تکنولوژی‌های نوین خودروخودروهای خودرانمقالات

بررسی تکنولوژی‌های سیستم کروز کنترل

از Cruise Control تا Inno Drive

مقدمه

نگه‌داشتن مستمر پدال گاز برای ایجاد سرعت یکنواخت در یک مسیر طولانی کار خسته کننده‌ای است و این امر باعث کمتر شدن تمرکز راننده بر رانندگی می‌شود؛ شاید برایتان جالب باشد که سیستم کروز کنترل[۱] بدون توجه به این موضوع اختراع شده است.

رالف تیتور[۲] نخستین مخترع کروز کنترل به همراه وکیل خود سوار بر خودرو در حال صحبت کردن بودند؛ نوسانات سرعت خودرو به علت صحبت و بی‌توجهی وکیل رالف به رانندگی آن‌قدر زیاد بود که رالف را به طراحی نخستین سیستم کروز کنترل دنیا در سال ۱۹۴۵ میلادی تشویق کرد.

همان‌طور که میدانید کروزکنترل یک سیستم رفاهی است که به راننده این امکان را می‌دهد تا سرعت خودرو را به یک حد معین برساند و بدون فشردن پدال گاز، سرعت را در حد معین شده ثابت نگه دارد.

این سیستم به خاطر حذف انرژی وارده پای راننده بر پدال (که باعث تغییرات مکرر دریچه گاز می‌شد) باعث کاهش مصرف سوخت نیز می‌شود.

کروز کنترل های مکانیکی اولین کروزکنترل های دنیا:

کروز کنترل طراحی شده توسط رالف از نوع مکانیکی بود؛ که راننده با کشیدن و ثابت کردن اهرم تعبیه شده خودرو که یک سر آن با یک سیم به دریچه گاز متصل بود سرعت را در حد دلخواه ثابت نگه می‌داشت. این سیستم در سال ۱۹۵۸ میلادی تجاری شد.

مشکل اصلی این نسل از کروزکنترل در این بود که قبل از ترمز کردن و یا هنگام افزایش سرعت حتماً باید اهرم تنظیمی سیستم به‎صورت دستی آزاد می‌شد در غیر این‌صورت کاهش و یا افزایش سرعت امکان‌پذیر نبود.

در هنگام عبور از مسیرهای شیب‌دار و یا وزش باد سرعت خودرو از حد تنظیم شده افزایش و یا کاهش می‌یافت. این مشکلات باعث شد تا شرکت‌های خودروسازی فکری برای طراحی سیستمی جدید برای کروز کنترل کنند.

کروز کنترل های الکترونیکی[۳]:

کروز کنترل

نسل دوم سیستم‌های کروز کنترل از نوع الکترونیکی است که معمولاً در خودروهای مجهز به گیربکس اتوماتیک به کار برده می‎شود.

طراحی این نسل باعث شد که تا حد زیادی مشکلات نسل اول برطرف گردد. در این نسل راننده با استفاده از اهرم الکترونیکی و یا کلیدهای تعیبیه شده می‌تواند سرعت را تثبیت کند. در این نسل این امکان به راننده داده می‌شود که بدون فشردن پدال گاز و با استفاده از کلیدهای تعبیه سرعت را افزایش و یا کاهش دهد. عموماً لمس پدال ترمز کروز کنترل را از مدار خارج می‌کند اما فشردن کلید resume این امکان را می‎دهد که سرعت خودرو به سرعت تنظیم شده قبلی بازگردد.

کروز کنترل های الکترونیکی قادر هستند در مسیرهای شیب‌دار و یا در هنگام وزش باد یا تعویض دنده سرعت خود را در حد تنظیم شده حفظ کنند. برخی از شرکت‎های خودروسازی این مدل از کروز را همراه با محدودکننده سرعت[۴] به کار می‌برند. محدود کننده سرعت این امکان را به راننده می‎دهد تا یک حداکثر سرعتی را برای خودرو تعریف کند تا سرعت خودرو از آن حد تعریف شده فراتر نرود.

ترمزهای مکرر در ترافیک‎های شهری باعث می‌شود تا کروز کنترل های الکترونیکی کارایی خود را از دست بدهند؛ و از طرفی هم شرکت‎های سازنده یک حداقل محدودیت سرعتی را برای استفاده در نظر می‌گیرند.

به‌عنوان مثال در سرعت‌های پایین‌تر از ۳۰ کیلومتر و یا ۴۰ کیلومتر (بسته به شرکت سازنده) کروز دیگر فعال نمی‌شود. در این مدل از کروز کنترل ها راننده باید در سراسر مسیر فاصله طولی را با ماشین پیش روی خود حفظ کند. شاید وجود این مشکلات باعث به وجود آمدن نسل جدید کروز کنترل شد.

