کروز کنترل چیست و عملکرد آن چگونه است ؟

کروز کنترل یکی از فناوری های کاربردی در خودرو است که هدف آن کمک به راننده در حفظ سرعت ثابت در مسیرهای طولانی است, این سامانه باعث کاهش خستگی راننده در سفرهای بین شهری و بزرگراهی می شود

در این مقاله همه چیز درباره کروز کنترل را صفر تا صد بررسی می کنم, عملکرد فنی, انواع, مزایا, معایب, نحوه استفاده ایمن, نگهداری و عیب یابی را شرح می دهم

کروز کنترل چیست ؟

Cruise Control سیستمی است که به راننده اجازه می دهد سرعت مورد نظر خودرو را بدون فشار مداوم بر پدال گاز حفظ کند, با فعال شدن این سیستم مادامی که شرایط رانندگی عادی باشد واحد کنترل سرعت سرعت تعیین شده را نگه می دارد, و از اجزایی مانند حسگر سرعت, واحد کنترل الکترونیکی, عملگر دریچه گاز یا موتور الکترونیکی بهره می برد, در خودروهای جدید این سیستم با شبکه CAN و مودهای الکترونیکی یکپارچه شده است, در خودروهای قدیمی تر کروز کنترل مکانیکی بود و با اهرم و کابل کنترل می شد

تاریخچه مختصر و تکامل تکنولوژی کروز کنترل

ایده کنترل خودکار سرعت از اوایل قرن بیستم مطرح شد, نخستین نمونه ها مکانیکی و با دقت محدود بودند, با ورود سیستم های الکترونیکی و کنترلرهای دقیق, Cruise Control در دهه های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است, نخستین کروز کنترل الکترونیکی به صورت گسترده در دهه هفتاد میلادی در خودروهای لوکس نصب شد

بعدها با توسعه رادار و حسگرهای دید, کروز کنترل تطبیقی Adaptive Cruise Control یا ACC به بازار آمد که قابلیت تنظیم فاصله با خودروی جلویی را دارد, امروزه سیستم های پیشرفته تر مانند کروز کنترل تطبیقی با پایلوت خودکار در برخی خودروهای خودران سطح بندی شده دیده می شوند

اجزای اصلی سیستم کروز کنترل

• حسگر سرعت یا سنسور چرخ که سیگنال سرعت خودرو را فراهم می کند
• واحد کنترل الکترونیکی ECU دستورات را پردازش می کند و دستورات اعمال سرعت را صادر می نماید,
• عملگر گاز یا موتور دریچه گاز بوست یا موتور سروو, مقدار باز یا بسته بودن دریچه گاز را تنظیم می کند
• در برخی سیستم ها واحد ترمز با ECU یکپارچه است تا در شرایط اضطراری اقدام به کاهش سرعت کند
• نمایشگر یا رابط کاربری روی فرمان یا کنسول اطلاعاتی مانند سرعت تنظیم شده و فاصله را نشان می دهد

انواع کروز کنترل از نظر عملکرد و توانایی ها

کروز کنترل کلاسیک یا ثابت Classic Cruise Control

• این نوع ساده ترین شکل کروز کنترل است, راننده یک سرعت ثابت را انتخاب می کند و سیستم آن را نگه می دارد, این نسخه قابلیت تنظیم فاصله با خودروی جلویی را ندارد, مناسب برای جاده های خلوت و شرایط ثابت است

کروز کنترل تطبیقی Adaptive Cruise Control یا ACC

• ACC نسخه پیشرفته ای است که از رادار یا لیزر و گاهی دوربین برای تشخیص خودروی جلویی و حفظ فاصله ایمن استفاده می کند, این سیستم با کاهش یا افزایش خودکار سرعت تا رسیدن به فاصله تنظیم شده عمل می کند, در ترافیک کندرو و در رانندگی بزرگراهی کاربرد بسیار مفیدی دارد

