سیستم فرمان سیمی لکسوس چیست و چگونه کار می‌کند؟

لکسوس زمانی که اعلام کرد خودروی RZ، نخستین شاسی‌بلند تمام الکتریکی این شرکت، به جای فرمان دایره‌ای سنتی با فرمان یوغی شکل عرضه خواهد شد، توجه بسیاری را جلب کرد، اما تغییر واقعی در پشت این قطعه عجیب نهفته است. سیستم فرمان سیمی لکسوس که در برخی مناطق وان موشن گریپ نام‌گذاری شده است جایگزین اتصال مکانیکی می‌شود که معمولاً فرمان را به چرخ‌ها متصل می‌کند. لکسوس می‌گوید با این کار می‌تواند مزایای متعددی ارائه دهد.

به طور خاص برای فرمان یوغی شکل RZ، این سیستم به جبران سطح تماس کوچک‌تر کمک می‌کند. معمولاً با فرمان دایره‌ای، هنگام مانور دادن دست‌ها می‌توانند دور لبه فرمان بلغزند. با فرمان یوغی شکل که لبه فرمان را به دو بخش بسیار کوچک‌تر تقلیل می‌دهد این کار آشکارا ممکن نیست. در مورد فرمان یوغی شکل آپشنال تسلا در مدل S و مدل X، این وضعیت به معنای پیچاندن بازوها برای حفظ فرمان در پیچ‌های بزرگ‌تر است.

لکسوس با تغییر میزان زاویه فرمان اعمال‌شده، مستقل از درجه چرخش فرمان یوغی، از این مشکل عبور می‌کند. از آنجا که فرمان عملاً یک ورودی دیجیتالی است، RZ می‌تواند بسته به عواملی مانند سرعت خودرو یا موقعیت دست‌های راننده، میزان تنظیم زاویه فرمان را تعیین کند.

فرمان سنتی معمولی معمولاً بین ۹۰۰ تا ۱,۲۰۰ درجه چرخش دارد: به عبارت مؤثر، می‌توانید فرمان را دو، سه بار یا بیشتر کاملاً بچرخانید تا زاویه فرمان از چپ کامل به راست کامل تنظیم شود. در مقابل، فرمان یوغی شکل فرمان سیمی لکسوس برای چرخش از یک سمت به سمت دیگر تنها به ۱۵۰ درجه چرخش نیاز دارد. برای جبران این کاهش، از نسبت فرمان متغیر استفاده می‌شود، به‌طوری‌که میزان چرخش فرمان یوغی در یک سرعت خودرو ممکن است زاویه فرمان را بیشتر یا کمتر از همان میزان چرخش در سرعتی دیگر تنظیم کند.

نسبت‌های فرمان متغیر پیش از این نیز استفاده شده‌اند، اما نسبت فرمان لکسوس به مراتب تهاجمی‌تر است. برای مثال، اگر در پارکینگ هستید، چرخش کوچک فرمان یوغی تأثیر بسیار زیادی بر زاویه فرمان خواهد داشت. این کار برای آسان‌تر کردن مانور در فضاهای پارک بدون نیاز به چرخاندن مکرر دست روی دست انجام می‌شود. از سوی دیگر، در سرعت‌های بالاتر، لکسوس نسبت فرمان را کاهش می‌دهد. لکسوس می‌گوید این کار باعث می‌شود RZ هنگام رانندگی در خط مستقیم در بزرگراه، پایدارتر باشد. رایانه‌های این شاسی‌بلند الکتریکی دائماً سرعت، ورودی‌های فرمان و سایر عوامل را ارزیابی کرده و نسبت را متناسب با آن تنظیم می‌کنند.

این اتصال یک‌طرفه نیز نیست. عملگر کنترل فرمان که دنده فرمان را می‌چرخاند، همراه با سایر حسگرها، می‌تواند اطلاعاتی درباره شرایط جاده مانند چسبندگی کم یا حتی نزدیک شدن چرخ‌ها به از دست دادن کامل اصطکاک را به عملگر گشتاور فرمان که فرمان یوغی به آن متصل است ارسال کند.

بنابراین سیستم‌های کنترلی می‌توانند از نظر سنگینی کلی تنظیم شوند. برای مثال فرمان را در سرعت‌های پایین سنگین‌تر و در سرعت‌های بالاتر سبک‌تر کنند. حالت رانندگی نیز می‌تواند به عنوان معیاری مهم استفاده شود، مانند سبک‌تر شدن فرمان در حالت کامفورت و سنگین‌تر شدن آن در حالت اسپرت. میزان بازخورد جاده نیز بسته به اینکه راننده احتمالاً عایق‌بندی بیشتر را ترجیح می‌دهد یا احساس اتصال بیشتر به سطح جاده را، قابل تنظیم است.

