A BMW E60 modellcsaládjának egyik kiemelkedő technológiai fejlesztése az aktív kormánymű, amely jelentősen hozzájárul a vezetési élményhez és a biztonsághoz. Az aktív kormányzás menetdinamika szerint vezérelt kormányzási rendszer. Az elektronikus szabályozott kormánymű a szervokormány rásegítésén kívül változtatható kormánymű áttétellel is támogatja a gépkocsivezetőt.
Az aktív kormánymű a vezetőtől független kormányzási beavatkozásokat kétszabadságfokú mechanizmus (bolygómű vagy hullámhajtómű) révén valósítja meg. A mechanizmus egyik bemenete a kormánykerék elfordítást közvetítő kormányoszlop, a másik villanymotorral forgatott behajtás. A két elfordulás előjelhelyesen összegzett elfordulása jut a szervómechanizmus vezérlésébe (a torziósrúdra), illetve a fogaslécre.
Működési Elv és a BMW-ZF Megoldása
Az aktív kormányzás BMW-ZF változata a kormányoszlopba integrált bolygóműves hajtás, amelynek két bemenő és egy kimenő tengelye van. Az egyik bemenő tengely a kormánykerékkel áll kapcsolatban, a másikat egy elektromos motor hajtja meg csigakerekes hajtómű közvetítésével. A berendezéshez tartozó szoftver feldolgozza a szükséges szenzorok jeleit, hajtja az elektromos motort és ellátja a teljes kormánymű felügyeletét.
A bolygóművön keresztül a rendszerbe kapcsolt elektromos motor lehetővé teszi a vezetőtől független kormánybeavatkozást az első kerekeken. A kerekeken megjelenő kormányzási szög a menetviszonyoknak megfelelően lesz kisebb vagy nagyobb, mint a vezető által a kormánykeréken beállított kormánykerékszög. Amennyiben az elektromos motor nem működik (nincs korrekciós igény), közvetlen kapcsolat jön létre a kormánykerék és a kerekek között - akárcsak a hagyományos rendszerek esetében.
A Változó Kormánymű-áttétel Előnyei
Az új rendszer a vészhelyzetekben nyújtott többlet biztonság mellett komfortosabbá is teszi a vezetést. A hagyományos kormányrásegítővel szemben az aktív kormánymű változó áttételi aránnyal működtethető a jármű haladási sebességének függvényében.
Manőverezhetőség alacsony sebességnél
Kis gépjárműsebességnél a nagy áttétel (adott kormánykerék elforduláshoz az alapáttételhez képest, nagy kormánykerék elfordítás tartozik) segíti a parkolást, valamint a kis ívű kanyarok bevételét. A balra teljesen alákormányzott kerék helyzetből a jobbra történő teljes átfordításhoz a mai gépjárműtípusok némelyikének is több, mint 3 teljes kormányfordulatra van szüksége. Az aktív kormányzás ezt kis sebességnél lecsökkenti kevesebb, mint 2 kormányfordulatra ütközéstől ütközésig. Az előnye: kevesebb kormányzási munkára van szükség kanyarodáskor vagy szűk parkolóhelyre történő beálláskor a városi forgalomban. Álló helyzetben 2 kormányfordulat elegendő a kormánykerék ütközéstől ütközésig történő elfordításához. A jármű közvetlenebbé, aktívabbá, jobban kezelhetővé válik. Többé nincs szükség átfogásra a kormánykeréken.
Stabilitás magas sebességnél
Nagyobb sebességek esetén az áttétel csökken (adott kormánykerék elforduláshoz az alapáttételhez képest, kisebb kormánykerék elfordítás tartozik). A kormánykerék elfordításra a kis kerékelfordítás csökkenti annak veszélyét, hogy a jármű nagy sebességnél jelentősen változtassa haladási irányát. Nagy sebességnél a kormányzás közvetlen beállítású. Az aktív kormányzás nagy sebességnél (> 120 km/h) közvetettebb kormánymű áttételt valósít meg, mint egy hagyományos kormánymű. Nagy sebességnél az állítómotor a kormánykerékszöggel ellentétes irányba dolgozik. A megnövelt kormánynyomatékkal (Servotronic) együtt megakadályozza a nem kívánt kormánymozdulatokat.
