Hogyan működnek az AFS - Active Steering Systems

A világ legjobb mérnökeinek és tesztelőinek algoritmusaival felvértezett automatizálás már régóta tudja, hogyan kell jobban vezetni az autókat, mint a vezetőik túlnyomó többsége. De az emberek még nem állnak készen arra, hogy teljesen megbízzanak benne, az újításokat fokozatosan vezetik be, miközben fenntartják a kézi vezérlés lehetőségeit. Körülbelül ennek az elvnek megfelelően épül fel az AFS aktív kormányzási rendszer.

Rendszer működési algoritmus

Az AFS fő jellemzője a változtatható kormányáttétel. Ennek a paraméternek a sebességtől, és még inkább néhány egyéb befolyásoló tényezőtől való függőségének megszervezése nem volt olyan egyszerű, mint az automatizálási szakemberek számára tűnhet. A kormánytól a kormányzott kerekekig tartó merev mechanikus hajtást meg kellett őrizni, az autóipar nem fog egyhamar áttérni az irányítási rendszer teljes körű, pusztán elektromos vezetékekkel történő megvalósítására. Ezért a Bosch szabadalmat szerzett egy amerikai feltalálótól, amely után a BMW-vel együtt egy eredeti kormányrendszert fejlesztettek ki, AFS - Active Front Steering néven. Miért pontosan "Elöl" - vannak aktív típusú rendszerek, amelyek a hátsó kerekek forgását is magukban foglalják.

Az elv egyszerű, mint minden zseniális. Hagyományos szervokormányt használtak. De a kormányoszlop tengelyének szakaszába bolygókerekes hajtóművet építettek. Áttételi aránya dinamikus üzemmódban a belső áttétellel (koronával) rendelkező külső hajtómű sebességétől és forgásirányától függ. A hajtott tengely úgymond utoléri vagy lemarad a vezetőtől. Ezt pedig egy villanymotor vezérli, amely a hajtómű külső oldalán lévő bevágáson keresztül a csigahajtással elforgatja azt. Kellően nagy fordulatszámmal és nyomatékkal.

Új tulajdonságok, amelyeket az AFS szerzett

Azok számára, akik az új AFS-sel szerelt BMW-k volánja mögé ültek, az első szenzációk az ijedtséggel határosak voltak. Az autó váratlanul élénken reagált a gurulásra, és kénytelen volt elfelejteni azt a szokást, hogy parkolási módban "tekerjen" a kormányon, és alacsony sebességgel manőverezzen. Versenykartként rendezték át az autót az úton, és a kormány kis fordulatai a könnyedség megőrzése mellett arra kényszerítettek bennünket, hogy a szűk térben is frissen szemléljük a kanyarok folyamatait. Azok a félelmek, hogy egy ilyen reakciójú autót nem lehet nagy sebességgel vezetni, gyorsan eloszlatták. 150-200 km / h sebességgel haladva az autó váratlan szilárdságot és simaságot kapott, jól megtartotta stabil állapotát, és nem próbált megcsúszni. A következő következtetéseket lehetne levonni:

• a kormánymű áttételi aránya, amikor a sebesség növekedésével körülbelül felére változott, kényelmes és biztonságos vezérlést biztosított minden üzemmódban;
• extrém körülmények között, a csúszás szélén az autó nem várt stabilitást mutatott, ami nyilvánvalóan nem csak a kormánymű változtatható áttételének volt köszönhető;
• az alulkormányzottságot mindig optimálisan kiegyensúlyozott szinten tartották, az autó nem hajlamos a hátsó vagy az első tengely megcsúszására;
• kevés múlott a sofőr ügyességén, az autó segítsége egyértelműen észrevehető volt;
• Még ha az autó egy tapasztalt sofőr szándékosan agresszív cselekedetei miatt szándékosan is megcsúszott, könnyen lehetett benne vezetni, és maga az autó is kiszállt belőle, amint a provokációk megszűntek, mégpedig teljesen pontosan és ellencsúszás nélkül.

Manapság sok stabilizáló rendszer képes valami hasonlóra, de ez még csak a század eleje volt, és csak a kormányzásról volt szó, fékezés és vontatási vektor nyomatékok nélkül.

Ennek köszönhetően alakult ki az aktív kormányzás hatása

Az elektronikus vezérlőegység információkat gyűjt egy sor érzékelőtől, amelyek figyelik a kormányt, az autó irányát, a szöggyorsulásokat és sok más paramétert. A fix üzemmódnak megfelelően nem csak a sebességváltót változtatja, mivel az a sebesség függvényében szerveződik, hanem az aktív kormányzást is megszervezi, megzavarva a vezető tevékenységét. Ez az első lépés az autonóm irányítás felé.

Ebben az esetben a kormánykerék és a kerekek közötti kapcsolat változatlan marad. Az elektronika mesterséges vagy meghibásodás miatti kikapcsolásakor a bolygószerkezetet forgató villanymotor tengelye leáll és leáll. A menedzsment egy hagyományos fogasléces mechanizmussá válik, erősítővel. Nincs vezetékes kormányzás, azaz vezetékes irányítás. Csak bolygókerekes hajtómű vezérelt gyűrűs fogaskerékkel.

Nagy sebességnél a rendszer lehetővé tette az autó nagyon pontos és zökkenőmentes átrendezését sávról sávra. Részben ugyanaz a hatás érvényesült, mint a hátsó tengely kormányzásakor - kerekei pontosabban követték az elsőket, anélkül, hogy túlkormányzottságot és megcsúszást váltottak volna ki. Ezt a vezérelt tengely forgásszögének automatikus megváltoztatásával érték el.

Természetesen a rendszer bonyolultabbnak bizonyult, mint a hagyományos kormányzás, de nem sokkal. A bolygókerekes sebességváltó és a kiegészítő elektromos hajtás kis mértékben növeli a költségeket, és minden funkciót számítógéphez és szoftverhez rendeltek. Ez lehetővé tette a rendszer bevezetését a BMW összes sorozatára, az elsőtől a hetedikig. A mechatronikai egység kompakt, úgy néz ki, mint egy hagyományos elektromos szervokormány, olyan érzést kelt a vezetőben, mint egy autó, visszajelzést ad, és intuitívvá válik, miután gyorsan megszokja a kormánykerék változó élességét.

A rendszer megbízhatósága nem sokban különbözik a hagyományos mechanizmustól. Csak a fogasléc és a fogasléc kissé intenzívebb kopása van a megnövekedett kapcsolódási erő miatt. Ez azonban csekély ár az autó teljesen új minőségéért, bármilyen sebesség mellett is kezelhető.