کروز کنترل

کروز کنترل چیست و چگونه کار می کند؟

مقدمه

با ورود علم الکترونیک به صنعت خودرو سازی،علاوه بر تغییرات اساسی که در طراحی موتور، سیستمهای سوخت، انتقال نیرو و دیگر قسمتهای اصلی خودرو ها بوجود آمد، زمینه برای طراحی و نصب سیستم های ایمنی و رفاهی پیشرفته آماده گردید. از اواخر دهه 80، تعدادی از خودرو سازان بزرگ جهان خودرو های جدید خود را مجهز به سیستمی به نام کروز کنترل (Cruise Control)یا تثبیت کننده سرعت نمودند. هر چند که سابقه ساخت تجهیزاتی برای ثابت نگه داشتن سرعت در خودرو ها به اواخر دهه 50 باز می گردد ، با این حال نصب این سیستم به طور گسترده و با تجهیزات الکترونیکی پیشرفته از اواخر دهه 80 آغاز گردید.

با وجود اینکه سیستم کروز کنترل در خودروها به عنوان سیستم جدیدی در دنیا مطرح نمی باشد، با اینحال در ایران تا سالهای اخیر غیر از صاحبان تعدادی از خودروهای وارداتی دهه 90 کمتر کسی با این سیستم آشنایی داشته است .به تازگی برخی از خودروسازان داخلی این سیستم را به صورت سفارشی بر روی تعدادی از محصولات خود نصب می کنند و اغلب خودروهای وارداتی جدید نیز مجهز به آن می باشند. برای آشنائی بیشتر بازدیدکنندگان با نحوه کار این سیستم به شرح مختصری در مورد چگونگی عملکرد و فواید آن می پردازیم.

الف ) کروز کنترل

به طور خلاصه کروز کنترل را می توان به عنوان ابزاری خودکار برای ثابت نگاه داشتن سرعت خودرو به میزان مورد نظر راننده عنوان نمود. با فعالسازی این سیستم توسط راننده، در واقع سیستم گاز خودرو از حالت دستی تبدیل به اتوماتیک می گردد و برای ثابت ماندن سرعت نیازی به استفاده از پدال گاز نخواهد بود و میزان فشردگی پدال گاز خودرو (باز و بسته شدن دریچه ورودی هوا) توسط دستگاه کنترل می گردد، هر چند که راننده بر حسب نیاز می تواند در مقاطعی با فشردن پدال گاز به سرعت خود بیافزاید. به عنوان مثال اگر راننده سرعت را بر روی ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت تنظیم نماید، با رها کردن پدال گاز، دستگاه به صورت اتوماتیک تحت هر شرایطی این سرعت را برای خودرو ثابت نگه می دارد، حتی در سربالایی ها، سراشیبی ها و یا هنگام وزش باد مخالف سرعت خودرو تغییر نخواهد کرد، مگر آنکه شیب جاده به حدی تغییر کند که برای ثابت ماندن سرعت حتماً نیاز به تعویض دنده باشد، که در اینصورت پس از تعویض دنده توسط راننده دستگاه مجدداً کنترل سرعت را به دست می گیرد. در مورد خودروهای با گیربکس اتوماتیک از آنجا که تعویض دنده ها به صورت خودکار انجام می گیرد، شیب جاده به هر میزان که باشد مشکلی برای ثابت ماندن سرعت ایجاد نخواهد نمود. کروز کنترل علاوه بر این به راننده این امکان را می دهد تا بدون نیاز به فشردن پدال گاز و تنها با فشردن دکمه های دستی که بسته به مدل دستگاه بر روی فرمان، بر روی دسته دنده و یا در کنار اهرم راهنما نصب می شوند، سرعت خود را افزایش یا کاهش دهد.

دستگاه کروز کنترل غیر از کلید روشن و خاموش و کلیدی که دستگاه را موقتاً از سرویس خارج می کند، در هنگام فشردن پدال ترمز و همچنین در مورد خودروهای با گیربکس دستی با فشردن پدال کلاج از مدار خارج می شود،که البته به وسیله فشردن دکمه دیگری دوباره به سرعت قبلی که توسط راننده تثبیت شده بود باز می گردد. در مورد پدال کلاچ، در بعضی از مدلها ، پس از فشردن پدال کلاچ دستگاه به طور موقت از سرویس خارج شده و پس از تعویض دنده و با رها شدن پدال کلاچ مجدداً به طور خودکار راه اندازی گردیده و بر روی همان سرعت قبلی تنظیم می گردد. کروز کنترل بسته به شرکت سازنده آن در سرعتهای زیر ۴۰-۵۰ کیلومتر قابلیت تثبیت سرعت را ندارد چرا که این سیستم مخصوص مصارف جاده ای و بزرگ راهها می باشد و عملاٌ در سطح شهر که مرتباً نیاز به تغییر سرعت خودرو می باشد قابل استفاده نیست.

