Bab 13 sistem-pengtur-kecepatan-konstan

6
Teknik Ototronik Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 371 BAB 13 SISTEM PENGATUR KECEPATAN KONSTAN (CRUISE CONTROL SYSTEM) Sistem pengatur kecepatan kostan banyak di terapkan pada kendaraan modern. Tanpa pengatur kecepatan konstan perjalanan pajang terasa lebih melelahkan pengemudi. Dengan Cruise Control System pengemudi dapat mempertahankan laju kendaraan pada kecepatan yang diinginkan tanpa menginjak pedal gas dan rem. Sistem ini sangat membantu ketika berada dijalan tol yang pan- jang. Dengan meningkatnya tingkat kemacetan dijalan cruise control dasar jadi kurang diterapkan, tetapi sekarang dikembangkan lagi untuk memenuhi kebutuhan agar dapat mengurangi kelelahan pengemudi dengan mempertimbangkan realita yang ada cruise control disesuaikan. Sistem yang baru disebut dengan Adaptive Cruise Control (ACC), yang mana kendaraan saudara dimungkinkan mengikuti kendaraan yang ada didepannya sambil mengatur kecepatannya dengan mempertahankan jarak yang aman. 13.1 Pengoprasian Sistem Cruise Control Sistem pengatur kecepatan konstan sebenarnya memiliki beberapa fungsi lain selain mengatur kecepatan kendaraan. Secara cepat, sistem ini dapat dipercepat atau diperlambat 1 mph dengan menekan sebuah tombol. Dengan menekan tombol 5 kali akan mempercepat atau memperrlambat 5 mph. Sistem ini juga dilengkapi dengan kebutuhan pengaman, yaitu jika diinjak pedal rem maka sistem akan segera tidak aktif dan sistem ini tidak akan bekerja pada kecepatan dibawah 25 mph (40 km/jam). Pada gambar dibawah ini ditunjukkan 5 tombol: On, Off, Set/Accel, Resume, Coast. Jika kendaraan dilengkapi dengan transmisi manual, maka pedal kopling juga dipasang sensor sehingga jika pedal diinjak sistem pengatur kecepatan konstan Off. Gambar 13.1 Tombol pengendali Tombol On dan Off Kedua tombol ini tidak banyak berpengaruh. Penekanan tombol On tidak akan terjadi apa-apa tanpa diikuti penekanan tombol lain dengan segera. Penekanan tombol Off akan mematikan sistem jika saat itu sistem sedang aktif. Beberapa sistem cruise control tidak dilengkapi tombol ini, karena sistem akan Off ketika pengendara menginjak pedal rem dan sistem aktif ketika pengendara menekan tombol set. Tobol Set/Accel Tombol set/accel jika ditekan kendaraan akan mempertahankan

description

 

Transcript of Bab 13 sistem-pengtur-kecepatan-konstan

  • 1. Teknik OtotronikBAB 13tombol 5 kali akan mempercepat ataumemperrlambat 5 mph. Sistem iniSISTEM PENGATUR juga dilengkapi dengan kebutuhan KECEPATAN KONSTANpengaman, yaitu jika diinjak pedal (CRUISE CONTROLrem maka sistem akan segera tidak SYSTEM)aktif dan sistem ini tidak akan bekerjapada kecepatan dibawah 25 mph (40km/jam). Sistempengaturkecepatan Pada gambardibawah inikostan banyak di terapkan pada ditunjukkan 5 tombol: On, Off,kendaraan modern. Tanpa pengatur Set/Accel, Resume, Coast.kecepatan konstan perjalanan pajangJika kendaraan dilengkapiterasa lebih melelahkan pengemudi.dengan transmisi manual, maka pedal Dengan Cruise Control System koplingjugadipasang sensorpengemudi dapat mempertahankansehingga jika pedal diinjak sistemlaju kendaraan pada kecepatan yang pengatur kecepatan konstan Off.diinginkan tanpa menginjak pedal gasdan rem. Sistem ini sangat membantuketika berada dijalan tol yang pan-jang. Dengan meningkatnya tingkatkemacetan dijalan cruise controldasar jadi kurang diterapkan, tetapisekarang