Система адаптивного рулевого управления

Пока большинство автопроизводителей только присматриваются к рулевому управлению по проводам (steer-by-wire) компания Nissan разработала и внедрила на серийных автомобилях систему, в которой отсутствует жесткая механическая связь между рулем и колесами. Система адаптивного рулевого управления (Direct Adaptive Steering, DAS) устанавливается на некоторые комплектации автомобиля Infiniti Q50 с 2013 года. Как следует из названия, электроника позволяет адаптировать работу рулевого управления к конкретным условиям движения и индивидуальным запросам водителя.

Электронная система адаптивного рулевого управления включает входные датчики, электронные блоки управления и исполнительные устройства.

В системе DAS используется два вида датчиков: угла поворота рулевого колеса и усилия на колесе. Датчик угла поворота рулевого колеса фиксирует фактический угол поворота. Информация от датчика используется для вычисления угла поворота передних колес.

Датчик усилия на колесе устанавливается в рулевом механизме передних колес (конкретную информацию о количестве и расположении датчиков производитель не дает, предлагаемая информация является предположением автора). Он служит для формирования обратной связи с рулевым колесом в зависимости от условий движения.

Сигналы от датчиков поступают в электронные блоки управления. Безопасную работу системы адаптивного рулевого управления обеспечивают три блока управления (первая ступень защиты). Они постоянно контролируют работу друг друга с готовностью в любой момент взять на себя функции соседа. В своей работе блоки управления взаимодействуют с другими системами автомобиля.

В соответствии с заложенной программой блоки формируют управляющие воздействия на исполнительные устройства: сервопривод рулевого механизма, сервопровод рулевого колеса, электромагнитное сцепление. Сервопривод рулевого механизма обеспечивает поворот колес на определенный угол. В системе используется отдельный сервопривод на каждое из передних колес. Сервопривод рулевого колеса создает электронную симуляцию естественного сопротивления на рулевом колесе, т.н. обратную связь с дорогой.

Электромагнитное сцепление является важным элементом безопасности (вторая ступень защиты). При подаче электрической энергии сцепление размыкается, рулевое управление осуществляется по проводам. При прекращении подачи электрической энергии (в том числе в аварийной ситуации) сцепление замыкается, рулевое управление производится по традиционной механической схеме. Электромагнитное сцепление устанавливается в разрезе рулевой колонки.

Работа электронной системы адаптивного рулевого управления осуществляется следующим образом. Когда водитель вращает рулевое колесо, датчик угла поворота рулевого колеса считывает изменение угла, а электронный блок управления рассчитывает необходимый угол поворота передних колес. Сервоприводы рулевого механизма перемещают рулевую рейку и обеспечивают поворот колес на расчетный угол. Фактическое усилие поворота на колесе измеряется соответствующим датчиком и передается в блок управления. После обработки информации блок управления посылает сигнал на сервопривод рулевого колеса для имитации обратной связи с дорогой.

Система Direct Adaptive Steering позволяет водителю выбирать характер обратной связи (усилие на рулевом колесе и реакцию системы). В настройках предусмотрены три режима работы: тяжелый, стандартный и легкий. Кроме перечисленных режимов, усилия и реакции системы могут быть персонализированы (настроены под конкретного водителя).

Система адаптивного рулевого управления имеет несколько существенных преимуществ, отличающих ее от традиционного механического управления:

1. быстродействие;
2. точность управления;
3. отсутствие вибраций на рулевом колесе;
4. возможность реализации новых функций.

Прямой цифровой канал от рулевого колеса к рулевой рейке и обратно обеспечивает высокое быстродействие и точность движения по выбранной траектории, что делает управление транспортным средством более комфортным, информативным и безопасным. Кроме того, система позволяет двигаться прямолинейно при сильном поперечном ветре без подруливания. Система DAS защищает водителя и от чрезмерных вибраций руля, которые наблюдаются при движении по неровным дорогам. При этом сохраняется связь с дорогой.

Система адаптивного рулевого управления открывает широкие перспективы для реализации новых функций, особенно в части активной безопасности. В настоящее время на базе системы построена активная система движения по полосе, в которой с помощью видеокамеры и блока управления осуществляется автоматическое удержание автомобиля в центре полосы движения.

