Venom

Az "új" technikai megoldások közé tartozik az előző cikkben megírt Dynamic Drive mellé az Aktív kormány is, melyek amúgy is összefüggésben vannak.

Az aktív kormánymű a vezetőtől független kormányzási beavatkozásokat kétszabadságfokú mechanizmus (bolygómű vagy hullámhajtómű) révén valósítja meg. A mechanizmus egyik bemenete a kormánykerék elfordítást közvetítő kormányoszlop, a másik villanymotorral forgatott behajtás. A két elfordulás előjelhelyesen összegzett elfordulása jut a szervómechanizmus vezérlésébe (a torziósrúdra), illetve a fogaslécre. Az alkalmazott megoldással a járművet stabilizáló kormányzási beavatkozások is elvégezhetők.A többlet szabadságfok teszi lehetővé teszi a kormánymű folyamatosan és a helyzettől függően változtatható áttételezését, amelynek segítségével optimalizálható annak kezelhetősége, a működtetéséhez szükséges erő, valamint a vezető kényelemérzete.

Az aktív kormányművel megvalósítható hálózatba kapcsolás jelenti a rendszer egyik legnagyobb előnyét: az ESP működésének támogatását. Az aktív kormánymű elektronikája, saját szenzorainak jele alapján veszélyes helyzetekben ellen-vagy rákormányzást végezhet. A menetdinamika szabályzó rendszerei így már nem csak fékbeavatkozásokkal, de a kormányzással is beavatkozhatnak a jármű viselkedésébe. Az irányítóegység dönti el, hogy kell-e, és ha igen, melyik irányba, milyen mértékben megváltoztatni a kormányzási szöget. Előnye: a kormányművön keresztüli beavatkozás gyorsabb, hatását is kevésbé érzik a bennülők, mint az egyes fékek működtetése esetén.Az új rendszer azonban a vészhelyzetekben nyújtotta többlet biztonság mellett komfortosabbá is teszi a vezetést. A hagyományos kormányrásegítővel szemben az aktív kormánymű változó áttételi aránnyal működtethető a jármű haladási sebességének függvényében. Kis gépjárműsebességnél a nagy áttétel (adott kormánykerék elforduláshoz az alapáttételhez képest, nagy kormánykerék elfordítás tartozik) segíti a parkolást, valamint a kis ívű kanyarok bevételét. A jármű közvetlenebbé, aktívabbá, jobban kezelhetővé válik. Nagyobb sebességek esetén az áttétel csökken (adott kormánykerék elforduláshoz az alapáttételhez képest, kisebb kormánykerék elfordítás tartozik). A kormánykerék elfordításra a kis kerékelfordítás csökkenti annak veszélyét, hogy a jármű nagy sebességnél jelentősen változtassa haladási irányát. Így a gépkocsi nyugodtabban reagál, a vezetés biztonságosabb.

Amennyiben valamely hiba okán a rendszernek ki kell kapcsolnia az állítómotort, a hozzá tartozó bemenő tengely blokkolt állapotban marad. A bolygómű (differenciálmű) ekkor zárt rendszerként forog tovább, a jármű mindenféle korlátozás nélkül, de állandó áttételi aránnyal szabadon kormányozható. A ma még nem engedélyezett tisztán elektronikus jelátvitelhez (“steer-by-wire”) képest, ahol a kormánykeréktől csak elfordítási jel kerül az elektromechanikus kormánygép irányítóegységébe, ez rendkívül nagy üzembiztonságot jelent, az aktív kormánymű komoly előnyét adja, mivel a tisztán elektromos rendszer meghibásodása esetén az nem tud a mechanikus kapcsolathoz hasonló vészüzemet létrehozni.

Az aktív kormányzás menetdinamika szerint vezérelt kormányzási rendszer. Az elektronikus szabályozott kormánymű a szervokormány rásegítésén kívül változtatható kormánymű áttétellel is támogatja a gépkocsivezetőt.Az aktív kormányzás BMW-ZF változata a kormányoszlopba integrált bolygóműves hajtás, amelynek két bemenő és egy kimenő tengelye van. Az egyik bemenő tengely a kormánykerékkel áll kapcsolatban, a másikat egy elektromos motor hajtja meg csigakerekes hajtómű közvetítésével. A berendezéshez tartozó szoftver feldolgozza a szükséges szenzorok jeleit, hajtja az elektromos motort és ellátja a teljes kormánymű felügyeletét. A bolygóművön keresztül a rendszerbe kapcsolt elektromos motor lehetővé teszi a vezetőtől független kormánybeavatkozást az első kerekeken. A kerekeken megjelenő kormányzási szög a menetviszonyoknak megfelelően lesz kisebb vagy nagyobb, mint a vezető által a kormánykeréken beállított kormánykerékszög. Amennyiben az elektromos motor nem működik (nincs korrekciós igény), közvetlen kapcsolat jön létre a kormánykerék és a kerekek között –akárcsak a hagyományos rendszerek esetében.A balra teljesen alákormányzott kerék helyzetből a jobbra történő teljes átfordításhoz a mai gépjárműtípusok némelyikének is több, mint 3 teljes kormányfordulatra van szüksége. Az aktív kormányzás ezt kis sebességnél lecsökkenti kevesebb, mint 2 kormányfordulatra ütközéstől ütközésig. Az előnye: kevesebb kormányzási munkára van szükség kanyarodáskor vagy szűk parkolóhelyre történő beálláskor a városi forgalomban. Kanyargós utakon is, amilyenek a hegyi utak, a kisebb kormánymozdulatok miatt mindkét kéz végig az optimális helyzetben fogja a kormánykereket. Sem átfogásra, sem a karok keresztezésére nincs szükség. Nagyobb sebességnél más a helyzet: gyors haladáskor a közvetettebb áttétel tompítja az olyan kormányzási hibákat, mint az ijedtség miatt bekövetkező hirtelen kormánykerék elrántás. Az aktív kormányzás csökkenti a megpördülés (a gépkocsi forgása a függőleges tengelye körül) lehetőségét is már a kezdetek kezdetén. Perdülő mozgás fordul elő például sávváltáskor, kikerülő manővernél vagy kanyarban bekövetkező terhelésváltás esetén. Az aktív kormányzás bármilyen sebességnél elektronikusan, és a gépkocsivezető számára észrevétlenül avatkozik be. A stabilizáló rendszernek, a dinamikus stabilitás-szabályozásnak (DSC vagy ESP), emiatt sokkal kevesebbszer és kevésbé kell beavatkoznia.

