegyiket külön-külön kiszámítja és összeadja, hogy megkapja a fojtószelep pozícióját.
Az arányos tényezőt már tárgyaltuk. Az integrál tényező a jármű sebességhibájának időintegrálján alapul. Fordítás: az autó által ténylegesen megtett távolság és a távolság közötti különbség, amit akkor tett volna meg, ha a kívánt sebességgel halad, egy meghatározott idő alatt kiszámítva. Ez a tényező segít az autónak megbirkózni a dombokkal, és abban is, hogy a megfelelő sebességre álljon be, és ott is maradjon. Tegyük fel, hogy autója elindul felfelé egy dombon, és lelassul. Az arányos vezérlés egy kicsit megnöveli a gázt, de még így is lelassulhat. Egy kis idő múlva az integrál vezérlés elkezdi növelni a gázt, egyre jobban nyitva, mert minél tovább tartja az autó a kívánt sebességnél lassabb sebességet, annál nagyobb lesz a távolsági hiba.
Most vegyük hozzá az utolsó tényezőt, a deriváltat. Ne feledjük, hogy a sebesség deriváltja a gyorsulás. Ez a tényező segít a sebességtartó automatának gyorsan reagálni a változásokra, például az emelkedőkre. Ha az autó lassulni kezd, a sebességtartó automatika érzékeli ezt a gyorsulást (a lassulás és a gyorsulás is gyorsulás), mielőtt a sebesség ténylegesen sokat változna, és a gázállás növelésével reagál.
Adverzió