سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند

سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند​

چکیده :
سستم کلاچ اتوماتیک هوشمند به عنوان یکجایگزین مطمئن و بدون خطا برای عمل کلاچ گیری نیاز به استفاده از کلاچ را حذف نمودهاست و عمل کلاچ گیری را با استفاده از فرامین پدال گاز و ترمز که توسط راننده خودروصادر میشود انجام میدهد .
سیستم در استانه حرکت خودرو (دنده 1 ) در ترافیکهایسنگین و خزنده شهری مشابه خودروهای کاملا اتوماتیک عمل میکند ودر دنده بالاتر (دنده 2 به بالا ) کلاچ گیری با فشردن دگمه الکتریکی که روی دسته دنده نصب شده همزمان باتعویض دنده انجام میشود


قابلیتهای کاربری
کلاچ اتوماتیک اولین بار در BMW Alpina B12 نصب شده و مورد استقبال 60% خریداران این مدل قرار گرفت بر این اساس برای تمامی خودروهای مرسدس بنز کلاس A بعنوان مجموعه اصلی خودرو تولیدی انتخاب شد
بیش ا 100 نمونه از سیستم کلاچاتوماتیک هوشمند بر روی خودروهای جانباان و معلولین شامل تمامی مدل های خودرو ایران (انواع مدل های 405 و 206 و پارس_روآ_سمند_گل_پراید و ...) نصب شده است وعملکردکاملا رضایت بخشی داشته است
سیستم کلاچ اتوماتیک با گارانتی شرکت پارس خودرو بهعنوان گزینه انتخابی مشتریان بر روی خودروهای تندر 90 تولیدی شرکت پارس خودرو نصبمی شود

مزایای سیستم
1 - حذف اثرات نامطلوب خطاهای کلاچ گیری و در نتیجه افزایشایمنی ترمز شدید افزایش عمر لنت ها و دیسک و صحفه کلاچ و کاهش مصرف سوخت
2- حذففعالیت بدنی و تمرکز ذهنی مورد نیاز برای کلاچ گیری صحیح و بهینه توسط راننده وکاهش خستگی و تنش های رانندگی و در نتیجه کاهش برخوردهای عصبی و افزایش میزان ایمنیترافیکی
3 - راه حل اسان و موثر برای رانندگان جانبازان و معلولین و مبتلایان بهانواع دردها و کم توانیهای جسمی و پیشگیری از ایجاد دردهای مزمن در ترافیک هایسنگین
اجزاء و قطعات سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند
1 - مجموعه سیستم کنترلالکترونیک حاوی برد الکترونیک نرم افزار کنترل و سیستم اتوماتیک عیبیابی
2 - مجموعه سیستم مکانیکی عمل کننده کلاچ گیری اتوماتیک

