كيف تعمل AFS - Active Steering Systems
الأتمتة ، مسلحة بخوارزميات أفضل المهندسين والمختبرين في العالم ، عرفت منذ فترة طويلة كيفية قيادة السيارات بشكل أفضل من الغالبية العظمى من سائقيها. لكن الناس ليسوا مستعدين بعد للثقة الكاملة بها ، حيث يتم تقديم الابتكارات تدريجياً ، مع الحفاظ على إمكانيات التحكم اليدوي. وفقًا لهذا المبدأ تقريبًا ، تم بناء نظام قيادة التوجيه النشط AFS.
خوارزمية تشغيل النظام
الميزة الرئيسية لـ AFS هي نسبة تروس التوجيه المتغيرة. لتنظيم اعتماد هذه المعلمة على السرعة ، وأكثر من ذلك على بعض العوامل المؤثرة الأخرى ، تبين أنه ليس بهذه البساطة كما قد يبدو لمتخصصي الأتمتة. كان لابد من الحفاظ على المحرك الميكانيكي الصلب من عجلة القيادة إلى العجلات الموجهة ؛ لن ينتقل عالم السيارات قريبًا إلى التنفيذ الكامل لنظام التحكم عن طريق الأسلاك الكهربائية فقط. لذلك ، حصلت Bosch على براءة اختراع من مخترع أمريكي ، وبعد ذلك ، تم تطوير نظام توجيه أصلي مع BMW ، يسمى AFS - Active Front Steering. لماذا بالضبط "الجبهة" - هناك أنظمة من النوع النشط تتضمن أيضًا العجلات الخلفية.
المبدأ بسيط ، مثل كل عبقري. تم استخدام التوجيه المعزز التقليدي. لكن تم بناء ترس كوكبي في قسم عمود عمود التوجيه. ستعتمد نسبة التروس في الوضع الديناميكي على سرعة واتجاه دوران الترس الخارجي مع التروس الداخلية (التاج). العمود المتحرك ، كما كان ، يلحق بالعمود الرائد أو يتخلف عنه. ويتم التحكم في ذلك بواسطة محرك كهربائي ، والذي يؤدي من خلال شق على الجانب الخارجي من الترس مع محركه الدودي إلى تدويره. مع سرعة عالية وعزم دوران كاف.
الصفات الجديدة التي اكتسبتها AFS
بالنسبة لأولئك الذين خلفوا عجلة القيادة في سيارات BMW الجديدة المجهزة بـ AFS ، فإن الإحساس الأول يحده الخوف. استجابت السيارة بشكل غير متوقع بسرعة لسيارات الأجرة ، مما اضطرها إلى نسيان عادة "اللف" على عجلة القيادة في أوضاع وقوف السيارات والمناورة بسرعات منخفضة. تم إعادة ترتيب السيارة على الطريق مثل عربة السباق ، وأجبرتنا المنعطفات الصغيرة لعجلة القيادة ، مع الحفاظ على الخفة ، على إلقاء نظرة جديدة على عمليات المنعطفات في مساحة ضيقة. سرعان ما تبددت المخاوف من استحالة قيادة سيارة ذات ردود أفعال كهذه بسرعات عالية. عند القيادة بسرعة 150-200 كم / ساعة ، اكتسبت السيارة صلابة ونعومة غير متوقعة ، وحافظت على حالة مستقرة بشكل جيد ولا تحاول الانزلاق. يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:
- نسبة التروس الخاصة بجهاز التوجيه ، عند تغييرها بمقدار النصف تقريبًا مع زيادة السرعة ، توفر تحكمًا مريحًا وآمنًا في جميع الأوضاع ؛
- في الظروف القاسية ، على وشك الانزلاق ، أظهرت السيارة ثباتًا غير متوقع ، والذي كان من الواضح أنه لا يرجع فقط إلى نسبة التروس المتغيرة لمعدات التوجيه ؛
- تم الحفاظ على الحد الأدنى دائمًا في مستوى متوازن على النحو الأمثل ، ولم تميل السيارة إلى الانزلاق على المحور الخلفي أو الانزلاق على المحور الأمامي ؛
- يعتمد القليل على مهارة السائق ، وكانت مساعدة السيارة ملحوظة بوضوح ؛
- حتى لو انزلقت السيارة عمدًا عن طريق أفعال عدوانية متعمدة لسائق متمرس ، كان من السهل القيادة فيها ، وخرجت السيارة نفسها منها بمجرد توقف الاستفزازات ، وبدقة مطلقة وبدون انزلاق مضاد.
الآن العديد من أنظمة التثبيت قادرة على شيء مشابه ، لكنها كانت فقط بداية القرن ، وكان التوجيه فقط متضمنًا ، بدون الكبح وعزم ناقل الجر.
بسبب ما تم تشكيل تأثير التاكسي النشط
تجمع وحدة التحكم الإلكترونية المعلومات من مجموعة من المستشعرات التي تراقب عجلة القيادة واتجاه السيارة والتسارع الزاوي والعديد من المعلمات الأخرى. وفقًا للوضع الثابت ، لا يغير فقط نسبة التروس ، حيث يتم تنظيمها اعتمادًا على السرعة ، ولكنها تنظم التوجيه النشط ، وتتداخل مع تصرفات السائق. هذه هي الخطوة الأولى نحو التحكم الذاتي.
في هذه الحالة ، يظل الاتصال بين عجلة القيادة والعجلات دون تغيير. عندما يتم إيقاف تشغيل الإلكترونيات ، بشكل مصطنع أو بسبب الأعطال ، يتوقف ويتوقف عمود المحرك الكهربائي الذي يدور آلية الكواكب. تتحول الإدارة إلى آلية رف وترس تقليدي مع مكبر للصوت. لا يوجد توجيه بالأسلاك ، أي التحكم بالسلك. فقط ترس كوكبي مع ترس حلقي متحكم فيه.
عند السرعات العالية ، أتاح النظام إمكانية إعادة ترتيب السيارة بدقة شديدة وسلاسة من ممر إلى آخر. تم تحقيق نفس التأثير جزئيًا كما هو الحال عند توجيه المحور الخلفي - حيث اتبعت عجلاته بدقة أكبر العجلات الأمامية ، دون إثارة الانزلاق والانزلاق. تم تحقيق ذلك عن طريق التغيير التلقائي لزاوية الدوران على المحور المتحكم فيه.
بالطبع ، تبين أن النظام أكثر تعقيدًا من التوجيه التقليدي ، ولكن ليس كثيرًا. يعمل صندوق التروس الكوكبي والمحرك الكهربائي الإضافي على زيادة التكلفة بشكل طفيف ، وتم تخصيص جميع الوظائف للكمبيوتر والبرامج. هذا جعل من الممكن تطبيق النظام على جميع فئات سيارات BMW ، من الأول إلى السابع. وحدة الميكاترونيكس مدمجة ، تبدو وكأنها مقود كهربائي تقليدي ، تمنح السائق نفس الشعور بالسيارة ، وتقدم ردود فعل وتصبح بديهية بعد التعود بسرعة على الحدة المتغيرة لعجلة القيادة.
لا تختلف موثوقية النظام كثيرًا عن الآلية التقليدية. لا يوجد سوى تآكل أكثر شدة قليلاً للجريدة المسننة والترس بسبب قوة الاشتباك المتزايدة. لكن هذا ثمن زهيد مقابل جودة جديدة تمامًا للسيارة في التعامل بأي سرعة.