کروز کنترل های تطبیقی (ACC)[5]:

کروز کنترل

کروز کنترل ‎های تطبیقی یا فعال یا راداری، همانند کروز کنترل های نسل قبل کار می‌کنند، با این تفاوت که این نسل قادر به حفظ فاصله طولی خودرو با خودروی جلویی است.

این سیستم با استفاده از رادار و یا لیزرهای نصب شده در جلو خودرو فاصله خودرو را تا خودروی جلویی تا حد ۲۰۰ متری کنترل می‌کند، در صورتی که فاصله خودروی جلویی با خودرو شما از حد مجاز ثبت شده در حافظه سیستم کروز کنترل کمتر شود و یا مانعی سر راه ایجاد شود سیستم اقدام به کاهش سرعت و در صورت لزوم اقدام به ترمزگیری می‌کند.

میتسوبیشی در سال ۱۹۹۵ اولین کاربر سیستم کروز کنترل های راداری در محصولات خود بود.

در اواخر سال ۲۰۰۷، BMW سیستم جدیدی به نام SGS[6] را در کروز کنترل ‎های تطبیقی برروی BMW های سری ۵ به کار برد.

سیستم‌های SGS علاوه بر قابلیت‎های کروز کنترل های تطبیقی توانایی توقف کامل خودرو و شتاب‌گیری مجدد (بعد از برطرف شدن مانع) را داراست.

نوع پیشرفته سیستم‌های ACC با سیستم GPS همراه است. در این مدل بعد از به کار گرفته شدن کروزکنترل، دوربین‎های نصب شده در پشت آینه وسط حرکت خودروهای جلویی را زیرنظر می‌گیرند.

کروز کنترل

هنگامی که خودروی جلویی به قصد خروج از بزرگراه راهنمای خود را فعال می‌کند، دوربین‌های تعبیه شده‌ی سیستم با استفاده از سیستم ناوبری[۷] بررسی می‌کنند که آیا خروجی در بزرگراه وجود دارد یا خیر، در صورت وجود خروجی دیگر سیستم ACC اقدام به کاهش سرعت نمی‌کند و اگر هم راننده از اقدام خود صرف‌نظر کند این سیستم متوجه تغییر نکردن موقعیت خودرو می‌شود و اقدام به کاهش سرعت می‌کند.

مشکلات اصلی این نسل از کروز کنترل این است که در شرایط بد آب و هوایی به‌خوبی کار نمی‌کند.

Inno Drive سیستم کروزکنترل پورشه:

کروز کنترل

در حال حاضر شرکت پورشه بر روی کروزکنترلی به نام Inno Drive کار می‌کند. این سیستم می‌تواند در همه حال شتاب جانبی g7/0 را حفظ کند، شتابی که بسیار از رانندگان آن را کمتر تجربه می‌کنند.

این سیستم با استفاده از سیستم ناوبری پیچ‌های جاده را شناسایی کرده و اقدام به تنظیم سرعت کروزکنترل می‌کند تا به سرعت لازم برای دریافت شتاب کمتر از g5/0 دست یابد. در این صورت نیازی نیست راننده در پیچ‎ها هدایت خودرو را به‎دست گیرد.

هدف به‌کارگیری پورشه از این نو‌آوری رساندن راننده به مقصد با بیش‌ترین سرعت ممکن آن‌هم با حداقل مصرف سوخت است. شرکت پورشه این سیستم را این‌طور تعریف می‌کند: این سیستم قادر است مصرف سوخت را ۹۵ درصد کاهش ‌دهد در حالی که زمان رانندگی هم ۲ درصد کاهش یافته است.

فناوری پروشه احتمالاً با معکوس دادن گیریبکس سرعت را کنترل می‌کند تا حداقل میزان سوخت مصرف گردد.

در آینده‌ایی نه چندان دور شاهد سیستم جدیدی از کروز کنترل هستیم که خودروها با یکدیگر شبکه می‌شوند تا اطلاعات لازم را برای رفاه رانندگی و کاهش تصادفات در اختیار یکدیگر قرار ‌‎دهند.

 

[۱] Cruise Control

[۲] Ralf Teetor

[۳] Electronic Cruise Control

[۴] Speed Limiter

[۵] Adaptive Cruise Control

[۶] Start And Go System

[۷] GPS

نویسنده: حسین بهرامی

کارشناسی مهندسی مکانیک

 

منبع: شماره سوم مجله علمی تخصصی دوزبانه « سبقت »

استفاده از این مطلب بدون ذکر منبع پیگرد قانونی دارد. مجله علمی تخصصی خط ویژه KhateVije

چه میزان این مقاله را پسندیدید؟

در کادر زیر، به این مقاله امتیاز دهید

امتیاز کاربران: 4.68 ( 2 رای)

برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن