AFS-アクティブステアリングシステムの仕組み
世界最高のエンジニアとテスターのアルゴリズムを備えたオートメーションは、大多数のドライバーよりも上手に車を運転する方法を長い間知ってきました。 しかし、人々はまだそれを完全に信頼する準備ができていません。手動制御の可能性を維持しながら、イノベーションが徐々に導入されています。 ほぼこの原理に従って、AFS アクティブ ステアリング ドライブ システムが構築されます。
システム動作アルゴリズム
AFSの最大の特徴は可変ステアリングギアレシオです。 このパラメータの速度への依存性、さらにはその他の影響要因への依存性を整理することは、自動化の専門家が考えるほど簡単ではないことが判明しました。 ステアリングホイールからステアリングホイールまでの堅固な機械的駆動は維持する必要があり、自動車の世界はすぐに純粋に電線による制御システムの完全な実装に移行することはありませんでした。 そこでボッシュはアメリカの発明家から特許を取得し、その後BMWと共同でAFS（アクティブ・フロント・ステアリング）と呼ばれる独自のステアリング・システムを開発しました。 なぜ正確に「フロント」なのか - 後輪の回転も伴うアクティブタイプのシステムがあります。
すべての独創的なものと同様に、原理は単純です。 従来のパワーステアリングが使用されました。 ただし、ステアリングコラムシャフトの部分には遊星歯車が組み込まれていました。 ダイナミックモードでのギア比は、内部に噛み合う外歯車（クラウン）の速度と回転方向によって決まります。 いわば、従動シャフトが先行シャフトに追いつくか遅れます。 これは電気モーターによって制御され、ウォームドライブを備えたギアの外側のノッチを介してギアを回転させます。 十分な速度とトルクを備えています。
AFSが獲得した新たな資質
AFS を装備した新しい BMW のハンドルを握った人にとって、最初の感覚は恐怖に近いものでした。 車は予想外にタキシングに機敏に反応し、駐車モードや低速での操縦でステアリングホイールを「巻く」習慣を忘れざるを得ませんでした。 レーシングカートのように路上に車両が配置され、軽快さを保ちながらステアリングを小さく切ることで、狭い空間での旋回のプロセスを改めて見つめ直すことになった。 このような反応を示す車は高速走行が不可能になるのではないかという懸念はすぐに払拭されました。 150〜200 km / hのペースで運転すると、車は予想外の堅実さと滑らかさを獲得し、安定した状態をうまく保持し、スリップしようとしませんでした。 次のような結論が導き出されます。
- ステアリングギアのギア比は、速度が上がるにつれて約半分に変化し、すべてのモードで便利で安全な制御を提供します。
- スリップ寸前の極限状態では、車は予想外の安定性を示しましたが、それは明らかにステアリングギアの可変ギア比だけによるものではありませんでした。
- ステアリングは常に最適なバランスのレベルに保たれ、車はリアアクスルを滑らせたり、フロントアクスルを破壊したりしようとしませんでした。
- ドライバーのスキルにはほとんど依存せず、車の助けは明らかに顕著でした。
- たとえ経験豊富なドライバーの意図的な攻撃的な行動によって車が意図的に横滑りしていたとしても、その中で運転するのは簡単で、挑発が止まるとすぐに、車自体は絶対に正確にカウンタースキッドなしで車から抜け出しました。
現在、多くの安定化システムが同様の機能を備えていますが、当時はまだ世紀の初めにすぎず、ブレーキやトラクションのベクトルモーメントはなくステアリングのみが関与していました。
アクティブステアリングの効果はどのようにして形成されたのか
電子制御ユニットは、ステアリングホイール、車の方向、角加速度、その他多くのパラメータを監視する一連のセンサーから情報を収集します。 固定モードに応じて、速度に応じてギア比を変更するだけでなく、アクティブステアリングを構成し、ドライバーの操作を妨げます。 これが自律制御への第一歩です。
この場合、ステアリングホイールと車輪の間の接続は変化しません。 人為的または故障により電子機器の電源がオフになると、遊星機構を回転させる電気モーターのシャフトが停止して停止します。 管理はアンプを備えた従来のラックアンドピニオン機構に変わります。 ステアバイワイヤー、つまりワイヤーによる制御はありません。 制御されたリングギアを備えた遊星ギアのみ。
高速走行時、このシステムにより、車線を車線から車線へと非常に正確かつスムーズに再配置することが可能になりました。 リアアクスルをステアリングしたときと同じ効果が部分的に実現されました。オーバーステアやスキッドを引き起こすことなく、ホイールがフロントホイールにより正確に追従しました。 これは、制御された車軸の回転角度を自動的に変更することによって実現されました。
もちろん、このシステムは従来のステアリングよりも複雑であることが判明しましたが、それほどではありませんでした。 遊星ギアボックスと追加の電気駆動装置によりコストがわずかに増加し、すべての機能がコンピューターとソフトウェアに割り当てられました。 これにより、初代からXNUMX代目までのBMW全シリーズにこのシステムを搭載することが可能となった。 メカトロニクスユニットはコンパクトで、従来の電動パワーステアリングに似ており、ドライバーに自動車と同じ感覚を与え、フィードバックを提供し、ステアリングホイールの変化する鋭さにすぐに慣れると直感的になります。
システムの信頼性は従来の機構と大きく変わりません。 噛合力の増加により、ラックとピニオンの摩耗がわずかに激しくなるだけです。 しかし、これは、どんな速度でもハンドリングにおいて全く新しい品質の車を得るために支払われる小さな代償です。
