Så fungerar AFS - Active Steering Systems

Automation, beväpnad med algoritmerna från världens bästa ingenjörer och testare, har länge vetat hur man kör bilar bättre än de allra flesta av deras förare. Men människor är ännu inte redo att helt lita på det, innovationer introduceras gradvis, samtidigt som möjligheterna till manuell kontroll bibehålls. Ungefär enligt denna princip är det aktiva styrsystemet AFS byggt.

Systemdriftsalgoritm

Huvudfunktionen hos AFS är den variabla styrväxeln. Att organisera denna parameters beroende av hastighet, och ännu mer av vissa andra påverkande faktorer, visade sig inte vara så enkelt som det kan tyckas för automationsspecialister. Den stela mekaniska drivningen från ratten till de styrda hjulen måste bevaras, bilvärlden skulle inte snart gå vidare till den fullständiga implementeringen av styrsystemet enbart med elektriska ledningar. Därför skaffade Bosch ett patent från en amerikansk uppfinnare, varefter man tillsammans med BMW utvecklade ett originalstyrsystem, kallat AFS - Active Front Steering. Varför just "Front" - det finns system av aktiv typ som även involverar bakhjulen.

Principen är enkel, som alla geniala. Konventionell servostyrning användes. Men en planetväxel byggdes in i sektionen av rattstångsaxeln. Dess utväxlingsförhållande i dynamiskt läge kommer att bero på hastigheten och rotationsriktningen för den externa växeln med intern utväxling (krona). Den drivna axeln kommer liksom ikapp eller släpar efter den ledande. Och detta styrs av en elmotor, som genom en skåra på utsidan av växeln med sin snäckdrift får den att rotera. Med tillräckligt hög hastighet och vridmoment.

Nya egenskaper som AFS skaffat sig

För dem som satte sig bakom ratten i de nya AFS-utrustade BMW:arna gränsade de första sensationerna till skräck. Bilen reagerade oväntat snabbt på att taxa och tvingade glömma vanan att "slingra" på ratten i parkeringslägen och manövrera i låga hastigheter. Bilen arrangerades om på vägen som en racingkart, och små svängar på ratten, samtidigt som den bibehöll lättheten, tvingade oss att ta en ny titt på svängprocesserna i ett trångt utrymme. Farhågorna för att en bil med sådana reaktioner skulle vara omöjlig att köra i höga hastigheter skingrades snabbt. Vid körning i en hastighet av 150-200 km / h fick bilen en oväntad soliditet och jämnhet, höll ett stabilt tillstånd väl och försökte inte bryta in i en halka. Följande slutsatser kan dras:

• växelförhållandet för styrväxeln, när den ändrades med ungefär hälften med ökad hastighet, gav bekväm och säker kontroll i alla lägen;
• under extrema förhållanden, på gränsen till halka, visade bilen oväntad stabilitet, vilket uppenbarligen inte bara berodde på styrväxelns variabla utväxlingsförhållande;
• understyrningen hölls alltid på en optimalt balanserad nivå, bilen tenderade inte att sladda bakaxeln eller att sladda framaxeln;
• lite berodde på förarens skicklighet, bilens hjälp märktes tydligt;
• även om bilen avsiktligt kördes in i en sladd av medvetet aggressiva handlingar av en erfaren förare, var det lätt att köra i den, och bilen själv kom ur den så fort provokationerna upphörde, och absolut exakt och utan motsladd .

Nu är många stabiliseringssystem kapabla till något liknande, men det var bara början av seklet, och endast styrning var inblandad, utan broms- och dragvektormoment.

På grund av vad effekten av aktiv styrning bildades

Den elektroniska styrenheten samlar in information från en uppsättning sensorer som övervakar ratten, bilens riktning, vinkelaccelerationer och många andra parametrar. I enlighet med det fasta läget ändrar det inte bara utväxlingsförhållandet, eftersom det är organiserat beroende på hastigheten, utan organiserar aktiv styrning, vilket stör förarens handlingar. Detta är det första steget mot autonom kontroll.

I detta fall förblir kopplingen mellan ratten och hjulen oförändrad. När elektroniken stängs av, artificiellt eller på grund av funktionsfel, stannar och stannar axeln på elmotorn som roterar planetmekanismen. Management förvandlas till en konventionell kuggstångsmekanism med en förstärkare. Ingen styrning av vajer, det vill säga kontroll med vajer. Endast planetväxel med styrd ringväxel.

I höga hastigheter gjorde systemet det möjligt att mycket noggrant och smidigt ordna om bilen från fil till fil. Samma effekt realiserades delvis som när man styrde bakaxeln - dess hjul följde mer exakt de främre, utan att provocera överstyrning och sladd. Detta uppnåddes genom att automatiskt ändra rotationsvinkeln på den kontrollerade axeln.

Naturligtvis visade sig systemet vara mer komplext än traditionell styrning, men inte mycket. En planetväxellåda och en extra elektrisk drivning ökar kostnaden något, och alla funktioner tilldelades en dator och programvara. Detta gjorde det möjligt att implementera systemet på alla serier av BMW-bilar, från den första till den sjunde. Mekatronikenheten är kompakt, liknar utåt en konventionell elektrisk servostyrning, lämnar föraren med samma känsla av en bil, ger feedback och blir intuitiv efter att snabbt ha vant sig vid rattens föränderliga skärpa.

Systemets tillförlitlighet skiljer sig inte mycket från den traditionella mekanismen. Det är bara något mer intensivt slitage på kuggstången på grund av den ökade ingreppskraften. Men detta är ett litet pris att betala för en helt ny kvalitet på bilen i hantering i vilken hastighet som helst.