تهران تیونینگ در این مقاله قصد دارد در مورد نحوه عملکرد کروز کنترل و سیستم های آن مطالبی را منتشر کند اگر شما هم دوست دارید بدانید که این ابزار قدرتمند به چه صورت کار میکند با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید تا از کارایی این سیستم شگفت زده شوید
کروز کنترل و سیستم های چگونه کار می کنند
کروز کنترل یک ویژگی ارزشمند در خودروهای آمریکایی است که چند سالی است در کشور ما بسیار پر طرفدار شده است . بدون کروز کنترل، سفرهای جاده ای طولانی، حداقل برای راننده، خسته کننده تر خواهد بود، و برای کسانی از ما که به سرعت علاقه داریم و اکثر مواقع پایه خود را روی گاز فشار میدهیم و با سرعت حرکت میکنیم میتواند بسیار مفید عمل کند.
کنترل خرابی در اتومبیل‌های آمریکایی بسیار رایج‌تر از اتومبیل‌های اروپایی است، زیرا جاده‌های آمریکا به طور کلی بزرگتر و مستقیم‌تر هستند و مقصدها از هم دورتر هستند. با افزایش مداوم ترافیک، کروز کنترل اولیه کمتر مفید می شود، اما به جای منسوخ شدن، سیستم های کروز کنترل در حال انطباق با این واقعیت جدید هستند — به زودی، خودروها به کروز کنترل تطبیقی مجهز خواهند شد که به خودروی شما امکان می دهد خودرو را دنبال کند. در مقابل آن در حالی که به طور مداوم سرعت را برای حفظ فاصله ایمن تنظیم می کنید
در این مقاله، نحوه عملکرد یک سیستم کروز کنترل معمولی را می آموزیم و سپس نگاهی به سیستم های کروز کنترل تطبیقی که در حال توسعه هستند می اندازیم.
آنچه کروز کنترل انجام می دهد
سیستم کروز کنترل در واقع عملکردهای زیادی به غیر از کنترل سرعت ماشین شما دارد. به عنوان مثال، کروز کنترل تصویر زیر می تواند با زدن یک دکمه به خودرو شتاب یا سرعت 1 مایل در ساعت ببخشد. دکمه را پنج بار فشار دهید تا 5 مایل در ساعت سریعتر حرکت کنید. چندین ویژگی ایمنی مهم نیز وجود دارد – کروز کنترل به محض زدن پدال ترمز از کار می افتد و در سرعت های کمتر از 25 مایل در ساعت (40 کیلومتر در ساعت) درگیر نمی شود.
سیستم تصویر زیر دارای پنج دکمه است: روشن، خاموش، تنظیم/تسریع، از سرگیری و ساحل. همچنین دارای یک کنترل ششم – پدال ترمز، و اگر ماشین شما دارای گیربکس دستی است، پدال کلاچ نیز به کروز کنترل متصل است.
- دکمه های خاموش و روشن در واقع کار زیادی انجام نمی دهند. با زدن دکمه روشن کاری انجام نمی دهد جز اینکه به ماشین بگوید ممکن است به زودی دکمه دیگری را بزنید. دکمه خاموش کروز کنترل را خاموش می کند حتی اگر درگیر باشد. برخی از کروز کنترل ها این دکمه ها را ندارند. در عوض، هنگامی که راننده ترمز می‌زند خاموش می‌شوند و زمانی که راننده دکمه تنظیم را می‌زند روشن می‌شوند.
- دکمه تنظیم/شتاب به خودرو می گوید سرعتی را که در حال رانندگی هستید حفظ کند. اگر دکمه تنظیم را در سرعت 45 مایل در ساعت فشار دهید، خودرو سرعت شما را در 45 مایل در ساعت حفظ می کند. با نگه داشتن دکمه تنظیم/شتاب، خودرو شتاب می گیرد. و در این ماشین، یک بار ضربه زدن به آن باعث می شود ماشین 1 مایل در ساعت سریعتر حرکت کند.