کروز کنترل تطبیقی با قابلیت توقف و حرکت Stop and Go

• این گونه از ACC می تواند در ترافیک شهری که خودروها متوقف و دوباره حرکت می کنند عمل توقف کامل و شروع حرکت مجدد را انجام دهد, این امکان در خودروهای مدرن با سیستم ترمز و گیربکس یکپارچه پیاده سازی می شود

کروز کنترل هوشمند یا Predictive Cruise Control

• این نوع با استفاده از نقشه های مسیر, داده های GPS و اطلاعات ترافیکی پیش بینی شده, سرعت را به گونه ای تنظیم می کند که مصرف سوخت بهینه شود, این فناوری در خودروهای هیبرید و الکتریکی برای حداکثر بهره وری انرژی کاربرد دارد

کروز کنترل یکپارچه با سیستم های کمک راننده Advanced Driver Assistance Systems یا ADAS

• در برخی خودروها کروز کنترل بخشی از مجموعه بزرگتری از سامانه های کمک راننده است, این مجموعه شامل هشدار خروج از مسیر, کمک حفظ خطوط, تشخیص عابر پیاده و ترمز خودکار اضطراری AEB می باشد, تعامل بین این سامانه ها موجب افزایش ایمنی می شود

عملکرد فنی کروز کنترل چگونه است

کروز کنترل بر پایه کنترل حلقه بسته یا closed loop control عمل می کند, سنسور سرعت مقدار سرعت فعلی را به ECU ارسال می کند, راننده یک سرعت مرجع تعیین می کند, ECU خطای میان سرعت فعلی و سرعت مرجع را محاسبه می کند, سپس با استفاده از الگوریتم PID یا الگوریتم های پیشرفته تر مقدار نیاز به تغییر دریچه گاز یا اعمال ترمز را تعیین می نماید

در سیستم های ACC رادار یا سنسور لیدار فاصله و سرعت نسبی خودروی جلویی را اندازه گیری می کند, بر اساس فاصله هدف سیستم سرعت مرجع را کاهش یا افزایش می دهد, در خودروهای دارای drive by wire دستورات اعمال گاز و ترمز به صورت الکترونیکی ارسال می شود که دقت و واکنش پذیری را افزایش می دهد

تفاوت عملکرد Cruise Control در خودروهای بنزینی دیزلی و الکتریکی

در خودروهای بنزینی و دیزلی کنترل دریچه گاز مکانیزم مرسوم است, عملگر گاز مقدار باز شدن دریچه را تنظیم می کند, در خودروهای دارای پیلوت الکترونیک یا drive by wire کنترل موتور به صورت الکترونیکی است و کروز کنترل می تواند مستقیما با واحد مدیریت موتور ارتباط برقرار کند

در خودروهای الکتریکی موتور الکتریکی می تواند با تغییر میدان و گشتاور ترمز الکتریکی ایجاد کند, این امکان باعث می شود پاسخ ترمزگیری و کاهش سرعت سریع و نرم باشد, همچنین خودروهای الکتریکی می توانند از ترمز احیاگر برای بازیابی انرژی هنگام کاهش سرعت بهره ببرند که در عملکرد کروز کنترل می تواند باعث افزایش کارایی انرژی شود

مزایای استفاده از کروز کنترل

• کاهش خستگی راننده در سفرهای طولانی
• حفظ سرعت یکنواخت و جلوگیری از افزایش و کاهش ناگهانی سرعت که موجب مصرف بیشتر سوخت می شود
• کمک به کاهش مصرف سوخت با حفظ سرعت بهینه
• افزایش راحتی و آرامش در رانندگی بزرگراهی
• در نسخه های تطبیقی کمک به کاهش تصادف های ناشی از کاهش سرعت ناگهانی خودروهای جلویی و کاهش استرس راننده در ترافیک

