کروز کنترل در خودرو چیست و چه کاربردی دارد

۳ اسفند ۱۴۰۱

کروز کنترل ، سیستمی است که به طور خودکار سرعت یک وسیله نقلیه موتوری را کنترل می کند. این سیستم یک مکانیسمی است که دریچه گاز خودرو را به عهده می گیرد تا سرعت ثابتی را که توسط راننده تنظیم شده است حفظ کند. این سیستم، ویژگی ای  می باشد که امروزه در اکثر خودروها توسط کارخانه تولید کننده خودرو ارائه می گردد. بسیاری از رانندگان به دلیل راحتی خود ترجیح می دهند با وسیله ی  نقلیه ای رانندگی کنند که روی آن کروز کنترل نصب شده است . اگر اهل رفت و آمد اکثرا در جاده ها هستید، کروز کنترل به شما امکان می دهد با سرعت ثابت به رانندگی خود ادامه دهید .  کروز کنترل وسیله ای الکترونیکی است که به راننده وسیله نقلیه اجازه می دهد تا پدال گاز را با سرعتی مشخص قفل کند و پای خود را از روی پدال بردارد.  کروز کنترل برای استفاده در جاده ها بدون توقف مکرر، پیچ ها یا مانورهای رانندگی مورد نیاز طراحی شده است. بزرگراه بین شهری مکان ایده آلی برای استفاده از ویژگی کروز کنترل وسیله نقلیه شماست .

با ما همرا باشید تا با تمامی ویژگی های این آپشن آشنا شوید.

تاریخچه کروز کنترل

هدایت سرعت در ماشین های قدیم از جمله ویلسون پیلچر در ابتدا دهه ۱۹۰۰ امکان پذیر بود. آن ها اهرمی روی ستون فرمان داشتند که می توانست برای تنظیم سرعتی که باید توسط موتور حفظ شود استفاده شود. در سال ۱۹۰۸، Peerless شامل یک گاورنر برای حفظ سرعت موتور از طریق یک اهرم دریچه گاز اضافی روی فرمان بود. Peerless با موفقیت از یک فرماندار فلایبال استفاده کرد. آن ها سیستم خود را به عنوان توانایی حفظ سرعت در سربالایی یا سر پایینی  تبلیغ کردند. جیمز وات و متیو بولتون در سال ۱۷۸۸ از فرماندار برای کنترل موتورهای بخار استفاده کردند، اما تاریخ استفاده از گاورنرها حداقل به قرن هفدهم باز می گردد. در یک موتور، گاورنر از نیروی گریز از مرکز برای تنظیم موقعیت دریچه گاز استفاده می کند تا سرعت موتور را با بارهای مختلف تطبیق دهد . (به عنوان مثال هنگام بالا رفتن از یک تپه).

کروز کنترل مدرن (هم چنین به عنوان سرعت سنج یا tempomat شناخته می شود) در سال ۱۹۴۸ توسط مخترع نابینا و مهندس مکانیک رالف تیتور اختراع شد. او به دلیل نا امید شدن از عادت رانندگی خود برای افزایش سرعت و کاهش سرعت هنگام صحبت، این ایده به ذهنش خطور کرد. مهمترین عامل در پیشرفت این سیستم محدود بودن سرعت ۵۶ کیلومتر در ساعت معادل با ۳۵ مایل بود که در ایالات متحده برای کم شدن مصرف بنزین و ساییدگی لاستیک اعمال شد. مکانیزم کنترل شده توسط راننده مقاومت در برابر فشار بیشتر روی پدال گاز را هنگامی که وسیله نقلیه به سرعت مورد نظر می رسید، ایجاد می کرد. ایده Teetor در مورد انتخابگر سرعت داشبورد با مکانیزم متصل به میل محرک و دستگاهی که قادر به فشار دادن به پدال گاز بود در سال ۱۹۵۰ به ثبت رسید. او یک قابلیت قفل سرعت اضافه کرد که سرعت ماشین را تا زمانی که راننده روی پدال ترمز ضربه می زد یا سیستم را خاموش می کرد حفظ می کرد. حق ثبت اختراع ایالات متحده در سال ۱۹۵۵ برای تنظیم کننده سرعت ثابت در سال ۱۹۵۰ توسط MSgt Frank J.Riley ثبت شد. او این دستگاه را در حین رانندگی در پنسیلوانیا Turnpike تصور کرد و اختراع خود را در سال ۱۹۴۸ در ماشین خود نصب کرد.