dikembangkan lagi untukmemenuhi kebutuhan agar dapatmengurangi kelelahan pengemudidengan mempertimbangkan realitaGambar 13.1 Tombol pengendaliyang ada cruise control disesuaikan.Sistem yang baru disebut dengan Tombol On dan OffAdaptive Cruise Control (ACC), yangmana kendaraan saudara Kedua tombol ini tidak banyakdimungkinkan mengikuti kendaraanberpengaruh. Penekanan tombol Onyang adadidepannya sambil tidak akan terjadi apa-apa tanpamengatur kecepatannya dengan diikuti penekanan tombol lain denganmempertahankan jarak yang aman. segera. Penekanan tombol Off akanmematikan sistem jika saat itu sistem13.1 Pengoprasian Sistemsedang aktif. Beberapa sistem cruisecontrol tidak dilengkapi tombol ini,Cruise Controlkarena sistem akan Off ketikapengendara menginjak pedal rem dan Sistempengaturkecepatansistem aktif ketika pengendarakonstansebenarnyamemilikimenekan tombol set.beberapa fungsi lain selain mengaturkecepatan kendaraan. Secara cepat, Tobol Set/Accelsistem ini dapat dipercepat ataudiperlambat 1 mph dengan menekan Tombol set/accel jika ditekansebuah tombol. Dengan menekankendaraan akan mempertahankanDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 371

2. Teknik Ototronikkecepatan saat itu. Misalnya saat lajupenggerak katup gas menggunakankendaraan 45 mph dan tombol kabel yang tersambung padaSet/Accel ditekan maka mobil akan aktuator. Sehingga saat sistem cruisedipertahankan selalu pada kecepatan control sudah aktif dan kendaraan45 mph. lewat jalansedikit menanjak Jika saat itu ditekan lagi tombol .kecepatan kendaraan cenderungset/accel maka mobil akan akselerasi, akan berkurang maka aktuator akansetiap ditekan 1 kali maka kecepatandiperintahkan oleh ECU untukbertambah 1 mph lebih cepat.membuka katup gas sehinggakecepatankendaraanakan Tobol Resumedipertahankan. Sebaliknya jikakendaraan lewat jalan turunan maka Jika pengemudi menekan pedal aktuator akan di kontrol oleh ECUrem maka sistem cruise control akan untuk menutup katup gas sehinggatidak aktif, selanjutnya jika ditekan kecepatan akan dipertahankan.tombolresume mobil akandiakselerasi kembali pada kecepatanyang sudah terset sebelumnya (saatcruise control aktif). Tobol Coast Penekanan tombol coast akanmenyebabkan mobil diperlambat,setiap ditekan satu kali makaperlambatan terjadi 1 mph. Tobol Coast Pada setiap pedal rem dankopling dilengkapi dengan sebuahswitch, dimana jika salah satu pedaldiinjak maka sistem cruise controlakan segera Off. Sehingga untukmematikan sistem cruise controlGambar 13.2 Katup Gas denganpengemudi tinggal menginjak pedaldua pengendalirem atau kopling sekali saja. Pada gambar diatas dapat dilihat13.2 Aktuator sistem Cruisedua buah kabel penggerak katup gas yangterpasang pada poros Control katup.yang akan menggerakkan katup gas. Satu kabel dari pedal gas danSistem cruise control mengatur satunya dari aktuator sistem cruisekecepatan kendaraan agar konstan control. Ketika cruise control bekerja,sesuai keinginan pengendara dengan aktuator menarik atau membebaskanmengatur posisi katup gas. Tetapi kabel untuk mengatur posisi katup372Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 3. Teknik Ototronikgas, hal ini juga akan menggerakkan tergantung pada beban yang diangkutpedal gas, sehingga mengapa pedal kendaraan atau berapa tingkatbergerak naik turun ketika sistem tanjakan kendaraan sedang lalui.cruise control bekerja. Pengaturanlaju kendaraanmerupakan