ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ТРАНСМИССИЙ

Широкое применение улучшенных систем повышенного трения появившихся в конце 1990-х гг. привело конструкторов автомобилей к разработке концепции «активной трансмиссии». Такая трансмиссия дает возможность изменять устойчивость и управляемость автомобиля путем управления распределением крутящего момента по правым и левым колесам автомобиля, а так­ же, в случае полноприводного варианта, между передними и задними мостами. Распределе­ ние крутящего момента регулируется в зависимости от степени проскальзывания муфты, упра­ вление осуществляется гидравликой, которая сжимает диски муфты с разной силой, уменьшая или увеличивая величину передаваемого момента на ту или другую сторону. Контролирует рабо­ ту муфт процессор (ЭБУ), который получает информацию от различных датчиков. Очень многое зависит от программного обеспечения ЭБУ, который должен распределять крутящий момент в зависимости от нагрузки на соответствующие колеса автомобиля. При повороте автомобиля большая часть крутящего момента должна перераспределяться на внешние (относительно цент­ ра поворота), более нагруженные, колеса. В полноприводном автомобиле может быть обеспе­ чено распределение крутящего момента к каждому колесу в соответствии с максимально воз­ можным по условиям сцепления с дорогой. Такой подход не сможет исключить возможность потери устойчивости автомобиля, обусловленной возможными ошибками водителя при управ­ лении. Для более совершенной системы компьютер должен получать сигналы, соответствую­ щие углу и скорости поворота рулевого колеса, курсовой скорости и поперечным ускорениям. При наличии точной информации от датчиков и правильного понимания желаний водителя имеет­ ся несколько способов, с помощью которых может корректироваться траектория автомобиля в случае сноса (когда автомобиль движется в повороте по более широкой траектории, чем было задумано) или заноса (когда задняя часть автомобиля «обгоняет» переднюю, а автомобиль стремит­ ся уйти внутрь желаемой траектории поворота). Корректировка может производиться с помощью дифференциала или тормозов, а со временем, может быть, и непосредственно с помощью руле­ вого управления — это будет рассмотрено ниже. Но тот же эффект можно получить также с по­ мощью «активной» работы системы распределения крутящего момента. Предположим, что про­ граммное обеспечение интерпретирует прямолинейное движение как поворот автомобиля по дуге с бесконечным радиусом, обеспечивая системе возможность применять автоматическую коррекцию, если, например, автомобиль самопроизвольно разворачивается из-за неровности дороги, даже когда водитель и не поворачивает рулевое колесо.

Когда такая система «хочет» скорректировать траекторию поворота при сносе автомоби­ ля с двумя ведущими колесами, она передает дополнительный крутящий момент на внешнее колесо (возможно, при одновременном снижении частоты вращения двигателя), что само по себе будет уменьшать радиус поворота и снижать скорость движения, уменьшая риск выхо­ да из коридора движения, перед тем как траектория будет отрегулирована.

Большой интерес к таким активным систе­ мам проявлен в Японии. В 1996 г. компания Honda представила свою систему ATTS (Automatic Torque Transfer System — система автоматического распределения крутящего момента) для переднеприводного автомо­ биля и установила ее на некоторые из своих моделей легковых автомобилей, предназна­ ченных для внутреннего рынка Японии. От­ личительной особенностью системы ATTS является то, что оценка всей информации о поведении автомобиля производится с по-

Рис. 3.66. Активная трансмиссия автомо-мощью одного датчика, установленного

биля Hondaза центром тяжести автомобиля.Фирма также адаптировала принцип ATTS для использо­

вания в главной передаче заднего моста полноприводного автомобиля. Такое размещение

имеет то преимущество, что это распределение крутящего момента не влияет на работу ру­ левого управления (в переднеприводном автомобиле распределение момента может непо­ средственно влиять на так называемое «чувство руля»).

В полноприводных автомобилях распределение момента между передним и задним мос­ тами оказывает более тонкое влияние. Направление большей доли крутящего момента на передние колеса будет уменьшать существующую избыточную поворачиваемость, и наобо­ рот. В системах с активным управлением тремя дифференциалами перераспределение кру­ тящего момента на колеса одной из сторон автомобиля может улучшить сцепление при дви­ жении на повороте, в то время как регулирование распределения момента между мостами может улучшить управляемость автомобиля. Такая сложная система активной трансмиссии предназначена в основном для автомобилей-участников ралли. На обычных автомобилях она обеспечивает поддержание нужного поведения автомобиля при движении и безопас­ ность управления в ситуациях, когда водитель совершил ошибку и не обладает достаточным навыком, чтобы самостоятельно выйти из сложившейся ситуации.

В Японии компании Mitsubishi и Subaru продемонстрировали системы, которые управля­ ют трансмиссией, изменяя курсовой угол автомобиля. К концу 2000 г. специалисты компа­ нии Prodrive (Великобритания) представили свою собственную систему, которую они назва­ ли Active Torque Dinamic (ATD) — активная динамика крутящего момента. Эта система была разработана для полноприводных автомобилей и может быть выполнена с различными уровнями сложности, в зависимости от поставленной задачи. На простейшем уровне ATD блокирует задний дифференциал в целях предотвращения развития заноса; эта блокировка распределяет большую величину момента на внутреннее колесо, и траектория движения автомобиля выравнивается. На более высоком уровне управления ATD в нужные моменты обеспечивает подачу оптимальной величины крутящего момента к отдельным колесам. Ком­ пания Prodrive утверждает, что система активной трансмиссии действует быстрее, чем тор­ мозные механизмы колес, и воспринимается водителем более естественно. Компания ожи­ дает, что технология ATD будет широко использоваться на мощных полноприводных легковых автомобилях.

Компания Honda разработала и изготовила перспективную активную трансмиссию (рис. 3.66), в которой перераспределение крутящего момента по колесам автомобиля обеспечивается с помощью многодисковых муфт, управляемых мощными электромагнитами.

Г Л А В А

Для того чтобы любое транс­ портное средство могло передвигаться, оно долж­

но иметь движитель, пред- I ставляющий собой устрой- I ство, которое обеспечи­ вает контакт транспортного средства с дорогой и пере­ дает силы и моменты, при­ водящие его в движение.

Существует множество кон­ струкций движителей: ко­ лесных, гусеничных, шага­ ющих, шнековых и др.

§24