Как работает система адаптивного рулевого управления

13 февраля 2019 / 23:24139
Рассмотрим устройство и принцип работы системы адаптивного рулевого управления, смеху и методы управления механизмом. В конце статьи видео-обзор принцип работы адаптивного механизма руля.

Современное адаптивное рулевое управление

Содержание статьи:

Система адаптивного рулевого управления, так же известная как DAS (Direct Adaptive Steering) – специальный механизм рулевого управления, у которого отсутствует жесткая механическая связь между рулем и механизмом поворота колес автомобиля. Основой такого механизма стала электроника, которая на 80% заменила жесткие механические детали. Право на создание системы адаптивного рулевого управления принадлежит компании Nissan. Как пример, начиная с 2013 года, система DAS устанавливается на серийные модели автомобилей Infiniti Q50.

Что такое адаптивное рулевое управление



Угол поворота рулевого колеса

Если с обычным рулевым механизмом все понятно и в его основе лежит передача за счет механических деталей, то в адаптивном рулевом управлении основную роль играет электроника. Еще несколько лет том механизм не был столь популярным, его встретить можно было только на топовых моделях и то за отдельную плату. Сегодня же такую технологию можно встретить в большинстве новых автомобилей. Водителю не нужно интенсивно крутить руль или же прилагать дополнительные усилия на малой скорости, а на большой скорости наоборот сделает руль максимально чувствительным, чтоб можно легко было менять траекторию автомобиля. Если рассматривать в деталях, то это не одна определенная деталь, а совокупность различных механизмов, блоков и деталей, которые взаимосвязаны между собой электроникой.

В зависимости от производителя, устройство адаптивного управления автомобилем может меняться. Например, для большинства машин это раздельные элементы, расположенные под передней панелью. Инженеры компании Ford пошли немного дальше, вмонтировав большую часть в руль и его основу, тем самым сократив количество деталей, но сделав механизм более дорогим. Теперь же рассмотрим подробно устройство и принцип работы системы адаптивного рулевого механизма.

Как устроено адаптивное рулевое управление



Устройство адаптивного рулевого колеса

На первый взгляд устройство выглядит просто, но если разобраться, все намного сложней. Многое зависит от производителя и поколения системы адаптивного рулевого управления. Первые варианты включали в свой набор несколько датчиков, электронный блок и исполнительные механизмы для поворота колес. Последние разработки подобного адаптивного механизма позволяют не только с легкостью управлять автомобилем, но и самостоятельно решать какой жесткости будет поворот руля.

В стандартном наборе системы адаптивного рулевого управления числятся входные датчики (датчик поворота угла руля и датчик усилия на поворачиваемые колеса автомобиля), электронный блок или несколько таких блоков, соединительный кабель и конечно же исполнительные механизмы для поворота передних колес автомобиля. Последние разработки данной системы включают в себя разные механизмы регулировки и управления, а так же работают в пару с другими активными системами безопасности (например, система удержания автомобиля на полосе или ассистент автономной парковки).

Устройство рулевого колеса адаптивной системы

Помимо основных настроек и логики управления системой, современные доработки позволяют водителю выбрать один из существующих режимов: комфортный, плавный, собственный вариант. В последнем режиме водитель может настроить как усилие на колеса, так и отклик руля, установив отметки больше или меньше.


Датчик угла поворота рулевого колеса, как и полагается с названия, датчик фиксирует угол поворота руля. В дальнейшем эта информация передается в электронный блок управления. Более современные системы могут распознавать усилие и стиль вождения, тем самым подстраивая весь механизм для водителя и создавая максимум комфорта от вождения. Датчик усилия руля, устанавливается непосредственно на рулевой механизм передних колес и работает для формирования и сбора информации об условии движения и усилий на колеса автомобиля. В отличие от угла наклона руля, датчик усилия только передает информацию в блок управления о жесткости поворота колес. За счет чего система может понять, добавить усилие или уменьшить.

Спортивные настройки рулевого управления

Сердцем всей системы адаптивного рулевого управления считается электронный блок, но, как правило, он не один, а минимум три. Сделано это для защиты и полного исключения случая отказа рулевого механизма. Другими словами, каждый такой блок контролирует работу другого и в случае отказа или выхода из строя, соседний сразу же берет его работу на себя. Таким образом, они взаимосвязаны между собой. Современные или дорогие автомобили получили от 3 до 6-ти подобных электронных блоков и чем сложней механизм и логика управления, тем больше связей и контроль будет между электронными блоками.