hal penerapan yang klasikdari teori sistem pengaturan. Karenayang akan diatur tetap adalah lajukendaraan maka pada rangkaiankontrol diperlukan feedback informasidari kecepatan/laju kendaraan danposisi tepat dari bukaan katup gas,juga sensor-sensor yang diperlukanuntuk menonaktifkan sistem. Diagram dibawah inimenunjukkan hubungan inputs dan Gambar 13.3 Aktuator penggerak katup gasoutput dari sebuah sistem cruisecontrol. Banyak kendaraandengansistem cruise control menggunakanaktuator yang digerakkan olehkevakuman engine untuk membukadan menutup katup gas. Sistemtersebut menggunakan sebuah katupyang terkontrol secara elektronikuntuk meregulasi kevakuman padasebuah diafragma. Kerja komponenini seperti buster rem yang memberibantuan tenaga untuk melakukanpengereman.13.3 Pengaturan Sistem Cruise ControlOtak dari sistem cruise controladalah sebuah komputer kecil yangbiasanya terdapat di bawah hood ataudibelakang dashboard ECU initersambung ke aktuator.dan sensor-sensor yang ada pada sistem.Gambar 13.4 Diagram input dan outputSistem yang bagus akan bekerja sistem cruise controldengan halus ketika terdapatpenyesuaian kecepatan sesuai yangSensor paling penting padakita inginkan tanpa ada osilasi sistem ini adalah sinyal kecepatankecepatan(overshooting) dan laju kendaraan, sistem cruise controlkecepatan teraturtetap, tidak bekerja berdasarkan sinyal ini.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)373 4. Teknik OtotronikMetode kontrol yang dapat berdasar periode waktu. Faktor inidigunakan untuk aplikasi sitem cruise membantu kendaraan kendaraancontrol antara lain proportionalmenanjaki tanjakan dan membantucontrol:kendaraan mencapai kecepatan yangbenar dan tetap. Selanjutnya jikaProportional Controlkendaraan menaiki tanjakan danputaran turun, kontrol proporsional Pada sistem proportional control,meningkatkanpembukaankatupcruise control menyetel proporsi katupsedikit, tetapi kendaraan tetap turunterhadap nilai error, nilai error putarannya, setelah beberapa kalimerupakan perbedaan dari harapankontrol integralakan mulaikecepatan dengan kecepatan yang meningkatkan bukaan katup secarasedang terjadi. Sehingga jika cruiseterus menerus, karena jauhnya selisihcontrol di set pada kecepatan 60 mph(besarnya eror) antara laju kendaraandan mobil berjalan dengan kecepatan dengan harapan. Sekarang faktor50 mph, posisi katup gas akan dibukayang terakhir, derivative (turunan).dengan lebar. Ketika mobil sedang Ingat bahwa turunan dari kecepatanberjalan dengan kecepatan 55 mph, adalah percepatan.Faktoriniposisi katup gas akan dibukamembantu sistem cruise control me-setengahnya saja. Hasildari respon secara cepat untuk berubah,pembukaan katup akan mendekatkanmisal saat menanjak, jika mobil mulaikecepatan kendaraan sesuai dengan lambat, cruise control dapat membacaharapan. Jika kendaraan benar-benar keadaan ini (perlambatan atau perce-sedang menanjak, mobil tidak dapatpatan) sebelum laju kendaraan beru-mencapaiharapan kecepatan bah secara besar, dan meresponsepenuhnya. dengan membuka katup gas.PID Control13.4 Pengatur Kecepatan Kebanyakan sistem cruise controlKonstan Adaptif (Adaptivemenggunakan sebuah sekema kontrolyang disebut proportional-integral- Cruise Control)derivative control (PID control). Sebuah sistem kontrol PID Meningkatnya tingkat kemacetandijalan cruise control konvensionalmenggunakan ketiga faktor yaitudiatas jadi kurang