- اگر اخیراً با زدن پدال ترمز کروز کنترل را جدا کرده اید، با زدن دکمه رزومه به خودرو دستور می دهد تا به آخرین تنظیم سرعت برگردد.
- نگه داشتن دکمه ساحل باعث کاهش سرعت خودرو می شود، درست مثل اینکه پای خود را کاملا از روی گاز بردارید. در این خودرو یک بار زدن دکمه ساحل باعث کاهش سرعت خودرو به میزان 1 مایل در ساعت می شود
- پدال ترمز و پدال کلاچ هر کدام دارای یک سوئیچ هستند که به محض فشردن پدال، کروز کنترل را جدا می کند، بنابراین می توانید با یک ضربه ملایم روی ترمز یا کلاچ، کروز کنترل را خاموش کنید.
شتاب و کاهش سرعت
سیستم کروز کنترل سرعت ماشین شما را به همان روشی که شما انجام می دهید – با تنظیم موقعیت دریچه گاز کنترل می کند. اما کروز کنترل به جای فشار دادن پدال، سوپاپ دریچه گاز را با یک کابل متصل به یک محرک فعال می کند.
دریچه گاز قدرت و سرعت موتور را با محدود کردن مقدار هوای ورودی موتور کنترل می کند (برای جزئیات بیشتر به نحوه عملکرد سیستم های تزریق کامل توجه کنید)
دو کابل متصل به یک پیوت که دریچه گاز را حرکت می دهد، مشاهده می کنید. یک کابل از پدال گاز و یکی از محرک می آید. هنگامی که کروز کنترل درگیر است، محرک کابل متصل به محور را حرکت می دهد، که دریچه گاز را تنظیم می کند. اما کابلی را که به پدال گاز متصل است نیز می کشد — به همین دلیل است که وقتی کروز کنترل درگیر است پدال شما بالا و پایین می رود.
بسیاری از خودروها برای باز و بسته کردن دریچه گاز از محرک هایی استفاده می کنند که با خلاء موتور کار می کنند. این سیستم ها از یک دریچه کوچک با کنترل الکترونیکی برای تنظیم خلاء در دیافراگم استفاده می کنند.
این کار به روشی مشابه ترمز عمل می کند که قدرت سیستم تقویت کننده ترمز شما را تامین می کند.
کنترل کروز کنترل
مغز یک سیستم کروز کنترل یک کامپیوتر کوچک است که معمولاً در زیر کاپوت یا پشت داشبورد قرار دارد. به کنترل دریچه گاز که در قسمت قبل مشاهده شد و همچنین چندین سنسور متصل می شود. نمودار زیر ورودی ها و خروجی های یک سیستم کروز کنترل معمولی را نشان می دهد
یک سیستم کروز کنترل خوب بدون توجه به وزن زیاد خودرو یا شیب تپه‌ای که بالا می‌روید، به سرعت به سرعت مورد نظر بدون بیش از حد مجاز شتاب می‌دهد و سپس با انحراف کمی آن سرعت را حفظ میکند. کنترل سرعت خودرو یک کاربرد کلاسیک تئوری سیستم کنترل است. سیستم کروز کنترل سرعت خودرو را با تنظیم موقعیت دریچه گاز کنترل می کند، بنابراین به سنسورهایی نیاز دارد که سرعت و موقعیت دریچه گاز را به آن اطلاع دهند. همچنین باید کنترل‌ها را زیر نظر داشته باشد تا بتواند بگوید سرعت مورد نظر چقدر است و چه زمانی باید خاموش شود.
مهمترین ورودی سیگنال سرعت است. سیستم کروز کنترل کارهای زیادی با این سیگنال انجام می دهد. ابتدا، اجازه دهید با یکی از اساسی ترین سیستم های کنترلی که می توانید داشته باشید شروع می کنیم – یک کنترل متناسب.