3 - مجموعهدسته دنده کلاچ گیری اتوماتیک با دگمه الکتریکی وکلید اصلی سیستم و سیستم عیبیابی
4 - مجموعهدسته سیم و کانکتورهای اتصال
علت این است که با سطوح مختلف کیفیت و استاندارد (که فعلاً بالاترین سطح قابل طرحآن استانداردهای قابلیت اطمینان و کیفیت سیستم های خودرویی OEM یا بقول دوستان قطعهسازی استاندارد قطعات اصلی خودرویی است) می توان طیفی از قیمت های تمام شده و قیمتهای فروش بسیار متفاوتی را مقایسه نمود. حتماً از اختلاف فاحش قیمت های انواع قطعاتمشابه (بین قطعات و سیستم های متفرقه و قطعات اصلی و استاندارد) مطلعهستید.
در سیستم های کلاچ اتوماتیک طیف این قیمت ها از حدود 180هزار تومان (برای سیستم هایی که از عملکرد بسیار سادۀ گرفتن و رها کردن کلاچ و قابلیت اطمینانحداقل برخوردارند تا حدود 600000 تومان برای بالاترین سطح مشخصه های فنی و رزولوشنکنترل (که عموماً برای خودروهای بسیار گرانقیمت مانند بنز سری A استفاده می شود) دربازار جهانی مطرح است. البته معمولاً سیستم های ارزانقیمت نمی توانند قابلیتاطمینان کافی و عملکرد قابل قبول را ارائه نمایند و لذا تنها بعنوان طرح های موک آپقابل ارزیابی هستند. رعایت الزامات سیستم های مناسب خودرویی (با همان حساسیت هایحداقلی که در پست شما مطرح شده است، مستلزم پذیرش یک کف قیمت تمام شده و طبعاًحداقل قیمت فروش قابل دستیابی است که در طرح فعلی شرکت پژوهشگران الکترونیک خودروکامیاب ملاحظه شده است و به همین دلیل علیرغم ارائه و حتی تولید آزمایشی انواعمختلف سیستم کلاچ اتوماتیک، طرح شرکت کامیاب تنها طرح ایرانی کلاچ اتوماتیک است کهتأئیدیه های ذیل را اخذ نموده است:
1 - تأئیدیۀ موسسۀ استاندارد و تحقیقاتصنعتی ایران
2 - تأئیدیۀ تست های عملکرد و دوام شرکت خودروسازی پارس خودرو و مجوزنصب در خودروهای لوگان و پراید شرکت پارس خودرو
3 - تأئیدیۀ مقدماتی عملکرد ودوام بر روی خودرو شوکا (نیسان مدرن) شرکت زامیاد
4 - تأئیدیۀ مقدماتی سازمانپژوهشهای علمی و صنعتی ایران
5 - تأئیدیۀ ادارۀ کل خودرو و قوای محرکۀ وزارتصنایع و معادن
6 - مجوز تأسیس کارخانۀ تولیدی برای تولید سالیانه 60000 دستگاه درسطح خودروهای تولیدی داخلی و خارجی
7 - حمایت دفتر همکاری های فن آوری ریاستجمهوری برای توسعۀ صادرات سیستم بعنوان صادرات محصولات مبتنی بر تکنولوژی (تکنولوژیمکاترونیک خودرو(
تمامی این تأئیدیه ها تنها بر مبنای تست های عملکرد و دوامبر روی خودرو و بر روی استندهای مخصوص تست عملکرد مکانیزم تحریک کلاچ صادر شده استکه بر اساس استانداردهای کاربردی خاص این سیستم انجام شده اند. این استانداردهاتوسط شرکت پژوهشگران الکترونیک خودرو کامیاب گردآوری و تألیف شده است و به تأئیدشرکت های معتبر بازرسی و استاندارد (اکریدیتۀ موسسۀ استاندارد) نیز رسیده اند اگرچهکماکان و بصورت مستمر در دست بازبینی و تکمیل نیز هستند.
آلگوریتم کنترل طرحو اجزاء و مکانیزم های استفاده شده در این طرح علاوه بر کیفیت، قابلیت اطمینان،محافظت و بویژه دوام قابل قبول در سطح استانداردهای خودرو، تمامی حساسیت های عملکردکلاچ در بالاترین سطح تشخیص و مهارت یک رانندۀ حرفه ای را مورد ملاحظه قرار می دهد. بعلاوه تناسب قیمت تمام شدۀ سیستم برای کاربری در خودروهای نسبتاً ارزان قیمت نیزدر نظر گرفته شده است. در نتیجه علاوه بر ارضاء حداقل های قابل قبول تأثیر بردرایوبیلیتی (بقول دوستان حرفه ای سواری خودرو که به بیان فنی با فاکتورهای دینامیکحرکت طولی خودرو تعبیر می شود)، کنترل میزان پس روی خودرو در مسیرهای شیب دار (اعماز شیب های منفی و مثبت و جهت حرکت جلو یا عقب)، ریز جزئیات فاکتورهایی مانند ایمنیترمز گیری (اعمال کمترین فشار ترمز گیری بر سیستم ترمز مکانیکی لنت ها)، حداکثراستفاده از پارامتر حیاتی ترمز موتور جهت مقابله با اینرسی خودرو در تمامی سرعت ها،دور موتورها و دنده های مختلف در آلگوریتم کنترل سیستم لحاظ شده است.
