Támadnak a szögletes kormányok

Ha van az autónak olyan alkatrésze, amit mindig elválaszthatatlannak tartottunk tőle, az a kormánykerék. Annyira az, hogy számtalan helyen, emblémákon, címereken is feltűnik, mint az autózás jelképe. Ennek még az sem mond igazán ellent, hogy az utóbbi időben némileg vesztett kerekdedségéből. Egyes sportautókban a könnyebb elférés és elforgathatóság miatt az alját csapták le, másokban a tetejét is, míg versenyautókban találkozni olyannal is, amelynek formája inkább hasonlít téglalapra, mint körre.

Mint például a Forma 1-ben is, ahol nincs is nagyon szükség többre, hiszen a versenypályák kanyarjaiban a kormányt sokkal kisebb szögben kell elfordítani, mint amikor egy utcai autóval egy szűk parkolóházban próbálunk manőverezni. Hasonló formájú kormánnyal még egyes számítógépes játékokhoz tartozó szimulátoroknál találkozni, de az ok ugyanaz, mint a versenyautóknál.

Hétköznapi közlekedésre szánt autóban azonban annyira képtelenségnek tűnik egy ilyen kormány megjelenése, hogy amikor a Tesla közzétette az új Model S műszerfalának képét, és azon egy repülőgép kormányra emlékeztető szarvkormány díszlett, általános felháborodást keltett. Holott a Tesla már nincs egyedül, ugyanis a Toyota is meglengette, hogy a Lexus következő elektromos autóját, az RZ-t is hasonló kormánnyal kell majd irányítani.

No de hogyan, hiszen az ilyen kormányokat nem lehet átfogni, ami repülőgépeknél és versenyautóknál nem gond, de egy utcára szánt autóban! A rejtély megoldása a kormányműben rejlik, pontosabban annak hiányában. A Toyota legalábbis egyértelmű utalást tett arra, hogy az új Lexusba kormányoszlop nélküli, elektronikus kormányt szándékozik beépíteni, amit nem kell és nem is lehet annyira elfordítani, hogy átfogásra lenne szükség.

A mechanikussal szemben a teljesen elektronikus kormányzás egyik előnye éppen az lenne, hogy a kormány áttétele széles határok között változhat. Éppúgy megoldható vele, hogy alig pár fokos elfordításnál is teljesen elforduljon a kerék, mint ennek az ellenkezője, a nagy kormányelfordításhoz társuló kis kerékkitérés is. És persze minden más lehetőség, ami e kettő között van. Mindez épp attól válik lehetségessé, hogy a kormány és a kormánymű között egyáltalán nincs mechanikus kapcsolat. Csak az számít, hogy az különböző érzékelőktől beérkező adatok alapján az irányító elektronika milyen elfordítási parancsot ad a kormánymű fogaslécén elhelyezett elektromotornak.

A központi elem tehát a vezérlőegység, ami a kormánynál elhelyezett egységgel és az elektromos kormányművel, valamint az autó központi vezérlőegységével áll kapcsolatban. Az autótól érkeznek olyan jelek, mint például a sebesség, a hosszanti, és az oldalirányú gyorsulás, és a függőleges tengely körüli perdület. A kormánytól az elfordítási szög, az elfordítás (szög)sebessége és a kormányelfordítási nyomaték érkezik, a kormánymű pedig a villanymotor fogaskerekének szöghelyzetéről és a fogaskerék helyzetéről küld visszajelzést, miközben végrehajtja a vezérlőegységtől érkező utasításokat.

A három fő egység közül a kormánymű nem igazi különlegesség, tulajdonképpen egy olyan elektromos fogasléces szervokormánymű is beválhat, amit ma is alkalmaznak. Az egyetlen feltétel, hogy a szervomotornak a fogaslécnél kell lennie, azt kell hajtania. Ezzel együtt valószínű, hogy a feladatra speciális, nagyobb nyomatékú motorokat vetnek majd be. A kormánynál lévő egység már izgalmasabb, ott ugyanis nem csak a különböző érzékelőket találjuk. Ellenállás nélküli, azaz üresben forgó, csak elektronikus jelek adására képes kormánnyal lehetetlen lenne kézben tartani és pontosan irányítani az autót, ezért mindenképpen beépítenek egy elektromotort, ami a megfelelő érzeteket kialakítja. Valójában ez sem új találmány, a számítógépes játékoknál ezeket hívják ékes magyarsággal force feedback-es kontrollernek, legyen az akár repülős joystick, akár autós kormány.

Talán elsőre nem teljesen egyértelmű, miért is jó áttérni a mechanikusról az elektronikus rendszerre, de a megoldás valóban új távlatokat nyithat meg azon túl is, hogy a - kormányt nem is igénylő - önvezetés előszobájának tekinthető. Az egyik előnyről már volt is szó, miszerint szűk helyeken manőverezve sem kell összevissza tekergetni és közben akár többször átfogni a kormányt, hanem egy kormányfogással mindent megoldhatunk.