diterapkan, tetapiproporsional, integral dan turunan(derivative), perhitungannya masing-sekarang dikembangkan lagi untukmemenuhi kebutuhan agar dapatmasing secara individual dan hasilmengurangi kelelahan pengemudiketiganya ditambahkan untukdengan mempertimbangkan realitamendapatkan posisi katup gas yangyang ada cruise control disesuaikansesuai.dengan kebutuhan kenyamanan Faktor integral berdasarkanpengendaraan. Sistem yang baruintegral waktu dari eror kecepatan lajudisebut dengan Adaptive Cruisekendaraan. Perubahan perbedaanControl (ACC), yang mana kendaraanantara jarak tempuh yang terjadi dandengan sistem Adaptive Cruisejarak yang telah terjadi sebagaiControl dapat diatur kecepatannyaharapan pada laju kendaraan dihitung374 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 5. Teknik Ototronikdan dapat mengikuti kendaraan yang mengakselerasi kendaraan kembaliada didepannya denganpada kecepatan yang diset.mempertahankan jarak yang aman. Struktur dasar dari sistem-sistemDengan kata lain sistem ACC dapatterkait pada Adaptive Cruise Controlmengaturkendaraanmelakukan antara lain sensor-sensor yang dapatpercepatan,perlambatan dan menunjukan jarak kendaraan (radar),pengereman.Sistem inikecepatan roda-roda, sudut kemudi,menggunakanradaryang sensor akselerasi, yaw rate sensordipasangkan dibagian bumper depanatau giro sensor. Adapun sistem-kendaraan dilengkapi dengan digitalsistem yang dipengaruhi antara lainsignal processor dan kontroler ESP atau TCS, Transmisi danlongitudinal.Motronik (sistem pengapian dan injeksi).Komponenterpenting pada sistem ACC adalah sebuah sensor yang mengukur jarak, kecepatan relatif dan posisirelatifdari kendaraan. Sensor yang digunakan adalah sistem radar yang bekerja dengan frekwensi 77-GHz yang dapat Gambar 13.5 Ilustrasi Kendaraan mengukur sampai jarak 492 feet (150 dengan sistem dengan ACC mengikutimeter), dan bekerja pada rentangkendaraan didepannya kecepatan kendaraan 18.6 mph (30 km/jam) to 111 mph (180 km/jam). Jika kendaraan yang diikuti Sistem Delphi dapat bekerja dengandiperlambat atau jika terdeteksi ada frekwensi 76 GHz dan dapatbenda lain sistem mengirim sinyal ke mendeteksi benda dengan jarak 492engine atua sistem rem untuk feet (150 meter), dan bekerja dengandeselerasi/perlambatan. Selanjutnya kecepatan dibawah 20 mph (32jika sistem jernih sistem akan kembali km/jam). Gambar 13.6 sensor dan sistem terkait pada sistem ACCDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)375 6. Teknik OtotronikGambar 13.7 Komponen-komponen ACC BOSCH Ketika Kendaraanmelaju gas lebih besar kendaraan akankemudian didepannya ada kendaraan mendekati objek didepannya, sesaatlain sistem ACC dapat di aktifkan,sensor-sensor roda menunjukkan lajumaka sensor-sensor akan segerakendaraan bertambah setelah jarakmengirim data menuju ECU. Sensorreferensi diperoleh maka katup gasradar akan menunjukkan jarak bendadipertahankan, tetapi bila jarakdidepannya dan keadaan ini akan berubah semakin dekat, maka ECUmenjadi referensi sistem pengaturan.akan meminta sistem rem bekerja Selanjutnya sensor-sensor kece-mengurangi laju kendaraan, denganpatan roda akan membaca lajudemikian akan diperoleh jarak yangkendaraan. Bila sensor radar memberirelatif tetap antara kendaraan denganinformasi perubahan jarak benda objek didepannya.didepannya lebih besar maka ECUakan mengontrol pembukaan katup376 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)