Kako rade AFS - aktivni sistemi upravljanja

Automatizacija, naoružana algoritmima najboljih svjetskih inženjera i testera, odavno zna kako voziti automobile bolje od velike većine njihovih vozača. Ali ljudi još nisu spremni da mu u potpunosti vjeruju, inovacije se uvode postepeno, uz zadržavanje mogućnosti ručne kontrole. Približno prema ovom principu izgrađen je aktivni upravljački sistem AFS.

Algoritam rada sistema

Glavna karakteristika AFS-a je promjenjivi omjer upravljačkog mehanizma. Organizirati ovisnost ovog parametra o brzini, a još više o nekim drugim faktorima koji utječu, pokazalo se da nije tako jednostavno kao što se može činiti stručnjacima za automatizaciju. Čvrsti mehanički pogon od volana do točkova koji se upravlja je morao biti sačuvan; automobilski svijet neće uskoro preći na potpunu implementaciju kontrolnog sistema isključivo pomoću električnih žica. Stoga je Bosch dobio patent od američkog pronalazača, nakon čega je zajedno sa BMW-om razvijen originalni sistem upravljanja, nazvan AFS - Active Front Steering. Zašto baš "Prednji" - postoje sistemi aktivnog tipa koji uključuju i zadnje točkove.

Princip je jednostavan, kao i sve genijalno. Korišten je konvencionalni servo upravljač. Ali planetarni zupčanik ugrađen je u dio osovine stupa upravljača. Njegov omjer prijenosa u dinamičkom načinu rada ovisit će o brzini i smjeru rotacije vanjskog zupčanika s unutarnjim zupčanikom (krunom). Pogonjena osovina, takoreći, sustiže ili zaostaje za vodećim. A to kontrolira elektromotor, koji kroz urez na vanjskoj strani zupčanika sa svojim pužnim pogonom uzrokuje njegovu rotaciju. Sa dovoljno velikom brzinom i obrtnim momentom.

Nove kvalitete koje je AFS stekao

Za one koji su seli za volan novih BMW-a opremljenih AFS-om, prve senzacije graničile su sa strahom. Automobil je neočekivano žustro reagovao na taksiranje, prisiljavajući da zaboravi na naviku "namotavanja" na volanu u režimima parkiranja i manevrisanja pri malim brzinama. Automobil je na cesti preuređen kao trkaći karting, a mali okreti volana, uz zadržavanje lakoće, natjerali su nas da iznova pogledamo procese skretanja u skučenom prostoru. Strahovi da bi automobil sa takvim reakcijama bilo nemoguće voziti pri velikim brzinama brzo su raspršeni. Prilikom vožnje brzinom od 150-200 km / h, automobil je dobio neočekivanu čvrstinu i glatkoću, dobro održavajući stabilno stanje i ne pokušavajući proklizati. Mogli bi se izvući sljedeći zaključci:

• prijenosni omjer upravljačkog mehanizma, kada se promijeni oko pola s povećanjem brzine, pruža praktičnu i sigurnu kontrolu u svim režimima;
• u ekstremnim uslovima, na ivici proklizavanja, automobil je pokazao neočekivanu stabilnost, što očito nije bilo samo zbog promjenjivog omjera prijenosa upravljačkog mehanizma;
• podupravljanje je uvijek bilo na optimalno izbalansiranom nivou, automobil nije imao tendenciju proklizavanja zadnje osovine ili proklizavanja prednje osovine;
• malo je zavisilo od veštine vozača, pomoć automobila je bila jasno primetna;
• čak i ako je automobil namjerno doveden u proklizavanje namjerno agresivnim postupcima iskusnog vozača, bilo je lako voziti se u njemu, a sam automobil je izašao iz njega čim su provokacije prestale, i to apsolutno precizno i ​​bez protuklizanja .

Sada su mnogi stabilizacijski sistemi sposobni za nešto slično, ali to je bio tek početak stoljeća, a uključeno je samo upravljanje, bez kočionih i vučnih vektorskih momenta.

Zbog čega je nastao efekat aktivnog taksiranja

Elektronska kontrolna jedinica prikuplja informacije iz seta senzora koji prate volan, smjer automobila, kutna ubrzanja i mnoge druge parametre. U skladu sa fiksnim načinom rada, ne mijenja samo omjer prijenosa, jer je organiziran ovisno o brzini, već organizira aktivno upravljanje, ometajući radnje vozača. Ovo je prvi korak ka autonomnoj kontroli.

U tom slučaju, veza između volana i točkova ostaje nepromenjena. Kada se elektronika isključi, umjetno ili zbog kvara, osovina elektromotora koji rotira planetarni mehanizam se zaustavlja i zaustavlja. Upravljanje se pretvara u konvencionalni mehanizam zupčanika sa pojačivačem. Nema upravljanja po žici, odnosno kontrole po žici. Samo planetarni zupčanik sa kontrolisanim prstenastim zupčanikom.

Pri velikim brzinama, sistem je omogućio vrlo precizno i ​​glatko preuređivanje automobila iz trake u traku. Djelomično je ostvaren isti efekat kao i pri upravljanju stražnjom osovinom - njegovi kotači su preciznije pratili prednje, bez izazivanja preupravljanja i proklizavanja. To je postignuto automatskim promjenom ugla rotacije na kontrolisanoj osovini.

Naravno, ispostavilo se da je sistem složeniji od tradicionalnog upravljanja, ali ne mnogo. Planetarni mjenjač i dodatni električni pogon neznatno povećavaju cijenu, a sve funkcije su dodijeljene kompjuteru i softveru. To je omogućilo implementaciju sistema na sve serije BMW automobila, od prve do sedme. Mehatronička jedinica je kompaktna, izgleda kao konvencionalni električni servo upravljač, daje vozaču isti osjećaj automobila, daje povratnu informaciju i postaje intuitivna nakon što se brzo navikne na promjenjivu oštrinu volana.

Pouzdanost sistema se ne razlikuje mnogo od tradicionalnog mehanizma. Dolazi samo do nešto intenzivnijeg trošenja letve i zupčanika zbog povećane sile zahvata. Ali ovo je mala cijena za potpuno novi kvalitet automobila u upravljanju pri bilo kojoj brzini.