"Москвич" готовится к электронному рулю: как Steer-by-wire приблизит автомобили к автопилоту L4
Московский автозавод "Москвич" рассматривает внедрение полностью электронного рулевого управления Steer-by-wire. Для работы над проектом предприятие заключило соглашение с АО "КАМА", разработчиком электромобиля "Атом", и китайской компанией Hangzhou Shibao, специализирующейся на системах рулевого управления.
Меморандум о сотрудничестве подписали 3 сентября во Владивостоке в рамках Восточного экономического форума. Пока стороны находятся на начальной стадии: им предстоит сформировать технические требования, определить конструкцию системы, выбрать вариант размещения компонентов и провести комплекс испытаний. После этого станет понятно, на каких моделях "Москвича" технология сможет появиться первой.
Как работает электронный руль
В традиционной конструкции руль связан с передними колёсами механически - через рулевую колонку, карданные соединения, рейку и другие элементы. В системе Steer-by-wire прямой механической связи между рулём и колёсами нет либо она выполняет резервную функцию.
Поворот рулевого колеса фиксируют датчики. Полученная информация преобразуется в электронные команды, которые передаются блоку управления. Он рассчитывает необходимый угол поворота, скорость реакции и усилие на руле, после чего исполнительные механизмы поворачивают колёса.
Такая схема требует высокой отказоустойчивости. В автомобиле должны быть предусмотрены резервные датчики, дублированные цепи питания, дополнительные электронные блоки и алгоритмы безопасного перехода в случае неполадки. Поэтому разработка Steer-by-wire включает не только установку оборудования, но и длительные стендовые и дорожные испытания.
Почему технология важна для автопилота
Главное преимущество электронного рулевого управления заключается в том, что автомобиль получает возможность самостоятельно изменять направление движения без физического вмешательства водителя. Это необходимо для автоматической парковки, удержания в полосе, объезда препятствий и других функций продвинутых ассистентов.
При механическом руле система помощи водителю должна воздействовать на рулевую колонку дополнительным электромотором. Steer-by-wire позволяет передавать команды напрямую через электронную архитектуру машины. Благодаря этому упрощается интеграция рулевого управления с камерами, радарами, лидерами, навигацией и центральным вычислительным комплексом.
Именно поэтому технологию рассматривают как один из элементов будущего автопилота уровня L4. На этом уровне автомобиль способен самостоятельно выполнять поездку в определённых условиях и зонах, хотя в других ситуациях управление может потребовать участия человека. До полноценного беспилотного транспорта ещё далеко, однако электронный руль создаёт для него необходимую базу.
Настройки рулевого управления можно менять программно
Ещё одна особенность Steer-by-wire - возможность изменять характеристики рулевого управления с помощью программного обеспечения. Производитель сможет настраивать усилие на руле, скорость реакции и количество оборотов, необходимых для поворота колёс.
Для городской езды можно предусмотреть лёгкий руль и более высокую манёвренность. На трассе система способна сделать реакции плавнее и добавить усилие, чтобы автомобиль лучше сохранял прямолинейное движение. Отдельные профили могут появиться для парковки, движения по скользкой дороге или спортивного режима.
В дальнейшем настройки смогут адаптироваться под конкретного водителя. Электроника будет учитывать выбранный профиль, стиль управления и дорожную ситуацию. При этом программные параметры можно обновлять без существенной переделки механической части автомобиля.
Распределение обязанностей между партнёрами
Инжиниринговую часть проекта намерены вести специалисты "Москвича" и "Атома". Их задача - адаптировать электронное рулевое управление к платформам и кузовам автомобилей, определить места установки компонентов, разработать алгоритмы и провести калибровку.
Команда "Атома" также должна подключиться к подготовке системы к сертификации. Для такой технологии особенно важны вопросы функциональной безопасности, устойчивости к сбоям и корректной работы при различных температурах, вибрациях и дорожных нагрузках.
Hangzhou Shibao станет поставщиком системы Steer-by-wire и примет участие в её технической адаптации. Компания должна предоставить данные о требованиях к проектированию, интеграции и испытаниям компонентов.
"Москвич", со своей стороны, передаст партнёрам технические характеристики автомобилей, конструкторскую документацию и сведения о производственных возможностях предприятия. Это позволит оценить, насколько существующие платформы готовы к переходу на новую архитектуру.
Что изменится для водителя
Внешне автомобиль с электронным рулём может практически не отличаться от привычной модели. Однако ощущения за рулём будут зависеть не только от механики подвески, но и от программных настроек. Производитель сможет точнее адаптировать поведение машины под разные сценарии.
В некоторых конфигурациях появится возможность изменить форму и расположение органов управления. Поскольку жёсткая рулевая колонка больше не является обязательной, конструкторы получат дополнительную свободу при проектировании салона. Это особенно важно для электромобилей и машин с расширенными функциями автоматизации.
При этом водителю потребуется сохранить возможность быстро вмешаться в управление. Даже при высоком уровне автоматизации система должна предсказуемо передавать контроль человеку и информировать его о доступности автопилота, ограничениях и возможных неисправностях.
Основные сложности внедрения
Главный вызов для Steer-by-wire - безопасность. Отказ одного датчика или электронного блока не должен привести к потере управления. Поэтому система должна иметь резервирование, постоянную самодиагностику и независимые защитные контуры.
Дополнительные требования связаны с российскими условиями эксплуатации. Электроника должна стабильно работать при сильном морозе, перепадах температур, высокой влажности, попадании воды, соли и грязи. Испытания потребуются не только на полигонах, но и на дорогах с разным покрытием.
Важна и кибербезопасность. Чем больше функций автомобиля зависит от программного обеспечения и обмена данными, тем выше требования к защите электронных блоков от несанкционированного доступа и ошибочных команд.
Связь с локализацией компонентов
Проект по электронному рулевому управлению вписывается в более широкую программу развития российской автомобильной инженерии. Ранее кроссовер "Москвич 3" получил локализованный блок ESC - системы стабилизации, адаптированный к российским дорогам и климату. Работы по локализации и настройке выполнялись при участии компании "НАМИ инновационные компоненты".
АО "КАМА" также заявляло о высокой степени локализации электромобиля "Атом" на старте производства. Основные элементы модели планируется разрабатывать и выпускать в России. Наработки команды "Атома" в области электроники, программного управления и сертификации могут оказаться полезными при создании новой системы для "Москвича".
Пока неизвестно, какая именно модель первой получит Steer-by-wire и когда технология выйдет на серийный рынок. Сначала участникам предстоит подтвердить её совместимость с конкретными платформами, добиться необходимого уровня надёжности и пройти все предусмотренные процедуры проверки. Если проект будет реализован, "Москвич" сможет получить не просто новую рулевую систему, а основу для дальнейшего перехода к более интеллектуальным ассистентам и автоматизированному вождению.
