Kuinka AFS - Active Steering Systems toimivat
Pitoisuus
Automaatio, joka on aseistettu maailman parhaiden insinöörien ja testaajien algoritmeilla, on pitkään osannut ajaa autoja paremmin kuin suurin osa kuljettajista. Mutta ihmiset eivät ole vielä valmiita luottamaan siihen täysin, innovaatioita otetaan käyttöön asteittain, samalla kun säilytetään manuaalisen ohjauksen mahdollisuudet. Suunnilleen tämän periaatteen mukaan on rakennettu AFS-aktiivinen ohjausjärjestelmä.
Järjestelmän toiminta-algoritmi
AFS:n pääominaisuus on säädettävä ohjausvälitys. Tämän parametrin riippuvuuden järjestäminen nopeudesta ja vielä enemmän joistakin muista vaikuttavista tekijöistä ei osoittautunut niin yksinkertaiseksi kuin automaatioasiantuntijoille saattaa näyttää. Jäykkä mekaaninen käyttö ohjauspyörästä ohjatuille pyörille oli säilytettävä, automaailma ei pian siirtyisi ohjausjärjestelmän täysimääräiseen toteuttamiseen puhtaasti sähköjohtojen avulla. Siksi Bosch hankki patentin amerikkalaiselta keksijältä, jonka jälkeen yhdessä BMW:n kanssa kehitettiin alkuperäinen ohjausjärjestelmä, nimeltään AFS - Active Front Steering. Miksi juuri "etu" - on olemassa aktiivisia järjestelmiä, jotka sisältävät myös takapyörät.
Periaate on yksinkertainen, kuten kaikki nerokkaat. Käytössä oli perinteinen ohjaustehostin. Mutta planeettavaihteisto rakennettiin ohjauspylvään akselin osaan. Sen välityssuhde dynaamisessa tilassa riippuu ulkoisen vaihteiston nopeudesta ja pyörimissuunnasta, jossa on sisäinen verkko (kruunu). Vetävä akseli ikään kuin saavuttaa johtavan akselin tai jää sen jälkeen. Ja tätä ohjaa sähkömoottori, joka hammaspyörän ulkosivulla olevan loven kautta kierukkakäytöllä saa sen pyörimään. Riittävän suurella nopeudella ja vääntömomentilla.
AFS:n hankkimia uusia ominaisuuksia
Niille, jotka pääsivät uusien AFS:llä varustettujen BMW-autojen rattiin, ensimmäiset tuntemukset rajoittivat pelkoa. Auto reagoi odottamatta reippaasti rullaukseen ja pakotti unohtamaan tavan "kiertyä" ohjauspyörään pysäköintitiloissa ja ohjata alhaisilla nopeuksilla. Auto järjestettiin tiellä uudelleen kuin kilpa-auto, ja pienet ohjauspyörän käännökset keveyttä säilyttäen pakottivat meidät katsomaan käännösprosesseja ahtaissa tiloissa. Pelot siitä, että autolla, jolla on tällaisia reaktioita, olisi mahdotonta ajaa suurilla nopeuksilla, karkasivat nopeasti. Ajettaessa 150-200 km / h nopeudella auto sai odottamattoman lujuuden ja sileyden, pitäen vakaan tilan hyvin eikä yrittänyt murtautua luistoon. Siitä voisi tehdä seuraavat johtopäätökset:
- ohjauspyörän välityssuhde, kun sitä muutettiin noin puoleen nopeuden kasvaessa, tarjosi kätevän ja turvallisen ohjauksen kaikissa tiloissa;
- äärimmäisissä olosuhteissa, liukastumisen partaalla, auto osoitti odottamatonta vakautta, mikä ei selvästikään johtunut vain ohjauspyörän muuttuvasta välityssuhteesta;
- aliohjautuvuus pidettiin aina optimaalisesti tasapainotetulla tasolla, autolla ei ollut taipumusta luistaa taka-akselia tai etuakselia;
- vähän riippui kuljettajan taidosta, auton apu oli selvästi havaittavissa;
- vaikka auto luisui tarkoituksella kokeneen kuljettajan tahallisesti aggressiivisilla toimilla, siinä oli helppo ajaa, ja auto itse pääsi ulos siitä heti, kun provokaatiot loppuivat, ja ehdottoman tarkasti ja ilman vastaluistoja.
Nyt monet vakautusjärjestelmät pystyvät johonkin vastaavaan, mutta se oli vasta vuosisadan alussa, ja mukana oli vain ohjaus ilman jarrutus- ja vetovektorin vääntömomentteja.
Minkä takia aktiivisen rullauksen vaikutus muodostui
Elektroninen ohjausyksikkö kerää tietoa antureista, jotka valvovat ohjauspyörää, auton suuntaa, kulmakiihtyvyyttä ja monia muita parametreja. Kiinteän tilan mukaisesti se ei vain muuta välityssuhdetta, koska se on järjestetty nopeuden mukaan, vaan järjestää aktiivisen ohjauksen, joka häiritsee kuljettajan toimintaa. Tämä on ensimmäinen askel kohti autonomista ohjausta.
Tässä tapauksessa ohjauspyörän ja pyörien välinen yhteys pysyy ennallaan. Kun elektroniikka sammutetaan keinotekoisesti tai toimintahäiriöiden vuoksi, planeettamekanismia pyörittävä sähkömoottorin akseli pysähtyy ja pysähtyy. Hallinta muuttuu perinteiseksi hammastankomekanismiksi vahvistimella. Ei johdolla ohjaamista, eli langallista ohjausta. Vain planeettavaihteisto, jossa on ohjattu rengas.
Suurilla nopeuksilla järjestelmä mahdollisti auton erittäin tarkasti ja sujuvasti järjestämisen kaistalta toiselle. Sama vaikutus toteutui osittain kuin taka-akselia ohjattaessa - sen pyörät seurasivat tarkemmin etupyörää aiheuttamatta yliohjautuvuutta ja luistoa. Tämä saavutettiin muuttamalla automaattisesti ohjatun akselin pyörimiskulmaa.
Tietysti järjestelmä osoittautui perinteistä ohjausta monimutkaisemmaksi, mutta ei paljon. Planeettavaihteisto ja ylimääräinen sähkökäyttö nostavat hieman kustannuksia, ja kaikki toiminnot kohdistettiin tietokoneelle ja ohjelmistolle. Tämä mahdollisti järjestelmän toteuttamisen kaikissa BMW-autosarjoissa ensimmäisestä seitsemänteen. Mekatroniikkayksikkö on kompakti, ulkonäöltään samanlainen kuin perinteinen sähköinen ohjaustehostin, jättää kuljettajalle saman auton tunteen, antaa palautetta ja tulee intuitiivinen totuttuaan nopeasti ohjauspyörän muuttuvaan terävyyteen.
Järjestelmän luotettavuus ei juurikaan eroa perinteisestä mekanismista. Hammastangon ja hammaspyörän kuluminen on vain hieman voimakkaampaa lisääntyneen tarttumisvoiman vuoksi. Mutta tämä on pieni hinta auton täysin uudesta laadusta ajettaessa millä tahansa nopeudella.