Változtatható kormánymű áttétel. Ezzel a kormánymű áttétele a menetsebességhez és a gépkocsivezető által megkívánt kormányszöghöz igazítható. Nagy sebességnél a kormányzás közvetlen beállítású. Lassabb haladásnál közvetlenebb a kormányzás beállítása. Lassabb haladásnál vagy beparkolásnál az aktív kormányzás-állítóegysége jelentősen javítja a gépkocsi kezelhetőségét. Többé nincs szükség átfogásra a kormánykeréken. Álló helyzetben 2 kormányfordulat elegendő a kormánykerék ütközéstől ütközésig történő elfordításához. Az aktív kormányzás nagy sebességnél (> 120 km/h) közvetettebb kormánymű áttételt valósít meg, mint egy hagyományos kormánymű. Nagy sebességnél az állítómotor a kormánykerékszöggel ellentétes irányba dolgozik. A megnövelt kormánynyomatékkal (Servotronic) együtt megakadályozza a nem kívánt kormánymozdulatokat. Perdületszabályozás. Az aktív kormányzás rendszere támogatja a DSC (ESP) járműstabilizáló beavatkozását. Menetdinamikailag kritikus helyzetekben az aktív kormányzás célirányosan változtatja meg a gépkocsivezető által megkívánt kerékelfordítási szöget. A gépkocsi sokkal gyorsabban stabilizálódik, mintha a gépkocsivezető tenné. A DSC (ESP) beavatkozási küszöbszintje magasabb, mint az aktív kormányzásé. Ha a gépkocsi túlkormányozottá válna, akkor a gépkocsi stabilizálása érdekében először az aktív kormányzás avatkozik. Csak ha a kormányzásnak nem sikerül stabilizálnia, akkor lép működésbe a DSC (ESP).A kormányrásegítést egy hagyományos, fogasléces hidraulikus kormánymű valósítja meg. A fogaslécre ható hidraulikus rásegítés mértéke és iránya a torziós rúd elcsavarodási szögétől függ. A torziós rúd a kormánytengely és a kormányorsó között található. Az aktív kormányzási rendszer biztonsági üzemmódja (Failsafe) az, amikor az állítóegység állítómotorja energiaellátás nélkül marad. Attól függetlenül, hogy a biztonsági üzemmódot feszültségszakadás vagy a rendszer szándékos lekapcsolása hozta létre, az állítóegység nem avatkozik be a kormányzásba. Az állítóegység rögzítéséről egy retesz gondoskodik, ami az állítóegység csigahajtását akasztja meg. A retesz rugóterhelésű, amit feszültségellátás tart a rugóterhelés ellenében. A tápfeszültség szakadásakor az állítóegység reteszelődik. A rádolgozó kormánymű rögzítése teszi lehetővé, hogy a vezető felől a kormányoszlopon át a manuális kormányzás továbbra is lehetséges. Ebben az állapotban a kormányzás hagyományos kormányzásként viselkedik. A kormánykerék és az első kerekek közötti tisztán mechanikai áttétel megmarad. A Servotronic-szelep árammentessé válik, működése a nagysebességű jelleggörbére vált át. A kormányrásegítés ennek megfelelően csökken. Árammentes állapotban az ECO 7 liter/min-re szabályozza az áramlási mennyiséget. A gépkocsivezető tájékoztatást kap a rendszer hibáiról. Ehhez a visszajelzőlámpa szimbóluma, valamint a kombinált műszerben megjelenő Check-Control üzenet áll rendelkezésre. A Check-Control-üzenet jelentése: Az aktív kormányzás meghibásodott! Figyelmesen kormányozzon. A Control Display-en a következő információ jelenik meg. Megváltozott kormányzási tulajdonságok! Továbbhaladás lehetséges. Előfordulhat, hogy a kormánykerék ferdén áll.

Forrás: Youcanic, Dr. Lévai Zoltán, Automotive Industries