معایب و محدودیت های کروز کنترل

• کروز کنترل در شرایط آب و هوایی بد مانند باران شدید و برف ممکن است عملکرد مناسبی نداشته باشد
• در جاده های شهری و پر پیچ و خم ممکن است مناسب نباشد
• در سیستم های ساده امکان واکنش به ناگهانی ترین خطرات را ندارد
• در ترافیک سنگین برخی سیستم ها باعث اتکای بیش از حد راننده به سامانه می شوند که خطرناک است
• همچنین امکان وجود خطاهای نرم افزاری یا خرابی سنسورها وجود دارد که باید با نگهداری دوره ای کنترل شوند

ایمنی و نکات استفاده از کروز کنترل

همیشه هنگام استفاده از کروز کنترل مهم است راننده هوشیار باشد, دستان روی فرمان قرار داشته باشد و آماده مداخله در صورت نیاز باشد, در جاده هایی که دید محدود است یا سطح لغزنده است از کروز کنترل استفاده نکنید

هنگام ترافیک نزدیک به خودروهای جلویی فاصله ایمن را تنظیم کنید, در خودروهای دارای ACC سیستم فاصله را بر اساس سرعت و شرایط انتخاب کنید

نصب و نگهداری کروز کنترل در خودروهای قدیمی و aftermarket

• برای خودروهای فاقد کروز کنترل کارخانه ای امکان نصب سیستم های پس از فروش یا پس از فروش قطعات وجود دارد, نصب قطعات اوریجینال یا کیت استاندارد توصیه می شود
• در نصب باید به سازگاری با واحد ECU و شبکه داخلی خودرو دقت شود, سیم کشی درست, اتصال سنسورهای سرعت و اطمینان از همخوانی با سیستم ترمز و دنده ضروری است
• پس از نصب کالیبراسیون و تست عملکرد الزامی است, نگهداری شامل بررسی سنسورها, پاکسازی رادار در ACC و به روز رسانی نرم افزار در سیستم های پیشرفته می باشد

عیب یابی رایج کروز کنترل

• در صورت عدم فعال شدن سیستم ابتدا فیوزها و کلیدهای روی فرمان چک شود
• در صورت روشن شدن چراغ خطا روی داشبورد کد خطا باید خوانده شود
• خرابی سنسور سرعت یا سنسور ABS می تواند باعث عدم کارکرد شود, در سیستم ACC آلودگی روی رادار یا دوربین موجب کارایی نامناسب می گردد
• در مدل های الکترونیکی اشکال در واحد برق یا سیم کشی سبب از کار افتادن سیستم می شود

تاثیر کروز کنترل بر مصرف سوخت و استهلاک

حفظ سرعت یکنواخت معمولا باعث پایین آمدن مصرف سوخت می شود, کاهش نوسان دور موتور مانع اعمال ناگهانی گشتاور و مصرف اضافه سوخت می گردد, در خودروهای دیفرانسیل جلو استفاده معقول از کروز کنترل می تواند باعث کاهش سایش در اجزای سیستم انتقال نیرو شود, در خودروهای الکتریکی کروز کنترل هوشمند همراه با بازیابی انرژی می تواند محدوده حرکتی یا راندمان را بهبود دهد, اما استفاده نادرست یا در شرایط نامناسب می تواند باعث افزایش مصرف سوخت یا فرسایش قطعات شود

کاربرد کروز کنترل در رانندگی شهری و بین شهری

Cruise Control برای رانندگی بین شهری و بزرگراهی طراحی شده است, در مسیرهای صاف و با ترافیک کم بهترین عملکرد را دارد, در رانندگی شهری که عبور و مرور متوقف و شروع مکرر وجود دارد استفاده از کروز کنترل ساده توصیه نمی شود

جمع بندی

کروز کنترل یک فناوری مهم و کاربردی است که با افزایش راحتی و کاهش خستگی راننده در مسیرهای طولانی کمک می کند انواع مختلفی از کروز کنترل وجود دارد از نسخه های ساده تا سیستم های تطبیقی پیشرفته, استفاده عاقلانه و نگهداری منظم می تواند مزایای زیادی از جمله کاهش مصرف سوخت و افزایش ایمنی فراهم کند