نحوه عملکرد AFS - Active Steering Systems
مقدار
اتوماسیون، مجهز به الگوریتم‌های بهترین مهندسان و آزمایش‌کنندگان جهان، مدت‌هاست که می‌دانست چگونه خودروها را بهتر از اکثریت قریب به اتفاق رانندگان خود رانندگی کند. اما مردم هنوز آماده اعتماد کامل به آن نیستند، نوآوری ها به تدریج معرفی می شوند، در حالی که امکانات کنترل دستی حفظ می شود. تقریباً بر اساس این اصل، سیستم درایو فرمان فعال AFS ساخته شده است.
الگوریتم عملیات سیستم
ویژگی اصلی AFS نسبت دنده فرمان متغیر است. سازماندهی وابستگی این پارامتر به سرعت و حتی بیشتر از آن به برخی عوامل تأثیرگذار دیگر، آنقدرها هم که برای متخصصان اتوماسیون به نظر می رسد ساده نیست. درایو مکانیکی سفت و سخت از فرمان به چرخ‌های فرمان باید حفظ می‌شد؛ دنیای خودرو به زودی به اجرای کامل سیستم کنترل صرفاً توسط سیم‌های برقی نمی‌رفت. بنابراین، بوش حق امتیازی را از یک مخترع آمریکایی به دست آورد، پس از آن، همراه با BMW، یک سیستم فرمان اصلی به نام AFS - Active Front Steering ایجاد شد. چرا دقیقاً "جلو" - سیستم های نوع فعال وجود دارد که چرخ های عقب را نیز درگیر می کند.
اصل ساده است، مانند همه مبتکرانه. از فرمان برقی معمولی استفاده شد. اما یک چرخ دنده سیاره ای در بخش شفت ستون فرمان تعبیه شد. نسبت دنده آن در حالت دینامیک به سرعت و جهت چرخش دنده خارجی با دنده داخلی (تاج) بستگی دارد. شفت رانده، همانطور که بود، به شفت پیشرو می رسد یا از آن عقب می ماند. و این توسط یک موتور الکتریکی کنترل می شود که از طریق یک بریدگی در سمت بیرونی چرخ دنده با محرک کرمی خود باعث چرخش آن می شود. با سرعت و گشتاور به اندازه کافی بالا.
ویژگی های جدیدی که AFS به دست آورده است
برای کسانی که پشت فرمان BMW های جدید مجهز به AFS قرار گرفتند، اولین احساسات با ترس همراه بود. ماشین به طور غیرمنتظره ای به سرعت به تاکسی واکنش نشان داد و مجبور شد عادت "پیچیدن" روی فرمان را در حالت های پارک و مانور دادن با سرعت کم فراموش کند. ماشین در جاده مانند یک کارت مسابقه دوباره چیده شد و پیچ های کوچک فرمان با حفظ سبکی ما را مجبور کرد تا نگاهی تازه به روند پیچ ها در فضایی تنگ بیندازیم. ترس از این که خودرویی با چنین واکنش هایی راندن با سرعت بالا غیرممکن باشد، به سرعت برطرف شد. هنگام رانندگی با سرعت 150-200 کیلومتر در ساعت، ماشین استحکام و نرمی غیرمنتظره ای به دست آورد و حالت پایدار را به خوبی حفظ کرد و سعی نکرد در لغزش فرو رود. نتایج زیر را می توان گرفت:
- نسبت دنده دنده فرمان، هنگامی که با افزایش سرعت حدوداً نصف تغییر می کند، کنترل راحت و ایمن را در همه حالت ها فراهم می کند.
- در شرایط شدید، در آستانه لغزش، ماشین ثبات غیرمنتظره ای را نشان داد، که به وضوح فقط به دلیل نسبت دنده متغیر دنده فرمان نبود.
- کم فرمانی همیشه در سطح بهینه متعادل نگه داشته می شد، ماشین تمایلی به لغزش محور عقب یا لغزش محور جلو نداشت.
- کمی به مهارت راننده بستگی داشت، کمک ماشین به وضوح قابل توجه بود.
- حتی اگر خودرو عمداً با اقدامات تهاجمی یک راننده باتجربه سر می خورد، رانندگی در آن آسان بود و خود خودرو به محض توقف تحریکات و کاملاً دقیق و بدون لغزش از آن خارج شد.
اکنون بسیاری از سیستم های تثبیت کننده قادر به چیزی مشابه هستند، اما فقط در آغاز قرن بود و فقط فرمان درگیر بود، بدون ترمز و گشتاورهای بردار کشش.
با توجه به آنچه که اثر فرمان فعال شکل گرفت
واحد کنترل الکترونیکی اطلاعات را از مجموعه ای از حسگرها جمع آوری می کند که فرمان، جهت خودرو، شتاب های زاویه ای و بسیاری از پارامترهای دیگر را کنترل می کنند. مطابق با حالت ثابت، فقط نسبت دنده را تغییر نمی دهد، زیرا بسته به سرعت سازماندهی می شود، بلکه فرمان فعال را سازماندهی می کند و در اقدامات راننده دخالت می کند. این اولین قدم به سوی کنترل مستقل است.
در این حالت، اتصال بین فرمان و چرخ ها بدون تغییر باقی می ماند. هنگامی که الکترونیک خاموش می شود، به طور مصنوعی یا به دلیل نقص، شفت موتور الکتریکی که مکانیسم سیاره ای را می چرخاند متوقف می شود و متوقف می شود. مدیریت با یک تقویت کننده به مکانیزم رک و پینیون معمولی تبدیل می شود. بدون هدایت با سیم، یعنی کنترل با سیم. فقط دنده سیاره ای با چرخ دنده کنترل شده.
در سرعت های بالا، این سیستم امکان تنظیم مجدد خودرو را از لاین به لاین دیگر به صورت بسیار دقیق و روان فراهم کرد. همان اثر تا حدی مانند هنگام هدایت محور عقب مشاهده شد - چرخ های آن با دقت بیشتری از چرخ های جلو پیروی می کردند، بدون اینکه باعث افزایش فرمان و لغزش شوند. این با تغییر خودکار زاویه چرخش در محور کنترل شده به دست آمد.
البته معلوم شد که این سیستم پیچیده تر از فرمان سنتی است، اما نه چندان. یک گیربکس سیاره ای و یک درایو الکتریکی اضافی کمی هزینه را افزایش می دهد و تمام عملکردها به رایانه و نرم افزار اختصاص داده شده است. این امر امکان پیاده سازی این سیستم را در تمامی سری های خودروهای BMW از سری اول تا هفتم ممکن کرد. واحد مکاترونیک جمع و جور است، شبیه یک فرمان برقی معمولی به نظر می رسد، همان حس یک ماشین را به راننده می دهد، بازخورد ارائه می دهد و پس از عادت سریع به تغییر وضوح فرمان، بصری می شود.
قابلیت اطمینان سیستم با مکانیسم سنتی تفاوت چندانی ندارد. به دلیل افزایش نیروی درگیری، تنها سایش کمی شدیدتر در قفسه و پینیون وجود دارد. اما این بهای ناچیزی برای کیفیت کاملاً جدید خودرو در هندلینگ با هر سرعتی است.