اینامر مستلزم اخذ مستمر و سریع اطلاعات و سیگنال های متنوعی از ECU موتور و سیستم CAN مرکزی خودرو است که البته در طرح های مختلف بسته به آلگوریتم های و نرم افزار کنترلمتفاوت خواهد بود. بعنوان مثال برخی از سیستم ها از مقایسه مقادیر لحظه ای وانتگرال گیری سیگنال های دور موتور و سرعت خودرو استفاده می کنند و طبعاً نرم افزارخود را بر این اساس تدوین می نمایند در حالی که سیستم های دیگری ممکن است از میزانتحریک پدال گاز و تحریک دریچۀ تروتل را از طریق سیگنال TPS ثبت نمایند و ...
تمامی پارامترهای کنترلی نیم کلاچ از حالت کلاچ کاملاً آزاد تا کلاچکاملاً گرفته شده و تغییر مقدار نیم کلاچ در تمامی لحظات تحت کنترل سیستم مکاترونیکقرار دارد و در سورس نرم افزار تغییرات لحظه ای کورس کلاچ و بویژه سرعت تغییر کورس (رها سازی کلاچ) بر اساس این سیگنال های مختلف و برای حالت های مختلف بصورت لحظه ایکنترل می شود. این مشخصۀ اساسی ماهیت کلاچ هوشمند را از یک مکانیزم الکترومکانیکیگرفتن و رها کردن کلاچ متمایز می سازد و حساسیت های مورد نظر شما و بسیار بیشتر ازآن را بصورت دائم و لحظه ای مورد ملاحظه قرار می دهد. می توان گفت که سیستم مانندیک رانندۀ کاملاً ماهر و حرفه ای در هر لحظه حالت اپتیمم تحریک کلاچ را تشخیص دادهو اعمال می نماید. با این تفاوت که راننده (حتی یک رانندۀ تست خودرو) این عملیات رابصورت حسی انجام می دهد و سیستم هوشمند این کار را بر مبنای کنترل لحظه ای سیگنالها و نرخ تغییرات آنها مدیریت می کند.
بهاتکاء این آلگوریتم ها و مراودات سیگنال های کنترلی (در طرح های مختلف و البته قابلقبول)، برای آستانۀ حرکت خودرو راننده هیچ کاری جز تحریک پدال گازیا فشردن پدالترمز انجام نمی دهد و سیستم کنترل حتی تمایل راننده به حرکت سریع (بقول معروفرانندگی هارش یا اسپورتی) یا حرکت آرام را در هر لحظه تشخیص می دهد و تغییر کورسکلاچ را در دامنه های مختلف کورس کامل بر اساس آن مدیریت می کند. این امر عیناًبرای حالت های مختلف تعویض دندۀ مستقیم و معکوس در کدهای کنترلی جداگانه در نرمافزار کنترل اعمال شده است.
در سوال دوم شما نکات فنی مهمی بصورتخیلی فشرده و مختصر مطرح شده است که در واقع نتیجۀ عملی پارامترهای درایوبیلیتیخودرو (دینامیک حرکتی) از دیدگاه یک رانندۀ حرفه ای است. طرح های مختلف سیستم کلاچاتوماتیک و از جمله طرح شرکت کامیاب
تمامی این پارامترهارا از نظر مشخصه های درایوبیلیتی (کاراکتریستیک تغییرات گشتاور و توان محرک موتور وتغییرات بار مقاوم خودرو) را در نظر می گیرد که البته نتیجۀ محسوس آن برای رانندههمان طور که اشاره فرموده اید، عدم افت یا وقفه در حرکت خودرو در تعویض دنده یا درآستانۀ حرکت است.
با توجه به این مشخصه ها (و میزان تحقق الزامات مختلف کیفی وعملکردی طرح های مختلف) تشخیص و تعیین قیمت مناسب و قابل قبول برای سیستم ها و طرحهای مختلف امکانپذیر می شود. در حال حاضر قیمت سیستم کامل کلاچ اتوماتیک استانداردشدۀ شرکت کامیاب برای خودروهای شخصی رانندگان عادی 350 هزار تومان و برای خودروهایجانبازان گرامی 310 هزار تومان است که این هزینه علاوه بر نصب و تنظیمات کاملاولیه، گارانتی کامل (تعویضی) یک ساله را نیز در بر می گیرد. لازم به توضیح است کهارائۀ سیستم با اجزاء و مشخصه های عملکرد و کیفیت فعلی در سطح نصب بر روی خودروهایدر گردش (بقول معروف تک فروشی) تنها و تنها به پشتوانۀ موفقیت در اخذ سفارش باتیراژ نسبتاً بالا از خودروسازی ها امکانپذیر شده است.
