4WS

Four Wheel Steering
Система управления всеми колёсами
Разработчик: Honda, Mitsubishi, Mazda, Toyota, Delphi, Continental

2010 © Александр Флегентов
Источник: Авторевю

Эксперименты с полноуправляемыми автомобилями велись еще в тридцатые годы прошлого века, а первым массовым легковым автомобилем со всеми управляемыми колесами стала Honda Prelude 4WS 1987 года, которая снабжалась механической системой с хитроумной кинематической связью между рулевыми рейками передних и задних колес. Тогда же на японском рынке произошел настоящий полноуправляемый бум: Mitsubishi Galant и Sigma, Mazda 626, а два года спустя и Toyota Celica — все обзавелись версиями с управляемыми задними колесами.

Применение систем управления всеми четырьмя колесами преследует три цели. Первая — получить переменную чувствительность автомобиля к повороту руля. Ведь при тихой езде по городским улочкам лучше иметь «острое» рулевое управление — чтобы не накручивать баранкой при каждом маневре. А на автостраде «острый» руль может вызвать проблемы — машина будет слишком резко реагировать даже на небольшие подруливания. Вторая цель — улучшить маневренность автомобиля при парковке или развороте в стесненных городских условиях, то есть уменьшить радиус поворота. И третья — повысить курсовую устойчивость при резких маневрах на высокой скорости.

В конце 90-х годом ХХ века система 4WS, устанавливаемая по заказу на купе Honda Prelude 2,2 VTi, явилась развитием предыдущей электронноуправляемой системы, которая в 1991 году сменила механическую. Задние колеса здесь поворачиваются с помощью специального рулевого механизма с электроприводом, встроенного в довольно сложную заднюю подвеску. А управляет им специальный электронный блок, который получает от нескольких датчиков информацию о скорости автомобиля, об угле поворота руля, передних и задних колес и т. д.

Работает система 4WS в двух режимах. На малой скорости задние колеса поворачиваются в сторону, противоположную передним, и при маневре той же кривизны руль нужно будет вращать на меньший угол. То есть чувствительность рулевого управления будет выше, а вдобавок автомобиль станет более маневренным. К примеру, при развороте передние колеса будут вывернуты до упора влево, а задние — вправо на угол до восьми градусов. Радиус разворота при этом уменьшится на 15% по сравнению с обычным автомобилем и составит всего 4,7 метра!

А при движении на большой скорости — в быстром вираже или при перестроении из ряда в ряд на автостраде, — задние колеса, наоборот, будут поворачиваться на небольшой угол в ту же сторону, что и передние.

К примеру, автомобиль, совершая маневр на автостраде, будет словно не поворачивать, а «переходить» из ряда в ряд параллельно полосам разметки. Что это даст? Машина будет двигаться по дуге меньшей кривизны и большего радиуса. Момент, поворачивающий машину вокруг вертикальной оси, будет меньше — стало быть, уменьшится и риск потери курсовой устойчивости и развития заноса задней оси.

Но если раньше подобные системы служили в основном для повышения маневренности автомобиля, то перспективные механизмы призваны облегчить работу системам курсовой устойчивости. так специалисты американской компании Delphi решили, что управление задними колесами может служить заменой обычным системам стабилизации — и разработали, в 2004-м году, свой вариант под названием Active Rear Steering (ARS).

Американцы предлагают удерживать машину на курсе не подтормаживанием колес, как это делают нынешние системы вроде ESP, а с помощью автоматического подруливания задних колес. По словам создателей, ARS сводит к минимуму избыточную или недостаточную поворачиваемость и обеспечивает превосходную устойчивость и управляемость без снижения скорости. Кроме этого, работая вместе с АБС, система может стабилизировать автомобиль при торможении на «миксте» — покрытии с неравномерным коэффициентом сцепления. И, естественно, задние управляемые колеса помогут повысить маневренность в городских условиях или сделать более безопасным движение с тяжелым прицепом.

Однако система фирмы Delphi, подобно многим предшественникам, оказалась слишком громоздкой — для поворота задних колес требовалась отдельная рулевая «рейка».

Другое решение предложил концерн Continental.

Система полного управления разрабатывается концерном Continental в рамках проекта Global Chassis Control (GCC), который в числе прочего включает, например, создание шин с намагниченными боковинами SWT, Side Wall Torsion. А для управления задними колесами немецкие специалисты предполагают «играть» длиной рычагов подвески — с помощью компактных исполнительных механизмов с электро- или гидроприводами. В первом случае электропривод регулирует длину тяг, а во втором — встроенный в шарнир гидроцилиндр изменяет положение рычага относительно кузова. Таким образом для каждой конкретной ситуации подбираются оптимальные углы установки колес, причем правое и левое колеса управляются независимо друг от друга.

Фирма Hyundai в 2005-м году готовила подобное устройство для нового седана Sonata NF.