Det aktiva styrsystemet för bakaxeln, integrerat med bilens styrsystem, utrustar allt fler fordon: från Porsche 911 GT3/RS till Ferrari 812 Superfast eller till och med den senaste Renault Mégane RS.
Dessa system är inte nya. Från de första passiva styrsystemen till de senaste aktiva systemen har vägen för utveckling och kostnadsbegränsning av denna teknik varit lång, men ZF har utvecklat det som kommer att bli det första aktiva styrsystemet som heltäckande utrustar produktionsfordon.
Bortsett från varumärkeshänsyn, en av de mest prisbelönta bilkomponentstillverkarna i världen (8:e titeln i rad 2015), ZF, revolutionerade aktiva styrsystem för bakaxeln med en naturlig utveckling av tidigare system, billigare och mindre komplexa.
Vad består ZF-styrsystemet av?
Bortsett från akronymer och nomenklaturer kommer vi att se många märken som använder basen i ZF-styrsystemet, som internt kallas AKC (Active Kinematics Control). Från varumärke till varumärke byter det namn men det kommer att vara samma system.
Namnet ZF gav det ger oss till och med en bra ledtråd om systemets natur. Från kontrollen av kinematiska krafter kan vi omedelbart dra slutsatsen att systemet verkar på rörelsekraften, men vi vill inte uppehålla oss vid frågor om tillämpad fysik eller grunderna i klassisk mekanik. Snälla gör inte…
Detta system styrs av en kontrollmodul (ECS) som är ansvarig för att aktivt hantera, genom parametrar som tas emot av sensorer för hastighet, hjulvinkel och rattrörelse — alla funktioner i variationen av toe-in-vinkeln på bakhjulen.
Samma variation i konvergensvinkeln för bakhjulen kan gå upp till 3º skillnad mellan positiva och negativa variationer. Det vill säga, med en negativ vinkel har hjulen sett uppifrån en konvex inriktning som bildar ett V, där spetsen på samma V representerar vinkeln vid 0°, och skjuter ut hjulens öppning utåt. Det motsatta händer vid en positiv vinkel, där hjulens inriktning av tån bildar ett Λ, som projicerar hjulvinkeln inåt.
Hur lyckas ZF AKC-systemet variera in-vinkeln på bakaxelns hjul?
Liksom tidigare system använder alla hydrauliska eller elektrohydrauliska ställdon. ZF:er är elektrohydrauliska och har två distinkta former: eller som centralt eller dubbelt ställdon . I fallet med högpresterande fordon används elektrohydrauliska ställdon placerade på upphängningen av varje hjul.
Faktum är att när fordon är utrustade med dubbla ställdon ersätter de den övre upphängningsarmen, där en annan tvärlänksarm förenar de övre armarna. Manövreringen av ställdonen reagerar direkt på ingångar från ECS-styrmodulen som i realtid varierar konvergensvinkeln för bakaxelhjulen.
Hur fungerar ZF AKC-systemet?
Som redan nämnts, inmatningen vi ger till ratten, framhjulets vridningsvinkel och hastighet, gör det möjligt för ECS-kontrollmodulen att bestämma variationen av det aktiva styrsystemet. I praktiken, vid låg hastighet eller vid parkeringsmanövrar, varierar det aktiva styrsystemet vinkeln på bakhjulen i motsatt riktning mot framsidan, vilket minskar svängvinkeln och gynnar parallellparkering.
Vid körning i högre hastigheter (från 60 km/h) ger det aktiva styrsystemet mer stabilitet i kurvor. I detta skede svänger bakhjulen i samma riktning som framhjulen.
När fordonet körs utan någon rattrörelse, antar styrmodulen automatiskt att den inte används, vilket sparar energiförbrukning. Faktum är att ZF:s aktiva styrsystem är ett "Steering on Demand"-system, men också ett "Power on Demand"-system.
ZF tog åratal att demokratisera detta aktiva styrsystem och Porsche var en av de första tillverkarna som satte ihop denna nya generation av aktiv styrning som en serie 2014. 2015, efter ett års mognad av systemet, gick Ferrari samma väg. I framtiden kan det vara nästan alla sportmodeller med tanke på kompatibiliteten hos den tekniska lösning som ZF har utvecklat.