Суббота, 20.01.2018, 19:51
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2017 » Декабрь » 25 » Автомобильные джойстики и управление «по проводам»
15:47
Автомобильные джойстики и управление «по проводам»

Автомобиль невозможно представить без его важнейшей системы – рулевого управления, благодаря которой, возможно управление траекторией движения автомобиля при движении. К таким системам предъявляют требования к чувствительности и приемлемой отзывчивости для обеспечения бесперебойного управления.

Для увеличения удобства управления транспортным средством был разработан джойстик, который занимает минимум места в салоне, управлялся лёгким касанием и может располагаться в любом удобном для водителя месте. Развитие такой технологии берёт своё начало из первой половины 90-х годов.

В 1992 году инженерами SAAB был создан прототип Saab 9000 (рис. 1) с новым рулевым управлением. В автомобиле был установлен джойстик, напоминающий штурвал современного реактивного истребителя. Автомобиль "без руля" считался более безопасным, по сравнение с обычными машинами. Основные травмы – это удар водителя о рулевую колонку. На место рулевого колеса была установлена подушка безопасности. В такую машину удобнее садиться и вылезать из нее.

Рис.1. Прототип Saab 9000

В будущем в автомобиле планировалось установить два джойстика, по одному на каждую руку, чтобы водитель мог управлять машиной попеременной, в случае, если какая-то из рук устанет. Водитель мог изменять чувствительность/жесткость джойстика.

Сигналы с джойстика обрабатывались компьютером, который, в свою очередь, передавал соответствующие сигналы на исполнительное устройство. Это позволяло изменять отзывчивость системы и подстраивать ее под водителя. Кроме того, компьютер делал рулевое управление адаптивным, изменяя чувствительность в зависимости от скорости автомобиля и исключал эффект обратной связи из-за неровностей покрытия, бокового ветра и других воздействий. Водитель совершенно не напрягался и ему не нужно было удерживать руль, какие бы ямы не попадались на дорожном покрытии. Электронная система сама корректировала траекторию автомобиля.

К сожалению, у такого способа управления имелся ряд недостатков. Один из самых главных – низкая надёжность. При отказе блоков управления автомобиль становился  совершенно неуправляемым и вызывало большие сложности даже для того, чтобы просто добраться до места ремонта.

Поэтому если и применяется что-то подобное, то как в Infiniti Q50 (рис. 2). В нём имеется жёсткая связь, которая при поломке одного из элементов рулевого управления вводит в действие муфту, обеспечивающее жёсткое соединение. В таком случае прикладывать усилие для поворота рулевого колеса придётся немного больше, но это даёт возможность добраться до ближайшей мастерской для устранения поломки.

Рис. 2. Рулевое управление Infiniti Q50

Nissan представляет образец автомобиля, который создан специально для того, чтобы обкатать технологию управления "по проводам". Готовность новой системы близка к установке на серийные автомобили.

Nissan выпустил прототип под названием EA2 Concept (рис. 3). За основу взят обычный Nissan Murano, который лишили привычной рулевой рейки. Вместо механических соединений для контроля основных систем, таких как рулевое управление, тормоза и системы трансмиссии, используется технология, которую Nissan назвал X-by-Wire. Избавление автомобиля от множества крупногабаритных деталей устраняет некоторые ограничения по трансформации передней части салона.

Рис. 3. Nissan прототип EA2 Concept

Путем замены обычных механических соединений гибкими проводами рулевое управление и тормозная системы смогли стать компактнее и свелись только к органам управления (рулю-джойстику и педалям) и исполнительным механизмам. При этом механизмы устанавливаются непосредственно на колесах, а органы управления могут быть размещены где угодно и как угодно.

Устранив лишние детали управления удалось расширить внутреннее пространство автомобиля. Длина салона увеличилась на 110 мм по сравнению с обычным Murano первого поколения и достигла значения 2600 мм. Это позволило скомпоновать пассажирские места так, что в автомобиль легко вместился комфортабельный третий ряд кресел и вместимость увеличилась до семи пассажиров.

К тому же рулевое колесо получило “пространство для трансформации”, его теперь можно сделать более компактной формы, как на данном Nissan EA2, или вовсе превратить в джойстик, а то и в сенсорный экран, по которому направление движения автомобиля задается простым движением руки. Nissan также предложил откидывать руль для облегчения посадки в автомобиль и выхода из него.

Система управления тормозами по проводам (brake-by-wire system) позволила уменьшить рабочий ход педали благодаря использованию электрической системы вместо механического привода и гидравлического усилителя тормозов. Заменяющая рычаг переключения передач электрическая система (shift-by-wire system) позволяет размещать орган управления коробкой передач в любом месте салона автомобиля и избавиться от центрального тоннеля. В этом случае можно перемещаться без ограничений по всему салону.

Главное преимущество системы X-by-Wire – это снижение веса автомобиля, а в результате повышения эффективности – уменьшение вредных выбросов и снижение расхода топлива.

Перспектива применения джойстиков на автомобилях очевидна, но на данный момент они не дают должной надёжности для управления автомобилем. Возможно в скором времени они будут применены.

Источники:

http://www.e1.ru/talk/forum/read.php?f=18&i=1196236&t=1196236&

http://autokadabra.ru/shouts/9027

Просмотров: 35 | Добавил: kastor93 | Теги: Infiniti, джойстик, управление по проводам, Рулевое управление, Прототип, nissan | Рейтинг: 4.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]