Каждый блок по сути это копия соседнего блока, но работа программного обеспечения равномерно распределена на каждый. В электронный блок заранее зашита логика и методы работы для управления сервоприводом руля, рулевым механизмом и электромагнитными элементами. Далее в списке деталей системы адаптивного управления числится сервопривод рулевого механизма, который обеспечивает поворот передних колес автомобиля, а так же создает естественное сопротивление рулевой колонки. Замыкает список деталей электромагнитное сцепление, своего рода второй уровень защиты. В случае прекращения подачи электропитания, механизм замыкается, и управления автомобилем производится в классическом варианте за счет механики. Так же электромагнитное сцепление используется в момент аварии или других повреждений автомобиля, система реагирует молниеносно, при этом информируя водителя о переключение механизмов.

Схема адаптивного рулевого управления



Схема устройства адаптивного рулевого управления

На фото представлена схема адаптивного рулевого управления автомобиля
  1. сервопривод рулевого управления;
  2. электромагнитное сцепление (для защиты в момент отказа электроники);
  3. электронный блок (3 шт.);
  4. сервопривод руля.

Принцип работы адаптивного рулевого управления



Принцип работы адаптивной системы управления

Начало работы адаптивного рулевого управления механизм берет с изменения угла наклона руля (поворот руля влево или вправо). В момент поворота, срабатывает датчик угла руля и считывает изменение угла. Получив необходимые данные, вся информация передается на электронный блок управления. Как правило, в этот же момент электронный блок начинает рассчитывать угол поворота передних колес автомобиля.

Обработав и рассчитав необходимые данные, блок управления передает сигнал не сервоприводы рулевого механизма, для перемещения рулевой рейки и поворота колес на необходимый угол. В свою очередь от сервоприводов, за счет датчиков усилия руля происходит обратный процесс передачи информации к электронному блоку. Таким образом, рассчитывается усилие поворота колес и последующий угол поворота руля. Можно сказать, что это стандартный вариант системы адаптивного рулевого механизма.

Новая генерация адаптивного рулевого колеса

Как уже говорили, многие производители доработали данную систему, добавив возможность индивидуальной настройки и выбора уже готовых режимов. Зачастую основными настройками считается угол поворота рулевого колеса и ответная реакция сервоприводов на изменения угла рулевого колеса. Большинство производителей на сегодня предлагают три варианта работы механизма: легкий, стандартный, тяжелый и персональный, настроенный по требованиям водителя.

Если рассматривать топовые комплектации известных марок, то доработка системы адаптивного рулевого управления только пошла в плюс. Водителю предлагают комфортный, спортивный режим, а так же режим с интеллектом по настройке. Последний режим позволяет самостоятельно подстроить механизмы под стиль вождения автомобиля и дорожного покрытия.

Преимущества и недостатки системы DAS



Настройки адаптивного рулевого управления

Каким бы совершенным в разработке не был механизм, он имеет как преимущества, так и недостатки. Все же, в системе адаптивного рулевого механизма преимуществ намного больше, нежели недостатков. Среди основных плюсов можно отметить:
  • быстродействие механизма;
  • полное отсутствие вибрации от колес на рулевое колесо;
  • точность в управлении автомобиля;
  • возможность реализации множества дополнительных функций в плане комфорта и помощи водителю.

Использование электроники и прямых цифровых систем позволяет вести мгновенное взаимоотношение между рулем и поворотным механизмом колес. Так же существенно повышается прохождение траектории, а управление автомобилем становится безопасным и комфортным. Еще один огромный плюс, что на базе адаптивного механизма построено множество современных систем безопасности, например: контроль движения по полосе, ассистент автоматической парковки, а так же другие системы, для функционирования которых необходим электронный рулевой механизм.

Активация адаптивного рулевого управления

Если говорить о недостатках электронной системы рулевого механизма, то они практически отсутствуют. Водителю, который ездил на механическом управлении рулем сначала будет тяжело привыкнуть к адаптивному механизму. Скорей это даже психологический фактор, так как понимаешь, что ведешь автомобиль не ты, а электроника, которая выполняет твои команды. К тому же такая электроника вполне может подстраиваться под стиль вождения.

Суммарно о внедрении системы адаптивного управления рулем на современные автомобили остается только положительное впечатление. Даже если вы не любитель электроники, наличие такого механизма позволяет установить другие вспомогательные системы, повышающие комфорт и безопасность вашего автомобиля.

Видео-обзор принцип работы адаптивного рулевого управления:

Теги
0
Интересные статьи:
Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Вы случайно не робот? *