بر اساس مطالعاتی کهدر میزان نیاز معلولین محترم، جانبازان عزیز، خودروهای عمومی (که فرساینده ترین کارتکراری آنها در ترافیک شهری عمل کلاچ گیری است و معمولاً خستگی ناشی از آن آستانۀتحمل رانندگان را بشدت پایین می آورد) و رانندگان عزیزی که به علت انواع ناراحتی هاو دردهای مزمن ناحیۀ پا یا کمر ( که متأسفانه آمار بالایی نیز دارد)، انجام شدهاست، استفاده از سیستم های اتوماتیک مناسب در خودروها (متناسب با سطح قیمت خودرو) می تواند تأثیر قابل ملاحظه ای در کاهش مشکلات ترافیکی داشته باشد که متأسفانه درحال حاضر تنها مانع آن قیمت بالای این سیستم هاست که بعنوان مثال می توان به قیمتبسیار بالای انواع گیربکس های اتوماتیک اشاره نمود که آنها را تنها به خودروهایگرانقیمت (سطح بالای قیمت متوسط) محدود می نماید . البته در برخی از موارد حمایتسازمان های ذیربط در کاهش فشار قیمت تمام شدۀ سیستم برای مصارف خاص و حیاتی میتواند تیراژ تولید و عرضۀ این سیستم ها را در مقیاس قابل قبولی افزایش دهد. درنتیجه سطح قیمت فروش برای کاربری های عادی نیز بتدریج کاهش خواهد یافت. چرا کهافزایش تیراژ تولید هزینۀ سرانه را کاهش می دهد و از سوی دیگر با افزایش تیراژامکان اعمال راه حل هایی که هزینۀ اولیۀ آنها بالاتر است ولی هزینۀ کلی سیستم راکاهش می دهند، فراهم می شود.
مشخصات فنی سیستم کلاج اتوماتیک هوشمند
کلاچ گیری در خودرو یکی از عملیات مکرر رانندگی است که بویژه در شرایط ترافیکی سنگین شهری تنش های عصبی و خستگی های بسیار مزمن و شدیدی را برای رانندگان ایجاد می کند. بعلاوه استفاده از پدال کلاچ برای جانبازان و معلولین و کلیۀ رانندگانی که از دردهای مزمن کمر، پا و ستون فقرات رنج می برند، غیر ممکن یا بسیار مشکل است. کاهش فعالیت های فیزیکی راننده با حذف عمل کلاچ گیری و عدم نیاز به دقت و تمرکز لازم برای سنکرونیزه کردن عمل کلاچ گیری با دیگر عملیات هدایت خودرو (مانند فرمان حرکت و تعویض دنده و هدایت خودرو)، باعث عدم خستگی و تمرکز بیشتر بر روی هدایت خودرو می شود. کاهش تنش های ناشی از خستگی، علاوه بر افزایش ایمنی رانندگی و بهبود مشکلات ترافیکی، برخوردهای عصبی رانندگان خودرو را نیز کاهش می دهد.
طرح کلاچ اتوماتیک هوشمند، یک سیستم کامل مکاترونیکی است که عمل کلاچ گیری را بصورت کاملاً هوشمند و بهینه به جای رانندۀ خودرو انجام می دهد. عمل کلاچ گیری یکی از عملیات پیچیده و ماهرانۀ رانندگی است که انجام بهینۀ آن تأثیر بسیار زیادی در پارامترهای رانندگی دارد. این تأثیرات از خاموش کردن خودرو و وقفه در حرکت آن گرفته تا مصرف سوخت و عمر لنت های ترمز و صفحه و دیسک کلاج را در بر می گیرد. سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند با استفاده از کنترلر الکترونیک عمل کلاچ گیری را بر اساس دریافت مستقیم و دقیق سیگنال های مختلف در بهترین حالت ممکن انجام می دهد و کلیۀ عیوب و اشکالات ناشی از اشتباه در عمل کلاچ گیری را حذف می نماید.
سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند در آستانۀ حرکت خودرو در دندۀ 1 و دنده عقب کاملاً مشابه یک خودرو اتوماتیک عمل می کند و راننده در این حالت فقط با استفاده از پدال های گاز و ترمز خودرو را کنترل می نماید. سیستم عمل نیم کلاچ خودرو را در صورت نیاز بر اساس تغییرات دور موتور و سرعت خودرو در چند مرحله کنترل می کند و حرکت آرام و نرم خودرو را در مسیر های مختلف مسطح و شیب دار تأمین می نماید. عملگر مکانیکی این سیستم بر اساس پردازش اطلاعات دریافتی از درخواست رانندۀ خودرو (تحریک پدال های گاز و ترمز) و سیگنال های متعارف سیستم مدیریت موتور (EMS)، با استفاده از پردازشگر کامپیوتری مجهز به میکروکنترلر نوع AVRو نرم افزار خاص کنترل عملکرد کلاچ کار می کند. این سیستم بصورت یک مدول کامل اضافی (Add-in)و موازی جایگزین مکانیزم معمولی کلاچ خودرو می شود و نیاز به عمل مکانیکی کلاچ گیری را بطور کامل حذف می کند. عملکرد سیستم شامل اتوماسیون کامل هدایت خودرو در شروع حرکت خودرو (AutomaticStop & Goو نیم کلاچ اتوماتیک هوشمند) و استفاده از یک دگمۀ الکتریکی (به جای پدال کلاچ) برای تعویض دنده های بالاتر از دنده 1 می شود.