مزایای استفاده از دستگاه کروز کنترل

1- آسایش بیشتر به هنگام رانندگی و عدم خستگی پای راننده خصوصاً در مسافتهای طولانی و در اتوبانها به دلیل عدم استفاده از پدال گاز

2- کاهش مصرف سوخت به میزان قابل توجه

3- عدم تخطی از سرعت مجاز در جاده ها (که گاهی به صورت نا خود آگاه اتفاق می افتد) و کم شدن احتمال جریمه سرعت

4- آسودگی خاطر راننده از سرعت خودرو و تمرکز بیشتر به جلو به هنگام رانندگی

سیستم کروز کنترل از چه قسمتهائی تشکیل شده است؟

به طور کلی سیستم گاز خودرو ها به دو دسته تقسیم می شود:

1- گاز سیمی (یا مکانیکی) که دریچه گاز توسط سیمی که مستقیماً به پدال گاز متصل شده است باز و بسته می شود. اغلب خوروهای طراحی قدیم نظیر خودروهای ساخت داخل و اغلب خودرو های وارداتی قبل از سال 2002 دارای گاز سیمی هستند.

2- سیستم گاز الکترونیکی (Electronic throttle control ) که در آن دریچه گاز با عملگر های الکترومکانیکی که توسط واحد الکترونیکی کنترل می شوند باز و بسته می گردد و پدال گاز به جای آنکه به طور مستقیم و به صورت مکانیکی با دریچه گاز ارتباط داشته باشد، با واحد کنترل در ارتباط است.

سیستم کروز کنترلی که بر روی خودروهای دارای گاز سیمی (خودروهای طراحی قدیمی) نصب می شود از سه قسمت اصلی تشکیل شده است.

1 – واحد کنترل الکترونیکی (ECU)

این دستگاه با پردازش اطلاعات ورودی که از سنسور سرعت و کلیدهای فرمان دریافت می کند، سیگنال‌های خروجی مناسب را ایجاد می‌کند.

2 – کلیدهای کنترل (Command Module switches)

به راننده این امکان را می‌دهد که فرمان‌های لازم جهت تثبیت سرعت، افزایش یا کاهش سرعت و … را به سیستم وارد کند.

3 – عملگر (Actuator) به عنوان خروجی اصلی، میزان باز و بسته شدن دریچه گاز را از طریق سیمی که مشابه سیم گاز به آن نصب می شود کنترل می‌کند. این عملگر ها در دو نوع وکیوم (Vacuum actuators) و یا برقی (Electrical Actuator) ساخته می شوند.

در مورد خودروهای دارای پدال گاز برقی ، سخت افزار مربوط به سیستم کروز کنترل معمولاً توسط کارخانه سازنده در ecu خودرو تعبیه می گردد و برای این گروه از خودرو ها معمولاً با نصب دسته کروز کنترل و دیگر متعلقات لازم، سیستم راه اندازی می گردد. بنابراین عملکرد کروز کنترل تحت کنترل ecu خودرو می باشد. در این خصوص می توان به خودرو های تویوتا کمری ، کرولا ، RAV4 ، هیوندا النترا ، توسان ، کیا اسپورتیج، مگان، مزدا 3 ، ویتارا 2400، سوناتا YF و … اشاره نمود.

در مورد خودروهای پدال گاز برقی که کروز کنترل آنها در ecu وجود ندارد نیاز به نصب یک ecu مجزا برای کروز کنترل می باشد. به عنوان مثال تویوتا پرادو، جک j5 ، ال 90 اتوماتیک ، پارس TU5 ، موسو ، هیوندا اکسنت ، i20 ، کیا سراتو و … از این دسته هستند.