مخترع دیگری به نام هارولد اکسلاین که مستقل از رایلی کار می کرد نیز نوعی کروز کنترل را اختراع کرد که ابتدا روی ماشین خود و ماشین دوستانش نصب کرد. Exline در سال ۱۹۵۱ یک پتنت ایالات متحده برای کنترل دریچه گاز با نیروی خلاء با دریچه هوای کنترل شده الکتریکی به ثبت رساند و این حق اختراع در سال ۱۹۵۶ اعطا شد. با وجود این پتنت ها، رایلی، اکسلاین و دارندگان پتنت بعدی قادر به دریافت حق امتیاز برای هیچ اختراع کنترل کروز نبودند. اولین خودرو با سیستم “speedostat” Teetor کرایسلر امپریال ۱۹۵۸ (به نام خودکار خلبان) بود که از یک صفحه کنترل سرعت روی داشبورد استفاده کرد. این سیستم سرعت زمین را از کابل سرعت سنج چرخان محاسبه می‌کرد و از یک موتور الکتریکی دو جهته برای تغییر موقعیت دریچه گاز استفاده می کرد.  کادیلاک به زودی نام دستگاه را تغییر داد و به عنوان کروز کنترل به بازار عرضه کرد.

در سال ۱۹۶۵، American Motors Corporation (AMC) یک کنترل سرعت اتوماتیک با قیمت پایین را برای خودروهای سایز بزرگ خود با گیربکس اتوماتیک معرفی کرد. واحد فرمان کروز AMC از طریق یک دکمه فشاری هنگامی که به سرعت مورد نظر رسید، راه اندازی شد، و سپس موقعیت دریچه گاز به طور خودکار توسط کنترل خلاء مستقیماً از کابل سرعت سنج، به جای کنترل قابل تنظیم روی داشبورد، تنظیم شد. دانیل آرون ویسنر در سال ۱۹۶۸ به عنوان مهندس بخش سیستم های صنعتی و اتوماسیون RCA در پلیموث، میشیگان یک کروز کنترل الکترونیکی خودرو اختراع کرد. اختراع او در دو اختراع ثبت شده در آن سال (پتنت های ایالات متحده ۳۵۷۰۶۲۲ و ۳۵۱۱۳۲۹) شرح داده شده است که دومی حافظه دیجیتال را معرفی می کند و اولین وسیله الکترونیکی است که ماشین را کنترل می کند. به دلیل بحران نفت در سال ۱۹۷۳ و افزایش قیمت سوخت، این دستگاه در ایالات متحده محبوبیت بیشتری پیدا کرد. کنترل کروز می تواند با اجتناب از موج هایی که سوخت را دفع می کنند، در مصرف گاز صرفه جویی کند، البته هنگام رانندگی با سرعت ثابت.

در سال ۱۹۷۴، AMC، GM، و کرایسلر این گزینه را ۶۰ تا ۷۰ دلار قیمت گذاری کردند، در حالی که فورد ۱۰۳ دلار هزینه کرد. در اواخر دهه ۱۹۸۰، یک مدار مجتمع برای طراحی Wisner برای یک کروز کنترل الکترونیکی سرانجام توسط موتورولا به عنوان پردازنده کنترل سرعت خودرو MC14460 در CMOS به صورت تجاری توسعه یافت. مزیت کنترل سرعت الکترونیکی نسبت به سلف مکانیکی آن این بود که می توان آن را با سیستم های جلوگیری از تصادف الکترونیکی و مدیریت موتور ادغام کرد .

