Управление автомобилем всегда должно быть плавным, а механизмы в полной исправности. Как пример, система DAS (адаптивного рулевого управления), которая вместо механических устройств использует электронику. Расскажем о принципе работы и как устроен механизм.
Содержание статьи:
- Немного о системе
Составные механизмы
Преимущества DAS
Принцип работы
Видео
Каждый водитель по-своему привык управлять автомобилем, некоторые легко управляют автомобилем, другие же вцепившись в руль, объезжают каждое препятствие. Водитель со стажем по рулевому управлению скажет, насколько исправна ходовая часть автомобиля или же нарушена балансировка колес. Но некоторых водителей такая вибрация выводит из себя или же тяжелое управление на длинных дистанциях утомляет.
Что из себя представляет адаптивное рулевое управление
Большинство производителей только присматриваются к механизму адаптивного управления рулем на основе электроники, а не механики. Компания Nissan разработала и внедрила данную систему на серийных автомобилях. Чтоб иметь понятие, стоит в данной системе отсутствует жесткая механическая связь от руля до колес в случае активного DAS.
Кроме автомобилей Nissan, данный механизм стали устанавливать на автомобили Infiniti Q50 начиная с 2013 года. Электроника позволяет подогнать работу рулевого управления под конкретные условия движения и дорожное покрытие.
В привычном нам рулевом управлении, крутящий момент руля передается на рулевую рейки, далее на механизмы и на колеса. Здесь же совсем по-другому, основано на электронике крутящий момент считывает сервопривод и передает обработанную информацию на приводы колес.
С каких механизмов состоит система
Главные составные механизмы начиная от рулевого колеса и до колес. Первое в списке идет сервопривод рулевого колеса (1), этот механизм отмечает за передачу того момента когда водитель поворачивает руль. Электромагнитное сцепление (2), блоки управление электронные (3) именно они на основе полученных данных передают сигналы и последние элементы это сервоприводы рулевых механизмов (4).
Относительно датчиков, то тут используется два вида, первые это те, которые отвечают за угол поворота руля. Блоки управления, получив информацию с этого датчика, вычисляют на какой угол должны повернутся передние колеса. Второй датчик для усилия на колеса устанавливается на рулевом механизме передних колес. Используется для формировки обратной связи с рулем зависимо от условий движения.
Преимущества Direct Adaptive Steering
Преимущество системы адаптивного рулевого управления над стандартной системой это и быстродействие, более точное управление, вибрация на рулю отсутствует, к тому же на базе этой системы можно реализовать новые функции.
Система DAS (Direct Adaptive Steering) позволяет выбрать водителю каким будет руль управления, его реакцию и усилие для поворота. Для этого существуют специальные настройки, так же есть три запрограммированные программы управления: стандарт, тяжелый и легкий.
Комфортное управление автомобилей обеспечивает прямой цифровой канал к рулевой рейке от руля, так же это обеспечит точность движения по траектории, а это достаточно сильно влияет на безопасность. Еще одним небольшим секретом системы является прямолинейное движение при боковых помехах в виде ветра, при этом не нужно будет подруливать. Характерное чего не заметит водитель это вибрация на руль при движении по неровной поверхности.
Кроме выше указанного, благодаря электронной начинке, система позволяет реализовать и другие функции, особенно то, что касается активной безопасности или беспилотного управления. Как результат на основе DAS реализована система движения по полосе, благодаря которой автомобиль удерживается на полосе, автоматически подкручивая руль в нужную сторону.
Если есть плюсы, то есть и минусы. Но он пока что только один, тяжело смирится с тем, что вы будете управлять автомобилем виртуально, то есть крутить руль без какого либо усилия, а все остальные действия будет выполнять электроника.
Как работает система DAS
Начало работы системы стартует из получения сигналов разных датчиков. Далее эти сигналы поступают на блоки управления. Как и в любом механизме должна быть защита и подстраховка, в данном случае безопасность обеспечивают три блока для управления сигналами. Они производят постоянный контроль один другого, с готовностью в любой момент подменить друг друга. Так же блоки управления работают в пару с другими системами, чтоб вести автоматические расчеты других систем.
Соответственно с зашитой логикой и программой блоки управления создают управление исполнительными механизмами как сервопривод рулевого механизма, сервопривод колес и электромагнитное сцепление возле руля. Рассмотрим механизмы и их назначение по отдельности. Благодаря сервоприводу рулевого механизма колеса повернутся на определенный угол, как правило, на каждое колесо инженеры установили свой сервопривод.
Для симуляции реальности поворота руля с усилием используется сервопривод руля, создается ощущения скольжения колес по дороге. Одним из важных элементов безопасности является электромагнитное сцепление. Во время подачи электроэнергии сцепление будет в разомкнутом состоянии, а рулевое управление будет проходить по проводам. Если же электроэнергия не поступает, то механизм блокируется, а управление колесами происходит на обычном уровне, с помощью механики. Как правило, электромагнитное сцепление ставят в разрыв рулевой колонки, иначе фокус не получится.
Принцип работы не такой то и сложный, когда водитель начинает вращать руль, датчик поворота руля считывает угол изменения положения и передает информацию на блоки управления. Далее идут расчеты, насколько нужно повернуть передние колеса. Таким образом, сервопривод перемещает рулевую рейку и обеспечивает поворот колес в соответствии с рассчитанным углом.
В это же время, рассчитав угол поворота, блок управления посылает обратно на сервопривод руля сигнал и имитирует усилие поворота колес. Как видим принцип работы механизма не сложный, но все же требует большой точности механизмов и их согласованности. Кроме этого стоит следить за исправностью всего механизма.
Видео принципа работы системы DAS:
Источник: