Jak działa Direct Adaptive Steering w Infiniti Q50?

Dociera do nas coraz więcej informacji o samochodach, które jeżdżą same, same pokonują zakręty, a nawet tor wyścigowy. Tymczasem nikt nie kwapi się, by sprzedawać takie auta masowo. Podobno nie pozwalają na to przepisy, ale dwa lata temu Infiniti właściwie zaprezentowało podobny samochód, który od razu pojawił się w sprzedaży.

Elektryczne wspomaganie kierownicy to już niemal standard we współczesnych samochodach, a aktywne układy kierownicze lub układy ze zmienną siłą wspomagania pojawiają się nawet w kompaktach. Na życzenie kierowcy, po wciśnięciu guzika układ kierowniczy się zmienia.

W tanich samochodach głównie zmienia się siła wspomagania, co tak naprawdę nic nie daje. W droższych, sportowych lub luksusowych za zmianą siły wspomagania idzie dodatkowo zmiana przełożenia w układzie kierowniczym. Tymczasem Infiniti wprowadziło własny system nazwany Direct Adaptive Steering, który jest czymś zupełnie innym i co ciekawe, wciąż powszechnie stosowanym tylko przez Nissana oraz Infiniti.

Infiniti zastosowało technologię o nazwie steer-by-wire, znaną głównie z lotnictwa. Cóż to takiego? Jest to kierowanie tylko i wyłącznie za pomocą elektroniki. W lotnictwie układ z joystickiem steer-by-wire wyparł dźwignie sterujące lotkami i sterami, połączone z nimi mechanicznie.

W samochodzie kierownica jest połączona mechanicznie z kołami poprzez kolumnę kierowniczą i przekładnię, która zamienia ruch obrotowy kierownicy w ruch osiowy listwy kierowniczej, powodującej skręt kół. Z punktu widzenia konstrukcji układu, Infiniti nie rozbiło nic wielkiego w stosunku do klasycznego rozwiązania. Dodano jedynie sprzęgło w kolumnie kierowniczej, które ją rozpina oraz elektronikę sterującą.

Czujnik przy kierownicy wysyła sygnały do sterowników, które koordynują pracę kierownicy i przekładni kierowniczej. Ponadto siłownik przy kierownicy zapewnia sztuczny, ale potrzebny każdemu kierowcy opór.

Dla zapewnianie maksimum bezpieczeństwa i niezawodności, moduły sterujące pracą całego układu są trzy i pilnują siebie nawzajem. W razie awarii czegokolwiek, co mogłoby spowodować brak sterowności, sprzęgło natychmiast jest włączane i sprawia, że układ kierowniczy staje się całkowicie mechaniczny.

Gdy kolumna pozostaje rozpięta, za zmianę kąta skrętu kół odpowiadają sterowniki i silniki elektryczne przy przekładni. Sterowniki odczytują informacje z kierownicy, czujników przyspieszeń, czujników systemu ESP i innych, odpowiadających za informacje o ruchu samochodu i dostosowują skręt kół do aktualnych potrzeb. Co ciekawe, te potrzeby wcale nie muszą wynikać z reakcji kierowcy. To znaczy, że układ kierowniczy działa nawet wtedy, gdy kierowca nic nie robi.

Normalnie na układ jezdny i kierowniczy działa wiele sił wynikających ze pokonywania zakrętów, zmiany kąta nachylenia drogi czy zwyczajnych nierówności nawierzchni. W każdym samochodzie wszystkie te siły przekładają się na niekontrolowane ruchy kół skrętnych, przekładnię kierowniczą i kierownicę, a także sprawiają, że kierowca mimowolnie musi cały czas korygować tor jazdy.

Robi się to automatycznie i bezwarunkowo, ale mechaniczny układ kierowniczy wymusza niemal stały ruch kierownicy. W układzie Direct Adaptive Steering nie jest to konieczne. Tu z większości tych obowiązków wyręcza kierowcę komputer, a z drugiej strony to, co zawsze trafia na kierownicę (drgania, delikatne skręty) w Q50 jest filtrowane.

Jest ich bardzo wiele i nawet trochę doświadczony kierowca jest w stanie zrozumieć zalety tego rozwiązania po kilkugodzinnej przejażdżce. Na koło kierownicy nie działają żadne drgania i siły, których nie potrzebuje. Wszelkie nierówności trafiają do kierowcy poprzez karoserię.

Nachylenia drogi, które są w zasadzie standardem, nie powodują ściągania samochodu w stronę pobocza. W czasie, gdy każdy inny kierowca musi delikatnie skręcić w stronę osi jezdni by jechać na wprost, układ Direct Adaptive Steering wykonuje to sam, skręcając koła bez informacji zwrotnej na kierownicę. Oznacza to, że kierownica nawet nie drgnie, podczas gdy koła korygują tor jazdy.

Kierowca ma też tak jak w wielu innych samochodach ze zmiennym układem kierowniczym wpływ na siłę wspomagania (choć wspomaganie w tym przypadku to tylko teoria) i przełożenie układu - obie te rzeczy niezależnie od siebie. Direct Adaptive Steering oferuje nawet więcej, bo sam adaptuje się do warunków jazdy.

Na przykład podczas szybkich i głębokich skrętów sam pogłębia kąt skrętu kół lub przyspiesza ich skręt, by kierowca nie musiał przekładać rąk na kierownicy. I rzeczywiście, nawet na ciasnych rondach nie jest to wymagane. W sytuacjach podbramkowych układ kierowniczy współpracujący z systemem ESP może sam wspomóc kierowcę i układ hamulcowy w wyprowadzeniu samochodu z poślizgu.

Direct Adaptive Steering wykorzystywany jest także przez system utrzymywania pasa ruchu. Kierowca może liczyć na drobne korekty, gdy za bardzo zbliży się do linii jezdni, choć w praktyce trzeba na nią prawie najechać. Co ciekawe, gdy trzyma kierownicę układ daje sygnał w postaci delikatnego skrętu kierownicą i jeśli kierowca nie poluzuje uchwytu lub sam nie skręci, samochód przekroczy linię namalowaną na jezdni.

Natomiast gdy pozostawi kierownicę bez chwytu, lekkie łuki Infiniti pokona samo, z widocznymi, choć bardzo subtelnymi ruchami kierownicą. Co więcej, model Q50 jest w stanie odczytać nie tylko linie namalowane na jezdni, ale także linie tworzące się na powierzchni drogi podczas jazdy i tutaj tor jest już kontrolowany bez skrętów kierownicą, a jedynie przez skręt kół. Dzieję się tak w przypadku nachylenia drogi lub przy silnych podmuchach wiatru.

Kierowca nawet nie wie, że samochód sam się prowadzi, choć w rzeczywistości można to delikatnie odczuć. Kolejną zaletą Direct Adaptive Steering jest połączenie tego rozwiązania z tzw. tarczą bezpieczeństwa, która obserwuje samochód dookoła i w razie pojawienia się ryzyka kolizji informuje o tym układ kierowniczy, który wykonuje korektę w kierunku od samochodu, do którego Q50 się zbliża. Przydaje się to głównie w mieście i na autostradzie.

Wszystko to, w połączeniu z aktywnym tempomatem i tarczą bezpieczeństwa sprawia, że Infiniti Q50 jest bardzo blisko pojazdu autonomicznego, którym na przykład na autostradzie teoretycznie można jechać czytając gazetę. Osobiście przekonałem się o zaletach tego układu podróżując tym samochodem po nierównym odcinku drogi dwujezdniowej, z dwoma pasami w jednym kierunku.

Jazda tym odcinkiem nigdy wcześniej nie była tak nieabsorbująca. Wszystkie korekty, które normalnie trzeba wykonywać ze względu na nierówności, Direct Adaptive Steering wykonuje samoczynnie, a pofałdowania drogi nie wymuszały ruchów kierownicą.

Dużo mówi się o pewnych niedoskonałościach Direct Adaptive Steering, który odbiera czucie samochodu. Owszem, układ kierowniczy steer-by-wire nie jest tak czuły jak konwencjonalne rozwiązania, ale są układy z elektrycznym wspomaganiem, które wcale nie są lepsze. Poza tym trzeba jasno powiedzieć, że Infiniti Q50 nie jest samochodem przeznaczonym na tor wyścigowy, a już na pewno nie do wyścigów ulicznych.

Czułość układu jest całkowicie wystarczająca by sprawnie i szybko manewrować w normalnym ruchu drogowym, a podczas tygodniowego testu Q50 nie miałem nawet przez chwilę wrażenia, jakobym stracił czucie czy nie wiedział, co dzieje się z kołami. Ciekawe czy osoby negatywnie wypowiadające się na temat Direct Adaptive Steering robiłyby to samo, gdyby nie wiedziały jaka jest jego konstrukcja?

Czy układy kierownicze steer-by-wire to przyszłość motoryzacji? Pytanie na razie pozostaje bez odpowiedzi, bo inni producenci tylko delikatnie i nieśmiało zbliżają się w tym kierunku. Może nie jest to coś, czego potrzebuje rynek, albo jest zbyt trudne by zaprzątać sobie głowę? Odpowiedź przyniesie przyszłość, a wszystko co nowe na początku zawsze budzi niechęć.