| Sebességtartomány | Kormányzási Áttétel | Vezetési Karakterisztika | Kormánykerék Fordulatok Száma (ütközéstől ütközésig) |
|---|---|---|---|
| Kis sebesség (pl. parkolás, városi forgalom) | Nagy áttétel (közvetlenebb) | Könnyebb manőverezés, agilis viselkedés | Kevesebb, mint 2 (hagyományos: >3) |
| Nagy sebesség (> 120 km/h) | Kis áttétel (közvetettebb) | Fokozott stabilitás, kiszámíthatóbb viselkedés | Több (pontosabb iránytartás) |
Fokozott Biztonság a Menetdinamikai Rendszerek Támogatásával
Az aktív kormányművel megvalósítható hálózatba kapcsolás jelenti a rendszer egyik legnagyobb előnyét: az ESP működésének támogatását. Az aktív kormánymű elektronikája, saját szenzorainak jele alapján veszélyes helyzetekben ellen-vagy rákormányzást végezhet. A menetdinamika szabályzó rendszerei így már nem csak fékbeavatkozásokkal, de a kormányzással is beavatkozhatnak a jármű viselkedésébe. Az irányítóegység dönti el, hogy kell-e, és ha igen, melyik irányba, milyen mértékben megváltoztatni a kormányzási szöget.
Perdületszabályozás. Az aktív kormányzás rendszere támogatja a DSC (ESP) járműstabilizáló beavatkozását. Menetdinamikailag kritikus helyzetekben az aktív kormányzás célirányosan változtatja meg a gépkocsivezető által megkívánt kerékelfordítási szöget. A gépkocsi sokkal gyorsabban stabilizálódik, mintha a gépkocsivezető tenné. A DSC (ESP) beavatkozási küszöbszintje magasabb, mint az aktív kormányzásé. Ha a gépkocsi túlkormányozottá válna, akkor a gépkocsi stabilizálása érdekében először az aktív kormányzás avatkozik. Csak ha a kormányzásnak nem sikerül stabilizálnia, akkor lép működésbe a DSC (ESP).
Biztonsági Üzemmód (Failsafe)
Az aktív kormányzási rendszer biztonsági üzemmódja (Failsafe) az, amikor az állítóegység állítómotorja energiaellátás nélkül marad. Attól függetlenül, hogy a biztonsági üzemmódot feszültségszakadás vagy a rendszer szándékos lekapcsolása hozta létre, az állítóegység nem avatkozik be a kormányzásba. Az állítóegység rögzítéséről egy retesz gondoskodik, ami az állítóegység csigahajtását akasztja meg. A retesz rugóterhelésű, amit feszültségellátás tart a rugóterhelés ellenében. A tápfeszültség szakadásakor az állítóegység reteszelődik.
A rádolgozó kormánymű rögzítése teszi lehetővé, hogy a vezető felől a kormányoszlopon át a manuális kormányzás továbbra is lehetséges. Ebben az állapotban a kormányzás hagyományos kormányzásként viselkedik. A kormánykerék és az első kerekek közötti tisztán mechanikai áttétel megmarad. A Servotronic-szelep árammentessé válik, működése a nagysebességű jelleggörbére vált át. A kormányrásegítés ennek megfelelően csökken. Árammentes állapotban az ECO 7 liter/min-re szabályozza az áramlási mennyiséget.
A gépkocsivezető tájékoztatást kap a rendszer hibáiról. Ehhez a visszajelzőlámpa szimbóluma, valamint a kombinált műszerben megjelenő Check-Control üzenet áll rendelkezésre. A Check-Control-üzenet jelentése: Az aktív kormányzás meghibásodott! Figyelmesen kormányozzon. A Control Display-en a következő információ jelenik meg: Megváltozott kormányzási tulajdonságok! Továbbhaladás lehetséges.
Vezetői Tapasztalatok és Felmerülő Kérdések
A felhasználói visszajelzések alapján az aktív kormányzás rendkívül pozitív élményt nyújt. Egy tulajdonos szerint: "Nekem nagyon bejön, gyakorlatilag fele annyit forog a kormány kerék mint egy sima kormányműves autóban. Az elején kicsit szokni kellett mert néha majdnem lerántottam az útról, de ma már hiányozna ha nem lenne. Igazából kis sebességnél meg parkolásánál hasznos." Mások is kiemelik, hogy a kisebb kormánymozdulatok miatt mindkét kéz végig az optimális helyzetben fogja a kormánykereket, így nincs szükség átfogásra vagy a karok keresztezésére.
Felmerül a kérdés: "Aktív kormánymű és a Dynamic drive gyakran meghibásodó extrák?" A szöveg nem ad egyértelmű választ a gyakoriságra, de a failsafe mechanizmus részletes leírása és a hibaüzenetek jelzik, hogy a rendszer képes kezelni az esetleges problémákat, és biztosítja a továbbhaladás lehetőségét, még ha módosult kormányzási tulajdonságokkal is. A 2006-os évjáratú autóval rendelkező felhasználó eddigi tapasztalata szerint "Meghibásodás eddig nem volt".