نحوه عملکرد کروز کنترل به چه صورت است؟

برای فعال کردن و استفاده از این سیستم راننده سرعت خودرو را به میزان مورد نیازش زیاد خواهد کرد و با استفاده از کلید کروز کنترل از این سیستم استفاده می کند. کروز کنترل سیگنال سرعت خود را از میل محرک چرخان، کابل سرعت سنج، سنسور سرعت چرخ از دور موتور یا پالس های سرعت داخلی که به صورت الکترونیکی توسط خودرو تولید می شود، دریافت می کند. اکثر سیستم ها استفاده از کروز کنترل را زیر یک سرعت مشخص مجاز نمی‌دانند، معمولاً در حدود ۲۵ یا ۳۰ مایل در ساعت (۴۰ یا ۴۸ کیلومتر در ساعت).  این وسیله نقلیه با کشیدن کابل دریچه گاز با یک شیر برقی، یک سروومکانیسم خلاء یا با استفاده از سیستم های الکترونیکی تعبیه شده در خودرو (کاملا الکترونیکی) در صورت استفاده از سیستم (Drive by wire) سرعت مورد نظر را حفظ می کند.

همه سیستم های کروز کنترل باید قابلیت خاموش شدن صریح و خودکار را داشته باشند که راننده ترمز را فشار می دهد و اغلب نیز کلاچ را فشار می دهد.  کروز کنترل اغلب شامل یک ویژگی حافظه برای از سرگیری سرعت تنظیم شده پس از ترمز و یک ویژگی ساحلی برای کاهش سرعت تنظیم شده بدون ترمز است. هنگامی که کروز کنترل درگیر است، هنوز هم می توان از گاز برای شتاب دادن به خودرو استفاده کرد، اما پس از رها شدن پدال، خودرو تا رسیدن به سرعت تعیین شده قبلی کاهش می یابد. در جدیدترین خودروهای مجهز به کنترل الکترونیکی دریچه گاز، کروز کنترل را می توان در سیستم مدیریت موتور خودرو ادغام کرد. سیستم های مدرن تطبیقی شامل توانایی کاهش خودکار سرعت در هنگام کاهش فاصله تا خودروی جلویی یا محدودیت سرعت است.

سیستم های کروز کنترل برخی از وسایل نقلیه دارای عملکرد محدود کننده سرعت هستند که به خودرو اجازه نمی دهد بیش از حداکثر از پیش تعیین شده شتاب بگیرد. این را معمولاً می توان با فشار دادن کامل پدال گاز نادیده گرفت. (بیشتر سیستم ها از افزایش دور موتور خودرو برای شتاب گیری فراتر از سرعت انتخابی جلوگیری می کنند، اما در صورت سرعت بیش از حد در سراشیبی، ترمز را فشار نمی دهند، و از حرکت سریع تر از سرعت انتخاب شده در حالی که موتور فقط در حالت آرام است، متوقف نمی شود.) در خودروهایی با گیربکس دستی، کروز کنترل انعطاف کمتری دارد زیرا عمل فشار دادن پدال کلاچ و تعویض دنده معمولاً کروز کنترل را از کار می اندازد. ویژگی رزومه باید هر بار پس از انتخاب دنده جدید و رها کردن کلاچ استفاده شود. بنابراین، کروز کنترل در سرعت های بزرگراه زمانی که تقریباً همیشه از دنده بالایی استفاده می شود بیشترین سود را دارد.  عملکرد محدود کننده سرعت با این حال این مشکل را ندارد.