اجزاء تشکیل دهندۀ سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند
2: اجزاء تشكيل دهنده سيستم :
2-1: كنترلر
2-2: دسته دنده
2-3: عملگر مکانیکی یا الکترو موتور- گیربکس كلاچ (Actuator)
2-4: دسته سيم
2-5: كابل كلاچ
2-6: نگهدارنده ها و ساپورتها

كنترلر :

كنترلروظيفهدريافتوپردازشاطلاعاترابرعهدهداشتهوخروجيآن ارسال پالسPWM
جهت كنترل موتور الكتريكي عملگر مي باشد .كانكتورهاي مورد استفاده در اين سيستم از نوع خودرويي بوده و امكان مدار باز يا اتصال كوتاه در آن وجود ندارد و محل نصب آن در خودرو تندر 90 در قسمت بالاي پدال ها (كنار UCH) و زير موكت پدال ها مي باشد.
دسته دنده :
دسته دنده از اجزاي زير تشكيل شده است :
كليد كلاچ
كليد Power
نمايشگر وضعيت روشن يا خاموش بودن سيستم (LED)
سر دنده
توسط دسته دنده مي توان فعاليتهاي مرتبط با گرفتن كلاچ وخاموش يا روشن كردن سيستم و مشاهده وضعيت آن را انجام
داد.يكي ديگر از كاربردهاي اين كليد، انجام عيب يابي سيستممي باشد كه بعدا توضيح داده مي شود.اين نوع سردنده در خودروتندر 90 جايگزين سردنده اصلي خودرو مي شود.

الکتورموتور- گیربکس كلاچ یا عملگر مکانیکی (Actuator):
اين قطعه از اجزاء زير تشكيل شده است :
موتور الكتريكي
گيربكس
سنسور وضعيت كلاچ (CPS)
وظيفه اين عملگر تبديل سيگنال الكتريكي به حركت مكانيكي جهت گرفتن كلاچ مي باشد و محل قرار گيري آن (پس از اتصال به براكت آن) در خودرو تندر 90 مطابق تصوير پشت سپر جلو سمت چپ مي باشد. (در صورت بوجود آمدن ايراد بايستي مجموعه موتور و كابل كلاچ به صورت يكپارچه تعويض شود.)
دستهسيم :
اطلاعات ورودي و خروجي مورد نياز سيستم توسط دسته سيممنتقل مي شود. اين اطلاعات به شرح ذيل مي باشد:
دور موتور
سرعت خودرو
سنسور وضعيت پدال ترمز
اطلاعات مورد نياز دسته دنده
مرحله دوم سوئيچ
مستقيم باطري
منفي باطري