Taka-akselin aktiivinen ohjausjärjestelmä, joka on integroitu auton ohjausjärjestelmään, varustaa yhä enemmän ajoneuvoja: Porsche 911 GT3/RS:stä Ferrari 812 Superfastiin tai jopa uusimpaan Renault Mégane RS:ään.
Nämä järjestelmät eivät ole uusia. Ensimmäisistä passiivisista ohjausjärjestelmistä uusimpiin aktiivisiin järjestelmiin tämän tekniikan kehityspolku ja kustannusten hallinta on ollut pitkä, mutta ZF on kehittänyt ensimmäisen aktiivisen ohjausjärjestelmän, joka varustaa kokonaisvaltaisesti tuotantoajoneuvot.
Brändinäkökohdat huomioiden, yksi maailman palkituimmista autonosien valmistajista (8. peräkkäinen titteli vuonna 2015), ZF mullisti taka-akselin aktiiviset ohjausjärjestelmät aiempien järjestelmien luonnollisella kehityksellä, halvemmalla ja vähemmän monimutkaisemmalla.
Mistä ZF-ohjausjärjestelmä koostuu?
Lyhenteitä ja nimikkeitä lukuun ottamatta, näemme monia merkkejä käyttävän ZF-ohjausjärjestelmän perustaa, jota kutsutaan sisäisesti nimellä AKC (Active Kinematics Control). Brändistä brändiin se muuttaa nimeä, mutta se on sama järjestelmä.
Nimi ZF antoi sille jopa hyvän käsityksen tämän järjestelmän luonteesta. Kinemaattisten voimien hallinnasta voimme heti päätellä, että järjestelmä vaikuttaa liikevoimaan, mutta emme halua jäädä sovelletun fysiikan tai klassisen mekaniikan perusteisiin. Älä…
Tätä järjestelmää ohjaa ohjausmoduuli (ECS), joka on vastuussa nopeuden, pyörän kulman ja ohjauspyörän liikkeen antureiden vastaanottamien parametrien aktiivisesta hallinnasta – kaikki toiminnot takapyörien kallistuskulman vaihtelussa.
Tämä sama takapyörien lähentymiskulman vaihtelu voi nousta jopa 3º eroon positiivisten ja negatiivisten vaihteluiden välillä. Toisin sanoen negatiivisella kulmalla pyörillä on ylhäältä katsottuna kupera suuntaus, joka muodostaa V:n, jossa tämän saman V:n kärki edustaa kulmaa 0°:ssa heijastaen pyörien aukon ulospäin. Päinvastoin tapahtuu positiivisessa kulmassa, jossa pyörien toe-in kohdistus muodostaa Λ:n, joka heijastaa pyörän kulman sisäänpäin.
Kuinka ZF AKC -järjestelmä pystyy muuttamaan taka-akselin pyörien kulmaa?
Kuten aikaisemmat järjestelmät, kaikki käyttävät hydraulisia tai sähköhydraulisia toimilaitteita. ZF on sähköhydraulinen ja sillä on kaksi eri muotoa: tai as keskus- tai kaksoistoimilaite . Tehokkaissa ajoneuvoissa käytetään sähköhydraulisia toimilaitteita, jotka on sijoitettu kunkin pyörän jousitukseen.
Itse asiassa, kun ajoneuvot on varustettu kaksoistoimilaitteilla, ne korvaavat ylemmän jousitusvarren, jossa toinen ristikytkentävarsi liittyy olkavarsiin. Toimilaitteiden toiminta reagoi suoraan tuloihin ECS-ohjausmoduulista, joka reaaliajassa muuttaa taka-akselin pyörien konvergenssikulmaa.
Kuinka ZF AKC -järjestelmä toimii?
Kuten jo mainittiin, ohjauspyörälle, etupyörän kääntökulmalle ja nopeudelle antamamme syöttö antaa ECS-ohjausmoduulille mahdollisuuden määrittää aktiivisen ohjausjärjestelmän vaihtelut. Käytännössä matalalla nopeudella tai pysäköinnissä aktiivinen ohjausjärjestelmä muuttaa takapyörien kulmaa eteen nähden vastakkaiseen suuntaan, mikä vähentää kääntökulmaa ja suosii rinnakkaispysäköintiä.
Suuremmilla nopeuksilla (alkaen 60 km/h) ajettaessa aktiivisen ohjausjärjestelmän ominaisuudet lisäävät vakautta mutkissa. Tässä vaiheessa takapyörät kääntyvät samaan suuntaan kuin etupyörät.
Kun ajoneuvoa ajetaan ilman ohjauspyörän liikettä, ohjausmoduuli olettaa automaattisesti, että se ei ole käytössä, mikä säästää energiankulutusta. Itse asiassa ZF:n aktiivinen ohjausjärjestelmä on "Steering on Demand" -järjestelmä, mutta myös "Power on Demand" -järjestelmä.
ZF:ltä kesti vuosia tämän aktiivisen ohjausjärjestelmän demokratisoimiseen, ja Porsche oli yksi ensimmäisistä valmistajista, joka kokosi tämän uuden sukupolven aktiivisen ohjauksen sarjaksi vuonna 2014. Vuonna 2015, vuoden järjestelmän kypsymisen jälkeen, Ferrari seurasi samaa tietä. Tulevaisuudessa kyse voi olla lähes kaikista urheilumalleista, kun otetaan huomioon ZF:n kehittämän teknisen ratkaisun yhteensopivuus.