استفاده از دستگاه کروز کنترل به چه صورت است؟

بر روی کلید کنترل (یا اهرم کنترل) مربوط به دستگاه کروز کنترل ، صرفنظر از اینکه دستگاه ساخت کدام شرکت و از چه مدلی باشد، معمولاً کلیدهای زیر وجود دارد:

1- ON-OFF

2- SET

3- RES (RESUME)

4- COAST

4- DEC (DECELERATE)

5- ACC (ACCELERATE)

برای استفاده از این سیستم، با فشردن کلید ON-OFF سیستم روشن و آماده فعالسازی می شود . با روشن شدن سیستم، معمولاً چراغ کوچکی که در پشت آمپر و یا بر روی اهرم کنترل قرار دارد روشن می‌شود. در این هنگام در صورتی که سرعت خودرو بیش از 40کیلومتر بر ساعت باشد،‌ با یک بار فشاردادن و رها کردن (کلیک کردن) کلید SET ، سیستم فعال می‌شود. در این هنگام راننده با آسودگی پای خود را از روی پدال گاز برداشته و دستگاه با به دست گرفتن کنترل سرعت، سرعت خودرو را در همان سرعتی که به هنگام فشار دادن کلید SET داشته است ثابت نگه می دارد.

هنگامی که سیستم فعال است، با فشار دادن و نگه داشتن کلید ACC به ازای هر ثانیه، سرعت خودرو به میزان مشخصی افزایش می‌یابد و پس از رها کردن کلید در سرعت جدید ثابت می‌ماند. هنگامی که سیستم فعال است، هر بار فشار دادن و رها کردن کلید ACC باعث افزایش سرعت خودرو می شود. چنانچه سیستم فعال نباشد، فشار دادن و رها کردن کلید RES باعث می‌شود سیستم فعال شده و خودرو با سرعت تنظیم شده قبلی که در حافظه ذخیره شده است، حرکت کند. چنانچه سرعتی در حافظه نباشد، سرعت خودرو در همان سرعتی که خودرو با آن در حال حرکت است ثابت می‌شود. هنگامی که سیستم فعال است، با فشار دادن و نگه داشتن کلید DEC به ازای هر ثانیه سرعت خودرو به میزان مشخصی کاهش می‌یابد و پس از رها کردن کلید در سرعت جدید ثابت می‌ماند. هنگامی که سیستم فعال است، هر بار فشار دادن و رها کردن کلید DEC باعث کاهش سرعت خودرو می‌شود. کلید COAST برای غیر فعال کردن سیستم می باشد.

دستگاه به چه صورت غیر فعال می شود؟؟

دستگاه با انجام هر یک از اعمال زیر غیر فعال می گردد. غیر فعال شدن دستگاه مانند حالتی است که راننده پای خود را از روی پدال گاز برداشته باشد و چنانچه اقدام به فشردن پدال گاز ننماید، سرعت خودرو به تدریج کاهش می یابد.

1- فشردن پدال ترمز: به هنگام نصب دستگاه، سوئیچ کوچکی بر روی پدال ترمز نصب می شود که محض اشاره به پدال ترمز ، دستگاه را غیر فعال می کند

2- فشردن پدال کلاچ (در خودروهای دارای گیربکس معمولی): به هنگام نصب دستگاه، سوئیچ کوچکی نیز بر روی پدال کلاچ نصب می شود که به هنگام تعویض دنده ها، دستگاه را غیر فعال می کند. در بعضی از مدلها به هنگام رها شدن پدال کلاچ، دستگاه مجدداً به طور اتوماتیک فعال می گردد. در مدلهای دیگر برای فعالسازی مجدد لازم است کلید RES فشار داده شود.

3- فشار دادن کلید COAST

در صورت انجام هر یک از موارد 3-1 ، دستگاه با فشار دادن کلید RES مجدداً فعال شده و سرعت خودرو را مجدداً بر روی سرعت قبلی که در حافظه دارد نگه می دارد.

4- خاموش کردن دستگاه از طریق کلید ON-OFF

ب) محدود کننده سرعت یا لیمیتر (speed limiter)

این سیستم مخصوص خودروهائی است که دارای سیستم گاز برقی می باشند و جزئی از مجموعه کروز کنترل می باشد. عملکرد لیمیتر یا محدود کننده سرعت به این صورت است که راننده دستگاه را بر روی یک سرعت مشخص تنظیم نموده و به طور عادی رانندگی می کند، با اینحال زمانی که سرعت خودرو به حد تنظیم شده برسد این سیستم حتی با فشردن پدال گاز اجازه افزایش سرعت را نمی دهد. به این معنا که راننده به دلخواه خود یک سقف سرعت برای خودرو تعیین می نماید که این سقف سرعت به راحتی با دسته کروز کنترل قابل افزایش، کاهش یا غیر فعال شدن است.

تفاوت کروز کنترل با لیمیتر در این است که کروز کنترل سرعت خودرو را بر روی یک مقدار مشخص تثبیت می نماید و راننده نیازی به استفاده از پدال گاز ندارد ، اما لیمیتر سرعت را تثبیت نمی نماید بلکه یک حد نهائی برای آن تعیین می کند.