Cum funcționează AFS - Active Steering Systems

Automatizarea, înarmată cu algoritmii celor mai buni ingineri și testeri din lume, știe de mult cum să conducă mașini mai bine decât marea majoritate a șoferilor lor. Însă oamenii nu sunt încă pregătiți să aibă deplină încredere în el, inovațiile sunt introduse treptat, păstrând în același timp posibilitățile de control manual. Aproximativ după acest principiu, este construit sistemul de acționare activ al direcției AFS.

Algoritm de funcționare a sistemului

Caracteristica principală a AFS este raportul variabil al transmisiei de direcție. Organizarea dependenței acestui parametru de viteză, și cu atât mai mult de alți factori de influență, s-a dovedit a nu fi atât de simplă pe cât ar putea părea specialiștilor în automatizare. Acționarea mecanică rigidă de la volan la roțile directoare trebuia păstrată; lumea auto nu avea să treacă curând la implementarea completă a sistemului de control pur prin cabluri electrice. Prin urmare, Bosch a achiziționat un brevet de la un inventator american, după care, împreună cu BMW, a fost dezvoltat un sistem de direcție original, numit AFS - Active Front Steering. De ce exact „Față” - există sisteme de tip activ care implică și roțile din spate.

Principiul este simplu, ca toate ingenioase. A fost folosită servodirecția convențională. Dar un angrenaj planetar a fost construit în secțiunea arborelui coloanei de direcție. Raportul său de transmisie în modul dinamic va depinde de viteza și sensul de rotație al angrenajului extern cu angrenaj intern (coroană). Arborele antrenat, așa cum spune, îl atinge sau rămâne în urmă pe cel de conducere. Și acesta este controlat de un motor electric, care printr-o crestătură de pe partea exterioară a angrenajului cu antrenare melcată îl face să se rotească. Cu o viteză și un cuplu suficient de mari.

Noi calități pe care AFS le-a dobândit

Pentru cei care s-au urcat la volanul noilor BMW-uri echipate cu AFS, primele senzații s-au mărginit de spaimă. Mașina a reacționat neașteptat de vioi la rulaj, forțând să uite de obiceiul de a „învârti” pe volan în modurile de parcare și de a manevra la viteze mici. Mașina a fost rearanjată pe șosea ca un kart de curse, iar micile viraje ale volanului, păstrând în același timp lejeritatea, ne-au obligat să aruncăm o privire nouă asupra proceselor virajelor într-un spațiu înghesuit. Temerile că o mașină cu astfel de reacții ar fi imposibil de condus la viteze mari au fost rapid risipite. Când conduceți într-un ritm de 150-200 km/h, mașina a căpătat o soliditate și o netezime neașteptate, păstrând bine o stare stabilă și fără a încerca să alunece. Se pot trage următoarele concluzii:

• raportul de transmisie al mecanismului de direcție, când a fost schimbat la aproximativ jumătate cu o creștere a vitezei, a oferit un control convenabil și sigur în toate modurile;
• în condiții extreme, pe punctul de a aluneca, mașina a arătat o stabilitate neașteptată, ceea ce în mod clar nu s-a datorat doar raportului de transmisie variabil al mecanismului de direcție;
• subvirarea a fost întotdeauna menținută la un nivel optim echilibrat, mașina nu avea tendința să derape puntea spate sau să derape puntea față;
• puțin depindea de priceperea șoferului, ajutorul mașinii era clar vizibil;
• chiar dacă mașina a derapat în mod intenționat prin acțiuni agresive deliberat ale unui șofer experimentat, era ușor să conduci în ea, iar mașina însăși a ieșit din ea de îndată ce provocările au încetat, și absolut precis și fără contra-derapări.

Acum multe sisteme de stabilizare sunt capabile de ceva similar, dar era doar începutul secolului și era implicată doar direcția, fără cupluri de frânare și tracțiune.

Datorită faptului că s-a format efectul rulajului activ

Unitatea de control electronică colectează informații de la un set de senzori care monitorizează volanul, direcția mașinii, accelerațiile unghiulare și mulți alți parametri. În conformitate cu modul fix, acesta nu modifică doar raportul de viteză, deoarece este organizat în funcție de viteză, ci organizează direcția activă, interferând cu acțiunile șoferului. Acesta este primul pas către controlul autonom.

În acest caz, legătura dintre volan și roți rămâne neschimbată. Când electronica este oprită, artificial sau din cauza defecțiunilor, arborele motorului electric care rotește mecanismul planetar se oprește și se oprește. Managementul se transformă într-un mecanism convențional cu cremalieră și pinion cu un amplificator. Fără direcție prin cablu, adică control prin cablu. Doar angrenaj planetar cu roată dințată controlată.

La viteze mari, sistemul a făcut posibilă rearanjarea foarte precisă și fără probleme a mașinii de la o bandă la alta. Același efect a fost realizat parțial ca la direcția punții din spate - roțile acesteia le urmau mai precis pe cele din față, fără a provoca supravirarea și derapajul. Acest lucru a fost realizat prin schimbarea automată a unghiului de rotație pe axa controlată.

Desigur, sistemul s-a dovedit a fi mai complex decât direcția tradițională, dar nu cu mult. O cutie de viteze planetară și o unitate electrică suplimentară cresc ușor costul, iar toate funcțiile au fost atribuite unui computer și software. Acest lucru a făcut posibilă implementarea sistemului pe toate seriile de mașini BMW, de la prima până la a șaptea. Unitatea de mecatronică este compactă, arată ca o servodirecție electrică convențională, oferă șoferului aceeași senzație de mașină, oferă feedback și devine intuitivă după ce s-a obișnuit rapid cu claritatea schimbătoare a volanului.

Fiabilitatea sistemului nu este mult diferită de mecanismul tradițional. Există doar o uzură puțin mai intensă a cremalierei și pinionului datorită forței de angajare crescute. Dar acesta este un preț mic de plătit pentru o calitate complet nouă a mașinii în manevrabilitate la orice viteză.