حذف اتصال مکانیکی از طریق ابزارهای مصنوعی و تنها برای جایگزین کردن احساسی که از آن به دست می‌آید ممکن است کمی مضحک به نظر برسد؛ اما استدلال لکسوس این است که سیستم می‌تواند بهتر فیلتر کند که رانندگان مایل هستند چه احساساتی را تجربه کنند و چه مواردی را ترجیح می‌دهند نادیده بگیرند، مانند لرزش لاستیک یا دست‌اندازهای موجود در جاده بی‌کیفیت.

قطع ارتباط مکانیکی بین کنترل‌های راننده و نحوه پاسخگویی خودرو ایده جدیدی نیست. در واقع، سیستم‌های فرمان سیمی از یک دهه پیش بر روی خودروهای تولیدی در دسترس بوده‌اند. سیستم فرمان مستقیم تطبیقی اینفینیتی در سال ۲۰۱۳ به عنوان یک گزینه در Q50 عرضه شد و حرکت فرمان را به یک عملگر تبدیل می‌کرد که زاویه چرخ‌ها را تنظیم می‌نمود.

استدلال اینفینیتی این است که این فناوری که همچنان در خودروهایی مانند Q50 و Q60 ارائه می‌شود از انتقال ضربات جاده و چرخ‌ها به فرمان جلوگیری می‌کند و همچنین سطوح مختلف شخصی‌سازی فرمان را امکان‌پذیر می‌سازد. برای مثال، در حالت رانندگی استاندارد، فرمان سبک‌تر است و در حالت اسپرت پلاس، نسبت فرمان سریع‌تر می‌شود.

در حال حاضر سیستم ترمز سیمی حتی رایج‌تر است؛ مانند سیستم فرمان، این سیستم به طور مؤثر حرکت پدال ترمز را به‌صورت الکترونیکی ترجمه کرده و ترمزها را متناسب با آن تنظیم می‌کند، نه اینکه صرفاً بر یک سیستم مکانیکی یک‌به‌یک متکی باشد. ترمز سیمی به ویژه در مدل‌های برقی، به خودرو اجازه می‌دهد تصمیم بگیرد چگونه ترمز احیاکننده (در این سیستم موتورهای الکتریکی به عنوان ژنراتور عمل می‌کنند، سرعت خودرو را کاهش می‌دهند اما هم‌زمان باتری‌ها را نیز شارژ می‌کنند) و ترمز سنتی را برای حداکثر بازده کلی ترکیب کند.

برخلاف ترمز سیمی که معمولاً هنوز یک سیستم ترمز هیدرولیک نیز به عنوان پشتیبان در صورت خرابی الکترونیک دارد، سیستم فرمان سیمی لکسوس دارای ستون فرمان مکانیکی به عنوان پشتیبان نیست. در عوض، لکسوس بر فناوری الکترونیکی برای پوشش خرابی‌های احتمالی سیستم تکیه می‌کند. نسخه‌های تکراری از سخت‌افزار و نرم‌افزار وجود دارد، به‌طوری‌که اگر مجموعه اولیه دچار مشکلی شود، سیستم ثانویه وارد عمل شده و اطمینان حاصل می‌کند که RZ قابلیت فرمان‌پذیری را از دست ندهد. لکسوس همچنین یک باتری جداگانه تعبیه کرده است تا خرابی برق در جای دیگر شاسی‌بلند، توانایی هدایت RZ به نقطه توقف ایمن را نیز از بین نبرد.

این درجه از ایمنی پیش‌تر در نمونه‌های اولیه خودروهای خودران دیده شده است، زیرا خودروسازان برای خودروهایی که راننده انسانی را به طور کامل حذف می‌کنند، آماده می‌شوند. اگرچه لکسوس RZ نمی‌تواند خودش رانندگی کند، اما ویژگی‌هایی مانند پارک پیشرفته را ارائه می‌دهد که به این شاسی‌بلند امکان داده در فضاهای پارک موازی و عمودی مانور داده و خارج شود. همچنین کمک به تغییر لاین به عنوان یک قابلیت تقویت‌شده برای کروز کنترل تطبیقی با حفظ لاین در دسترس است.