Активне рульове керування у bmw
Активне рульове керування у bmw. а саме Active Front Steering (AFS), розроблена інженерами цієї компанії, проста, як все геніальне (партнерами, до речі, виступили компанії ZF і Bosh). Головна частина Active Front Steering - планетарна передача, в якій може обертатися за допомогою електромотора корпус. Вона управляється командами комп'ютера і вбудована в розрізаний рульовий вал.
Що воно нам може дати?
Не будемо поспішати. Спочатку коротко обрисуємо кордону проблеми. Мається на увазі керованість, яка в нашому випадку залежить від передавального числа механізму рульового управління. Чим воно менше, тим швидше автомобіль зреагує на поворот керма. Це досить зручно, тим більше в разі, коли ви пакує: не треба нескінченну кількість разів вертіти бублик. Однак на високій швидкості гідності можуть обернутися недоліками. Невелике рух руками - і автомобіль уже метнувся в сторону відбійника на узбіччі траси. Ось і шукають виробники автомобілів компроміс між комфортабельністю, безпекою і, керованістю «усредняя» дані характеристики. Система Active Front Steering дає нам можливість змінювати передавальне відношення приводу керма в дуже широких межах. Комп'ютер керує чутливістю, і в нього можна завантажити будь-яку програму. Отже, за допомогою системи Active Front Steering можна позбутися вічного протиріччя: чи «чутливої» кермо на низькій швидкості і дуже погана реакція на високій, або спокійне водіння на великому ходу, але «неповороткий» кермо в разі парковці. На «п'ятірці» BMW, яка випускається серійно, передавальне відношення механізму керма становить приблизно 1: 18, в даному випадку - це компромісний варіант. Через допомогою електромотора системи Active Front Steering дана цифра в режимах низької швидкості знижується до 1: 10 - це менше ніж два оберти керма від початку до кінця. Пакроваться з подібним «швидким» кермом вельми зручно! А щоб з ростом швидкості машина не стає «нервової» в управлінні, у міру розгону електроніка поступово знижує активність електричного двигуна.
Планетарний механізм вбудований в розріз рульового вала. Якщо не працює електродвигун, то сателіти з'єднують шестерню рульового механізму і вал безпосередньо. Якщо електродвигун працює, через «черв'як» він повертає епіциклічних шестерню і, взявши в розгляд напрямок руху, або зменшує, або збільшує кутову швидкість вала. Коли система відмовляє, черв'як замикає електромагніт аварійного фіксатора, при цьому, блокуючи механізм, який змінює передавальне відношення.
Система активного рульового укравленія складається з наступних компонентів:
· Датчик визначення відхилення від обраного напрямку руху
· Електронний блок управління
· Гідропідсилювач керма з електромотором і планетарним механізмом
Сама суть роботи системи активного управління укладає в наступному: з повішенням швидкості кут повороту спрямованих коліс зменшується при однаковому куті повороту керуючого колеса. Коли швидкість починає знижуватися (особливо сильно це помітно при парковці) керовані колеса хочуть відхилитися, на більший кут.
Активне управління у bmw зберігає рульову механічну колонку, яка постійно з'єднує кермо з передніми колесами машини. Це не тільки може гарантувати повне збереження всіх функцій управління кермом в разі, якщо одна з додаткових систем перестане працювати в необхідному режимі або навіть зовсім вийде з ладу, проте забезпечує хороше "почуття керма", а воно дуже важливо для гарного водія. Однак колишній необмеженої свободи водієві, швидше за все, вже не бачити - планетарний механізм все-таки може допомагати повороту керованих коліс на 6-9 градусів виходячи з команд електроніки на борту. Тобто машина може підрулювати сама! Виходить, що система активного рульового управління об'єднує в собі переваги "управління по проводах" чисто електронної системи, в якій зовсім не передбачено механічне поєднання між передніми колесами і кермом, і справжнє "почуття керма", яке в наш час можна забезпечити лише з механікою.
Управління по дротах.
Переваги електронного управління перед гідравлічним очевидні: вона не тільки може точніше підлаштуватися під руху рук пілота, але помітно менше за вагою, також вона надійніше (в ній на порядок менше деталей). А також подібна система управління легше монтується, так як прокласти пару кабелів помітно простіше, ніж укласти гідравлічні шланги. Повороти керма відстежує певний датчик. Отримуючи інформацію про вертикальних і бічних прискореннях і швидкості, електронний блок посилає сигнал на актуатори - електромотори, які повертають колеса. У критичній ситуації машину зможе самостійно (навіть швидше ніж ви) повернути колеса на необхідний кут. Наприклад, системі стабілізації не вийшло запобігти заносу, і авто, як дзига, закрутилося на обледенілій трасі. Опитавши датчики, швидкодіюча електроніка поверне кермо, куди і на той градус, який потрібно, і пригальмує пару або одне колесо. Самостійність машини набагато спростить вам життя: наприклад, комп'ютер успішно припаркується.
Концептів без управління, в звичному розумінні, вже чимало. Технологія by-wire, що прийшла з авіації вже досить часто застосовується на машинах, особливо - в «електронної» педалі газу.
BMW AG пішла ще далі: у Z22 дана технологія стала впроваджуватися в гальмівну систему і активне рульове управління. Кермо знаходиться на звичному місці, однак колонка ліквідована. Бублик «насаджується» на вісь електричного мотора постійного струму, який дає нам ще одне дію на кермі. Прилади стежать за кутом повороту керма, за їх сигналами, які оброблені електронним блоком, пара електромоторів переміщують рейку механізму рульового управління. Взявши до уваги кути повороту коліс і від того, як вони взаємодіють з дорогою, визначається потрібна водієві зворотний зв'язок. Плюси в цьому випадку на обличчя - від збільшеної свободи в розміщенні вузла педалей (так як відсутній колонка) до простої реалізації змінних характеристик управління керма.