A Toyota például jobbra és balra is 110 fokos elfordítást célzott meg, ami azt jelenti, hogy balra kilenc óránál, jobbra három óránál alig kell tovább fordítani a kormányt – pontosabban azt a valamit, ami helyette van. Annak a bizonyos valaminek, nevezzük mondjuk szarvkormánynak, is van azonban kézzelfogható előnye. Mivel nincs felső karimája, ezért jobban lehet látni az információktól hemzsegő digitális műszeregységet.

A mechanikus kormányoszlop elhagyása is több előnyt rejt magában. Nem utolsósorban az autógyárak számára. Az egyik, hogy hely szabadul fel ezáltal a műszerfalban, amit más célra lehet felhasználni. Ennél nagyobb léptékű előny, hogy sokkal könnyebbé válik a bal- és a jobbkormányos változatok kivitelezése. Eleve nincs szükség kétféle kormányműre, hiszen csak a vezetékeket kell másképp elvezetni. Valójában azonban konkrétan kormányra sincs szükség, illetve az autó irányítása megvalósítható más jelbevivő eszközzel, például joystick-kel is, amit például mozgáskorlátozottak egyszerűbb kezelni. És ha még ez sem lenne elég, egyszerűbb vele az autó távirányítását megoldani, ami például szűk helyek megközelítésénél jelenthet előnyt.

Mondhatnánk, hogy mindez szép és jó, csak épp van egy apró bibi. A törvényi szabályozás ugyanis úgy szólt, hogy az autóban olyan kormányműnek kell lennie, ami minden körülmények között kapcsolatot tart fenn a vezető és az első kerekek között. A kormányzási erőt csökkentő akár hidraulikus, elektromos, vagy másmilyen (például pneumatikus) szervót lehet beépíteni, de a kapcsolatnak akkor is fenn kell állnia, ha ezek felmondják a szolgálatot. Erre pedig a legalkalmasabbnak és legmegbízhatóbbnak mindenkor a mechanikus kapcsolatot tekintették, ami akkor is működik, ha nincs olajnyomás vagy áram.

A műszaki haladást elfogadva azonban a szabályozás már 2018-ban megváltozott. Napvilágot látott az: „Az Egyesült Nemzetek Európai Gazdasági Bizottságának (ENSZ EGB) 79. számú előírása – Egységes rendelkezések a járműveknek a kormányberendezés tekintetében történő jóváhagyásáról [2018/1947]”, amelynek a bevezetőjében szó szerint a következő áll: „A technológiai fejlődés és az a kívánalom, hogy a mechanikus kormányoszlop eltávolítása által az utasok biztonsága javuljon, valamint a bal- és jobbkormányos járművek kormányberendezésének kezelésére szolgáló szerv könnyebb áthelyezéséből adódó gyártási előnyök a hagyományos megközelítés felülvizsgálatához vezettek, ezért most az előírás az új technológiák figyelembevétele céljából módosításra került. Ennek megfelelően most már lehetőség nyílik olyan kormányrendszerek kialakítására, amelyekben nincs pozitív mechanikai kapcsolat a kormányberendezés kezelőszerve és a kerekek között.” A további közel ötven oldalon ennek részleteit taglalják.

A módosítás azonban azt is tartalmazza, hogy továbbra is mindenképpen szükség van másodlagos, vagy tartalék rendszer beépítésére, ami az elsődleges rendszer kiesése esetén átveszi a feladatot - csak annak éppen nem kell mechanikusnak lennie, lehet elektromos is. A helyzet hasonló a repülőgépeknél már évtizedes múltra visszatekintő irányítási rendszerre, ahol mindenből három van, hogy még akkor is irányítani lehessen a gépet, ha az elsődleges, vagy akár a másodlagos rendszer is kidől.

A világ egyik legnagyobb autógyári beszállító vállalata, a német Schaeffler már elkészített egy olyan rendszert, ami megfelel a 79-es előírásnak. A vezérlőegység a repülőgépekhez hasonlóan háromszoros védelmet kapott, szervomotorból pedig kettőt építenek be. Szériaautóba még nem került a rendszer, de versenyautóban már tesztelik. Az év elején három DTM-es autóba szerelték be, vegyes sikerrel. Kettőből ki kellett építeni, és hagyományos rendszerrel pótolni. A harmadik azonban, egy Mercedes-AMG GT3, tovább versenyzett a tisztán elektronikussal, és a pódiumig jutott. Vezetője, Maximilian Buhk szeptemberben, a Lausitzringen állhatott fel a dobogó harmadik fokára.

Ilyen rendszert azonban nem egyedül a Schaeffler fejleszt, hanem számos más beszállító is, például a szintén német ZF, a General Motorshoz tartozó Nextsteer Automotive, vagy a japán NSK Automotive. Mivel a törvényi háttér már lehetővé teszi, a vezetést segítő rendszerek terjedése és a jövőben az önvezetés miatt pedig észszerű az elektronikus kormányrendszerek bevezetése, szinte csak idő kérdése, hogy az új autókban mikorra váltja fel teljesen a hagyományos kerek kormánykereket a szögletes. Valahogy úgy, ahogy a digitális műszeregységekkel is történt.