Недостаток у электронной системы адаптивного рулевого управления, пожалуй, один, да и то психологического свойства. Пока сложно свыкнуться с мыслью, что ты управляешь автомобилем лишь виртуально, а реально все делает электроника.

Материалы: http://systemsauto.ru/wheel/direct-adaptive-steering.html

В последнее время автомобили всё больше и больше «пичкают» электроникой, стараясь сделать его более технологичным и «умным». На этот раз электроника не обошла стороной и рулевое управление.

Всеми нами привычная жесткая механическая связь между колесами и рулем, похоже, начинает отходить на второй план, так как появилась новая система адаптивного рулевого управления (direct adaptive steering- DAS). Конечно, такая система пока очень дорога, и ставится только на люксовые автомобили типа infiniti, но это только пока. Такая система позволяет адаптировать работу рулевого управления к определенным условиям движения под стиль вождения и индивидуальным запросам водителя.

Такая система имеет множество входных датчиков, свои электронные блоки управления и исполнительные устройства.

Система адаптивного рулевого управления имеет два вида датчиков: первый отвечает за угол поворота руля, а второй – за усилие на руле. Датчик угла поворота занимается тем, что фиксирует фактический угол поворота, после этого информация, полученная этим датчиком, используется для вычисления угла поворота уже передних колес.

Датчик усилия на колесе устанавливается в самом рулевой механизме передних колес, и служит для обратной связи с рулем в зависимости от условий движения.

После этого, сигналы от этого датчика передаются в электронные блоки управление. За безопасность этой системы отвечают аж три блока управление. Эти три блока следят за работой друг друга, и в любой момент могут взять на себя работу «другого».

По записанной ранее программе эти блоки и формируют управление воздействия на исполнительные устройства: сервопривод рулевого механизма, сервопривод рулевого колеса, электромагнитное сцепление. Сервопривод рулевого механизма нужен для выворота колес на нужный угол. Для каждого из передних колес существует свой сервопривод. Сервопривод рулевого колеса предназначен для обратной связи с дорогой.

direct adaptive steering — DAS

Также важным элементом безопасности является электромагнитное сцепление. Суть его работы является в том, что при подаче электроэнергии, сцепление размыкается, и рулевое управление осуществляется по проводам, а при прекращении подачи электроэнергии, сцепление замыкается, и рулевое управление начинает работать по обычной механической схеме. Это сцепление находится в разрыве рулевой колонки.

Вся суть работы системы адаптивного рулевого управления заключается в следующем: когда водитель крутит рулем, датчик угла поворота рулевого колеса начинает считывать изменение угла, а эл. Блок управления просчитывает нужный угол поворота колес, после этого сервоприводы рулевого механизма начинают перемещать рулевую рейку и поворачивают колеса на заданный угол, который рассчитан заранее. Усилие же поворота самого руля измеряется датчиком и также передаётся в электронный блок управления. После этого блок управление передаёт сигнал на сервопривод руля для имитации обратной связи с дорогой.

Но это ещё не все. Также автомобиль снабжается системой direct adaptive steering- DAS, которая позволяет сама выбирать режим усилия руля. Обычно бывает 3 вида настроек – тяжелый, средний (стандартный) и легкий.

Плюсы системы адаптивного рулевого управления: точность управления, быстродействие, на руль от дороги не передаётся никаких вибраций.

Как таковых минусов у этой системы нет, но, разве что можно с перспективой сказать, что ремонт такой сложной системы выйдет в неплохую сумму, и стоимость ремонта такой системы превысит в разы ремонт обычной рулевой рейки.

Поделись в соц. сетях

Оставить комментарий Отменить ответ

Рейтинг популярных записей

(Оценка: 5,00 голосов: 10)

(Оценка: 4,85 голосов: 13)

(Оценка: 4,83 голосов: 12)

(Оценка: 4,71 голосов: 17)

(Оценка: 4,60 голосов: 10)

(Оценка: 4,52 голосов: 31)

(Оценка: 4,44 голосов: 16)

(Оценка: 4,00 голосов: 8)

Материалы: http://www.avto-grads.ru/nado-znat/sistema-adaptivnogo-rulevogo-upravleniya.html

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

Материалы: http://fastmb.ru/auto_shem/1302-sistema-adaptivnogo-rulevogo-upravleniya.html