در سیستم کنترل تناسبی، کروز کنترل دریچه گاز را متناسب با خطا تنظیم می کند، خطای آن تفاوت بین سرعت مورد نظر و سرعت واقعی است. بنابراین، اگر کروز کنترل روی 60 مایل در ساعت تنظیم شده باشد و ماشین در سرعت 50 مایل در ساعت حرکت کند، موقعیت دریچه گاز تا حد زیادی باز خواهد بود. هنگامی که خودرو با سرعت 55 مایل در ساعت حرکت می کند، باز شدن دریچه گاز تنها نصف مقدار قبلی خواهد بود. نتیجه این است که هر چه خودرو به سرعت مورد نظر نزدیکتر شود، شتاب آن کندتر می شود. همچنین، اگر روی یک تپه به اندازه کافی شیب دار بودید، ممکن است ماشین اصلاً شتاب نگیرد.
اکثر سیستم های کروز کنترل از یک طرح کنترلی به نام کنترل انتگرال-اقتصادی-مشتق (معروف به کنترل PID) استفاده می کنند. نگران نباشید، برای انجام این توضیح نیازی به دانستن محاسبات ندارید
— فقط به یاد داشته باشید که:
- انتگرال سرعت مسافت است.
- مشتق سرعت، شتاب است.
یک سیستم کنترل PID از این سه عامل استفاده می کند – متناسب، انتگرال و مشتق، محاسبه هر یک به صورت جداگانه و اضافه کردن آنها برای بدست آوردن موقعیت دریچه گاز.
ما قبلاً در مورد عامل متناسب بحث کرده ایم. ضریب انتگرال بر اساس انتگرال زمانی خطای سرعت خودرو است. تفاوت بین مسافتی که خودروی شما واقعاً طی کرده و مسافتی که اگر با سرعت مورد نظر می‌رفت، طی یک دوره زمانی معین محاسبه می‌شد. این عامل به ماشین کمک میکند تا با تپه‌ها مقابله کند و همچنین به آن کمک میکند تا در سرعت صحیح قرار بگیرد و در آنجا بماند. فرض کنید ماشین شما شروع به بالا رفتن از یک تپه می کند و سرعتش کم می شود. کنترل تناسبی دریچه گاز را کمی افزایش می دهد، اما همچنان ممکن است سرعت شما را کاهش دهید. پس از مدتی، کنترل انتگرال شروع به افزایش دریچه گاز می کند، و آن را بیشتر و بیشتر باز می کند، زیرا هر چه سرعت ماشین طولانی تر از سرعت مورد نظر کمتر باشد، خطای فاصله بزرگتر می شود.
حال بیایید فاکتور نهایی یعنی مشتق را اضافه کنیم. به یاد داشته باشید که مشتق سرعت، شتاب است. این عامل به کروز کنترل کمک می کند تا به تغییراتی مانند تپه ها واکنش سریع نشان دهد. اگر ماشین شروع به کاهش سرعت کند، کروز کنترل می تواند این شتاب را ببیند (کاهش سرعت و افزایش سرعت هر دو شتاب هستند) قبل از اینکه سرعت واقعاً تغییر کند و با افزایش موقعیت دریچه گاز پاسخ دهد.
سیستم تطبیقی
دو شرکت در حال توسعه یک کروز کنترل پیشرفته‌تر هستند که میتواند به طور خودکار سرعت خودرو را تنظیم کند تا فاصله ایمن را دنبال کند. این فناوری جدید که کروز کنترل تطبیقی نام دارد، از رادار آینده‌نگر که در پشت کوره یک وسیله نقلیه نصب می‌شود، برای تشخیص سرعت و فاصله خودروی جلویی استفاده میکند.
کروز کنترل تطبیقی شبیه کروز کنترل معمولی است زیرا سرعت از پیش تنظیم شده خودرو را حفظ می کند. با این حال، برخلاف کروز کنترل معمولی، این سیستم جدید می تواند به طور خودکار سرعت را به منظور حفظ فاصله مناسب بین خودروها در همان خط تنظیم کند. این از طریق یک سنسور پیشروی رادار، پردازنده سیگنال دیجیتال و کنترل کننده طولی به دست می آید. اگر خودروی اصلی سرعت خود را کاهش دهد، یا اگر جسم دیگری شناسایی شود، سیستم سیگنالی را برای کاهش سرعت به موتور یا سیستم ترمز ارسال می کند. سپس، هنگامی که جاده آزاد شد، سیستم مجدداً خودرو را به سرعت تنظیم شده باز می‌گرداند.
سیستم راداری اتوکروز 77 گیگاهرتزی ساخته شده توسط TRW دارای برد رو به جلو تا 492 فوت (150 متر) است و در سرعت های وسیله نقلیه از 18.6 مایل در ساعت (30 کیلومتر در ساعت) تا 111 مایل در ساعت (180 کیلومتر در ساعت) عمل می کند. سیستم 76 گیگاهرتزی دلفی همچنین می تواند اجسام را در فاصله 492 فوتی تشخیص دهد و با سرعت کمتر از 20 مایل در ساعت (32 کیلومتر در ساعت) کار می کند.
کروز کنترل تطبیقی فقط پیش نمایشی از فناوری در حال توسعه توسط هر دو شرکت است. این سیستم‌ها به گونه‌ای بهبود می‌یابند که شامل قابلیت‌های هشدار برخورد می‌شوند که از طریق سیگنال‌های بصری و/یا صوتی به رانندگان هشدار می‌دهند که برخورد قریب‌الوقوع است و به ترمز یا فرمان فراری نیاز است.
کاربردهای آتی کروز کنترل تطبیقی
گوگل خودروی خودران خود را چند سال پیش عرضه کرد که کاملاً بر فناوری کروز کنترل خودکار متکی است.
این خودرو در مجموع دارای هشت سنسور است. قابل توجه ترین دوربین دوار لیدار سقفی است – دوربینی که از آرایه ای از 32 یا 64 لیزر برای اندازه گیری فاصله اشیاء استفاده می کند تا یک نقشه سه بعدی در برد 200 متر ایجاد کند و ماشین را قادر می سازد تا خطرات احتمالی را تجزیه و تحلیل کند.
این خودرو همچنین دارای مجموعه دیگری از چشم ها به شکل یک دوربین استاندارد است که از طریق شیشه جلو اشاره می کند. این همچنین به خطرات اطراف مانند عابران پیاده، دوچرخه سواران و سایر رانندگان توجه می کند، در حالی که علائم جاده را می خواند و چراغ های راهنمایی را تشخیص می دهد. رادار نصب شده روی سپر، که در حال حاضر در کروز کنترل خودکار استفاده می شود، به وسایل نقلیه جلو و پشت خودرو نگاه می کند.
در قسمت بیرونی، این خودرو دارای یک آنتن هوایی نصب شده در عقب است که اطلاعات موقعیت جغرافیایی را از ماهواره‌های GPS دریافت میکند و یک حسگر اولتراسونیک بر روی یکی از چرخ‌های عقب که حرکات خودرو را نظارت میکند. داخل خودرو دارای ارتفاع سنج، ژیروسکوپ و سرعت سنج است تا اندازه گیری های دقیق تری را در موقعیت خودرو انجام دهد. همه این سنسورها کاملاً هماهنگ عمل می‌کنند و اطلاعات دقیقی از موقعیت مکانی خودرو به دست می‌آورند و در نتیجه ایمنی بیشتری را فراهم می‌کنند.
کروز کنترل خودکار به زودی در تمام خودروهای آینده اجباری خواهد شد. بنابراین، دفعه بعد که دیدید کسی پشت فرمان خوابیده است، نترسید…. کروز کنترل همه چیز را مشخص کرده است!
تهران تیونینگ با سابقه 15 سال فعالیت در حوزه تیونینگ خودرو آماده خدمت رسانی به شما عزیزان میباشد برای مشاوره و راهنمایی میتوانید به صورت رایگان از طریق این لینک با کارشناسان ما در ارتباط باشید