ダイナミックステアリングは、機械式、油圧式、電動式ステアリングから最大の進化

ダイナミックステアリングは、機械式、油圧式、電動式ステアリングから最大の進化
ダイナミックステアリングは、機械式、油圧式、電動式ステアリングから最大の進化
Anonim

\\\ ダイナミックまたはアクティブ ステアリングは、ステアリング ホイールに適用される回転角度を増減できるステアリング コンセプトの適用から生じます。この角度の変化は、車速とハンドルの動きの速度の関数です。\\\

\\\これは、ステアリング ホイールとステアリング ギアの間のステアリング コラムのあるポイントで、電気機械式アクチュエータをシステムに統合することによって実現されます。専用のコマンド モジュールによって制御されるこのアクチュエータには、電気モーターによって駆動される一連のギアがあり、フライホイールに加えられた角度から角度を増減できます。つまり、角度の重ね合わせを実行できます。一方、ダイナミックステアリングは、ドライバーとは独立したステアリング角度を生成することを可能にします。このような状況では、ダイナミック スタビリティ システムを補完するアクティブ ステアリングが機能します。

1.低速時や停車時は、ハンドル切り角に対するステアリングの変化(ステアリングギア比の増加)が顕著に表れ、駐車などの操作がしやすくなります。

ハンドルを切る速さによっても舵角は変わります。動きが速いほど、ハンドルに加える角度が大きくなります。

これにより、ハンドルを切るまでのステアリング応答時間が短縮されます。

2.一方、高速域(時速100km以上)では、ステアリングギア比を従来よりも落とします。この場合、アクティブ ステアリングは、ドライバーがステアリング ホイールに加えた回転角とは逆方向に作用し、回転角を減少させます。すなわち、ハンドルの切り角が一定であれば、操舵角は小さくなる。したがって、アクティブ ステアリングの動作はより間接的になり、最終的なステアリング ホイールの突然の動きによって車両の制御が失われる可能性が減少します。このような場合、角度を変更する必要があるかどうか、どの値で変更するかを決定するのはコントロール ユニットです。

3.スタビリティ システムを装備した車両では、ブレーキ システムの動作だけでなく、アクティブ ステアリングを通じて車両のダイナミクスに影響を与えることができます。この介入は迅速で、ドライバーにはほとんど感知されないという利点があります。

図1
図1

図 1 は、上記の概念を例示したものです。状況 [1] は、低速状態に対応します。ハンドル a1 の特定の回転角度は、中間軸の角度 b1 を大きくすることに注意してください。

すでに、状況[2]が高速状態に該当します。この場合、角度 a2 が最小角度 b2 になります。

一方、ハンドルを切るときに追加の角度を必要としない運転条件の場合、アクチュエータは非アクティブのままです。この場合、従来のシステムと同様に、ステアリング ホイールとステアリング ボックスが直接機械的に接続されます。

\\\現在のすべての構成では、電動または油圧を問わず、ダイナミック ステアリングがパワー ステアリング システムに適用されます。\\\

現在使用されている2種類のアクチュエーターは

1.惑星セット。 (下図)

2.ハーモニックギア。 (次号で取り上げます)

図 2
図 2

プラネタリーセット付きダイナミックステアリング

\\\ このダイナミック ステアリング システムは、電気機械式アクチュエータまたはダイナミック ステアリング ユニット (図 2) で構成され、その主要コンポーネントは、専用の制御モジュールによって管理される 2 段階の遊星アセンブリです。その構成要素は次のとおりです:

1.二段遊星セット。 2 つのプラネタリウム P1 と P2 は、衛星がシャフトで接続されており、クラウン ホイール C に取り付けられたサポートに取り付けられています。これらは、入力太陽歯車と出力太陽歯車の間の機械的接続を形成します。電気モーターをオフ (ウォーム ギアを停止) にすると、サポートとクラウン ホイールは固定位置に固定されたままになります。この状態で、入力軸に加えられた回転角度は、遊星アセンブリ P1 と P2 のギア比で出力軸に伝達されます。衛星の直径が異なるため (プラネタリウム P1 のものは P2 のものよりも直径が大きい)、フライホイールとピニオンの間の減速伝達比は約 1:0.75 です。

2.電気モーター。背面に位置センサーを備えたブラシレス DC モーターです。ウォーム ギアを介してクラウン ホイールを駆動し、クラウン ホイールが遊星セットのサポートを動かします。

3.ロックアウトソレノイド。非アクティブ状態では、内部スプリングがピンを伸ばしてウォーム ギアをロックし、サポートが動かないようにします。車両のエンジンを始動すると、モジュールがロッキング ソレノイドに通電し、ピンが後退してウォーム ギアのロックが解除されます。これにより、ダイナミックステアリングアクチュエータの作動が解除されます。

4.制御モジュール。 DC モーターの回転方向、速度、および駆動時間は、モーターの背面にある位置センサーから受信した情報から制御モジュールによって制御されます。次に、これらの値を使用して、モジュールがステアリング ホイールの位置を計算します。これは、ステアリング ホイール ポジション センサーが「パワー ステアリング」システムに存在するため冗長であるため、安全性に貢献します。

機能

\\\ハンドルを動かすことで、加えられた回転角がプラネタリアッセンブリーのギア比で中間軸やステアリングボックスに伝達されます。車両の速度とハンドルの動きに応じて、電気モーターが作動し、角度の重ね合わせが生成されます。ウォーム ギアの回転方向には、クラウン ホイールとフライホイールの回転角度の合計があります。反対方向には角の引き算があります。

\\\例えば図2の入力軸の回転方向の場合:\\\

- クラウン ホイールが [1] の方向に回転すると、角度の合計 (正の重ね合わせ)、つまりステアリング角度が増加します。これが中低速でのシステムの挙動です。

- クラウンホイールが[2]方向に回転すると、角度が減算されます(負の重ね合わせ)、つまり、ステアリング角度が減少します。これが高速時のシステムの挙動です。

- ダイナミック スタビリティ システムを補完するものとして、このシステムは自律的に (ドライバーの介入なしで) 作動します。摩擦の異なるフロアや高速での急カーブでのブレーキングなど、車両の垂直軸周りの回転傾向 (オーバーステア) の場合。このような状況では、アクティブ ステアリングは、車両によって生成される回転モーメントを補正するために、ステアリング角度を最大 +/- 4 度または 5 度まで補正します。

人気のあるトピック