Як працює технологія G-Vectoring Control: реальний експеримент "Автоцентру"

Пока основная масса ведущих автопроизводителей измеряет потенциал современной электроники только повышением уровня безопасности и экономичности машины, компания Mazda пошла дальше. Ее инженеры научились использовать возможности электроники для еще большего комфорта, а точнее – для комфортной безо­пасности. Не секрет, что работа систем стабилизации курсовой устойчивости во многих случаях сопровождается резкими толчками, неприятными вибрациями и другими проявлениями. Компания Mazda избежала всех этих негативных факторов и получила ряд преимуществ благодаря разработке и внедрению технологии G-Vectoring Control (GVC).

В процессе создания технологии SKYACTIV от Mazda инженеры совершили прорыв в гибкости управления двигателем, трансмиссией и подвеской автомобиля, что позволило воплотить в жизнь и другие идеи разработчиков. Одна из них – система G-Vectoring Control, а проще говоря – управления продольным и поперечным ускорениями (векторы тяги) при маневрах и в поворотах. Дело в том, что при повороте руля на машину, а также на пассажиров и водителя начинают действовать центробежные силы, направленные перпендикулярно продольной оси автомобиля. Если центробежная сила большая, а сцепные свойства колес с дорогой низкие, это может спровоцировать снос или занос авто. Когда машина цепко держится за дорогу, больший дискомфорт испытывают пассажиры, которых бросает в сторону действия сил инерции. Инженеры Mazda нашли способ уменьшить эти опасные боковые силы, что, безу­словно, улучшило устойчивость автомобиля на дороге как при маневрах, так и во время прямолинейного движения. Это также внесло свою лепту и в повышение уровня комфорта пассажиров.

Термин «векторная тяга» в теории автомоби­лей ранее не встречался. Его чаще всего использовали в авиации. Но с внедрением в автомобилестроение всевозможных систем активной безопас­нос­ти он теперь упо­минается и в автомобильной терминологии.

Как реализовать хорошую идею

Суть идеи G-Vectoring Control – умение оперативно и точно управлять крутящим и тормозным моментами на каждом колесе при повороте руля на любой угол. На практике это выглядит так. Система G-Vectoring Control в такой ситуации на некоторое время активизирует тормозные механизмы колес передней оси. При этом благодаря силе инерции, действующей на автомобиль, часть его веса перераспределяется на переднюю ось. Увеличивая таким образом нагрузку на переднюю ось, инженеры Mazda улучшили сцепные свойства передних колес с дорогой. Поэтому в  таких условиях маневры  совершаются с большей точностью и сохранением курсовой устойчивости. Когда водитель поворачивает руль в исходное положение («прямо»), GVC также мгновенно повышает крутящий момент на передних колесах, поэтому увеличивается нагрузка на колеса задней оси. Как результат – автомобиль движется по заданной траектории без резких сносов-заносов и неприятных боковых колебаний пассажиров. При этом у водителя практически нет потребности в подруливании и стабилизации автомобиля, что особенно актуально на скользких покрытиях, когда под колесами лед, грязь или снег.

Столь эффективная помощь обычно остается незамеченной водителем и пассажирами, однако в конечном итоге это гарантирует более высокий уровень безопасности автомобиля. В такой ситуации сохраняется заданная траектория движения, к тому же водитель меньше устает. Как отмечают в компании Mazda, это человеко-ориентированный подход в улучшении ходовых характеристик всех новых моделей Mazda.

Доки основна маса провідних автовиробників вимірює потенціал сучасної електроніки тільки підвищенням рівня безпеки та економічності машини, компанія Mazda пішла далі. Її інженери навчилися використовувати можливості електроніки для ще більшого комфорту, а точніше – для комфортної безпеки. Не секрет, що робота систем стабілізації курсової стійкості в багатьох випадках супроводжується різкими поштовхами, неприємними вібраціями та іншими проявами. Компанія Mazda уникла всіх цих негативних чинників і отримала низку переваг завдяки розробці і впровадженню технології G-Vectoring Control (GVC).

У процесі створення технології SKYACTIV від Mazda інженери зробили прорив у гнучкості керування двигуном, трансмісією і підвіскою автомобіля, що дало змогу втілити в життя й інші ідеї розробників. Одна з них – система G-Vectoring Control, а простіше кажучи – керування подовжнім і поперечним прискореннями (вектори тяги) під час маневрів та поворотів. Річ у  тому, що при повороті керма на машину, а також на пасажирів і водія починають діяти відцентрові сили, спрямовані перпендикулярно поздовжній осі автомобіля. Якщо відцентрова сила велика, а зчіпні властивості коліс з дорогою низькі, це може спровокувати знесення або занесення авто. Коли машина чіпко тримається за дорогу, більший дискомфорт відчувають пасажири, яких кидає в бік дії сила інерції. Інженери Mazda знайшли спосіб зменшити ці небезпечні бічні сили, що, безумовно, поліпшило стійкість автомобіля на дорозі як при маневрах, так і під час прямолінійного руху. Це також внесло свою лепту і  в підвищення рівня комфорту пасажирів.

Термін «векторна тяга» в теорії автомобілів раніше не зустрічався. Його найчастіше використовували в авіації. Але з впровадженням в автомобілебудування всіляких систем активної безпеки він тепер згадується і в автомобільній термінології.

Як реалізувати хорошу ідею

Суть ідеї G-Vectoring Control – вміння оперативно і точно керувати крутильним і гальмівним моментами на кожному колесі при повороті керма на будь-який кут. На практиці це має тикий вигляд. Система G-Vectoring Control у такій ситуації на деякий час активізує гальмівні механізми коліс передньої осі. При цьому завдяки силі інерції, що діє на автомобіль, частина його ваги перерозподіляється на передню вісь. Збільшуючи таким чином навантаження на передню вісь, інженери Mazda поліпшили зчіпні властивості передніх коліс з дорогою. Тому в таких умовах маневри відбуваються з більшою точністю і збереженням курсової стійкості. Коли водій повертає кермо у вихідне положення («прямо»), GVC також миттєво підвищує крутильний момент на передніх колесах, тому збільшується навантаження на колеса задньої осі. Як результат – автомобіль рухається  заданою траєкторією без різких знесень-заметів і неприємних бічних коливань пасажирів. При цьому у водія практично немає потреби у підрулюванні і стабілізації автомобіля, що особливо актуально на слизьких покриттях, коли під колесами лід, бруд або сніг.

Настільки ефективна допомога зазвичай залишається непоміченою водієм і пасажирами, однак у кінцевому підсумку це гарантує більш високий рівень безпеки автомобіля. У такій ситуації зберігається задана траєкторія руху, до того ж водій менше втомлюється. Як зазначають у компанії Mazda, це людино-орієнтований підхід поліпшення ходових характеристик всіх нових моделей Mazda.