معرفی نکاتی در ارتباط با مزایا و معایب کروز کنترل

برخی از مزایای کروز کنترل عبارتند از:

برای رانندگی های طولانی (کاهش خستگی راننده، بهبود راحتی با اجازه دادن به تغییر موقعیت ایمن تر) در بزرگراه ها و جاده های خلوت مناسب است. برخی از رانندگان برای جلوگیری از تخطی از محدودیت های سرعت از آن استفاده می کنند.  راننده ای که در غیر این صورت تمایل دارد به طور ناخودآگاه سرعت را در طول مسیر بزرگراه افزایش دهد، ممکن است از سرعت غیرمجاز اجتناب کند.

• افزایش راندمان سوخت
• با این حال، هنگامی که کروز کنترل به طور نادرست استفاده شود می تواند منجر به تصادفات ناشی از عوامل متعددی شود، مانند:
• شرایط آب و هوایی خطرناک
• سرعت بالا در پیچ هایی که نیاز به سرعت کم دارند.
• زمین ناهموار یا شل که می تواند بر کنترل کروز کنترل تأثیر منفی بگذارد.
• رانندگان را تشویق می کند تا کمتر به رانندگی توجه کنند و خطر تصادف را افزایش می دهد.
• خطر SUA (شتاب ناخواسته ناگهانی) و حوادث احتمالی.
• راننده ای که پاهایش در حالت استراحت است درک فضایی خود را از دست می دهد و در مواقع اضطراری ترافیکی به جای ترمز با پدال گاز برخورد می کند.

برخی از وسایل نقلیه مدرن دارای سیستم هایی برای کروز کنترل تطبیقی ​​(ACC) هستند که یک اصطلاح کلی به معنای بهبود یافته کروز کنترل است. این پیشرفت ها می تواند ترمز خودکار یا کنترل های نوع تنظیم سرعت پویا باشد.

نوع ترمز خودکار:  نوع ترمز خودکار از یک یا ترکیبی از حسگرها (رادار، لیدار و دوربین) استفاده می کند تا به وسیله نقلیه اجازه دهد همگام با اتومبیلی که دنبال می کند حرکت کند، در هنگام نزدیک شدن به خودروی جلویی کند شود و  هنگامی که ترافیک اجازه می دهد، دوباره به سرعت از پیش تعیین شده شتاب می دهد. برخی از سیستم ها هم چنین دارای سیستم های هشدار برخورد رو به جلو هستند، که اگر وسیله نقلیه جلویی با توجه به سرعت هر دو وسیله نقلیه بیش از حد نزدیک شود (در فاصله پیش بینی شده یا ترمز، به راننده هشدار می دهد).

نوع سرعت تنظیم پویا: سرعت تنظیم پویا از موقعیت GPS علائم محدودیت سرعت، از پایگاه داده استفاده می کند.  برخی از آن ها توسط راننده قابل تغییر هستند.

نوع بدون ترمز: سرعت را می توان برای آرام کردن ترافیک تنظیم کرد.

کروز کنترل پویا راداری: از دوربین و رادار موج میلیمتری برای حفظ فاصله تعیین شده از وسایل نقلیه جلویی خودرو استفاده می کند.  سیستم به طور خودکار بر اساس وسایل نقلیه جلویی سرعت خود را کاهش یا افزایش می دهد. این سیستم نمی تواند وسایل نقلیه کاملاً ساکن یا عابران پیاده را شناسایی کند مگر این که مجهز به سیستم دوربین باشد، بنابراین راننده باید همیشه توجه داشته باشد.  طبق تعریف SAE International، وسایل نقلیه با کروز کنترل تطبیقی، خودروهای خودران سطح ۱ در نظر گرفته می شوند.

در نهایت باید بگوییم که استفاده از این سیستم بسیار کاربردی و آسان می باشد، به خصوص در مواردی که نیاز است مسیرهای طولانی را رانندگی کنید از خستگی شما جلوگیری می کند. اگر نکاتی را رعایت کنید که احتمال حوادث استفاده از کروز کنترل خودرو را پوشش دهد، استفاده از این سیستم در خودرو برایتان لذت بخش خواهد بود.