التحكم النشط في الجسم

نظام التحكم النشط بالهيكل (ABC) هو الاسم التجاري لشركة مرسيدس-بنز المستخدم لوصف نظام التعليق الهيدروبنيوماتيكي الذي يتم التحكم فيه إلكترونياً . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يعمل هذا النظام على تحسين جودة القيادة ويسمح بالتحكم في حركات هيكل السيارة، مما يقلل من ^ميلان الهيكل في العديد من مواقف القيادة، بما في ذلك الانعطاف والتسارع والكبح . ^{[ 2} ]

لقد كانت مرسيدس بنز تجري تجارب على هذه القدرات لأنظمة تعليق السيارات منذ نظام التعليق الهوائي لسيارة 600 موديل 1963 ونظام التعليق الهيدروبنيوماتيكي (السائل والهواء) لسيارة 6.9 موديل 1974 .

كان نظام التعليق الهوائي النشط (ABC) متوفرًا فقط في طرازات الدفع الخلفي ، حيث كانت طرازات الدفع الرباعي 4MATIC متوفرة فقط بنظام التعليق الهوائي شبه النشط Airmatic ، وكانت سيارة مرسيدس-بنز GLE 450 4MATIC موديل 2019 أول سيارة دفع رباعي مزودة بنظام التعليق الهوائي النشط (ABC). ^{[ 2 ]}

تم تقديم النسخة الإنتاجية في معرض جنيف للسيارات عام 1999 على سيارة مرسيدس بنز CL-Class C215 الجديدة . ^{[ 3 ]}

في نظام ABC، يرصد الحاسوب حركة هيكل السيارة من خلال مستشعرات موزعة في جميع أنحاء المركبة، ويتحكم في عمل نظام التعليق النشط باستخدام آليات هيدروليكية مؤازرة . ويتم تزويد هذه الآليات بالضغط الهيدروليكي بواسطة مضخة هيدروليكية شعاعية عالية الضغط تعمل عند 3000 رطل لكل بوصة مربعة. وتقوم المراكم بتنظيم الضغط الهيدروليكي بواسطة فقاعة نيتروجين مغلقة مفصولة عن السائل الهيدروليكي بغشاء. ^{[ 1 ]}

يراقب 13 مستشعرًا حركة هيكل السيارة ومستوى ارتفاعها باستمرار، ويزودون وحدة التحكم في نظام التعليق النشط على المسار (ABC) ببيانات جديدة كل 10 مللي ثانية . ^{[ 1 ]} تقيس أربعة مستشعرات مستوى، واحد عند كل عجلة، مستوى السيارة، بينما تقيس ثلاثة مقاييس تسارع التسارع الرأسي لهيكل السيارة، ويقيس مستشعر تسارع واحد التسارع الطولي، ويقيس مستشعر آخر التسارع العرضي . وبمجرد أن تستقبل وحدة التحكم في نظام التعليق النشط على المسار (ABC) البيانات وتعالجها، فإنها تشغل أربعة محركات هيدروليكية ، كل منها مثبت على دعامة تعمل بالهواء المضغوط والسائل الهيدروليكي ، بجانب كل عجلة. ^{[ 4 ]}

بشكل فوري تقريبًا، يُولّد نظام التعليق المُؤَسْتَر قوى مُعاكسة لميل هيكل السيارة ، وانخفاضه، وانحناءه أثناء مناورات القيادة المختلفة. يقع دعامة التعليق، المُكوَّنة من نابض لولبي فولاذي وممتص صدمات مُتصلين على التوازي، بالإضافة إلى أسطوانة ضبط هيدروليكية، بين هيكل السيارة والعجلة. تُضبط هذه المكونات الأسطوانة في اتجاه دعامة التعليق، وتُغيّر طول التعليق. يُولّد هذا قوة تؤثر على نظام التعليق وتخميد السيارة في نطاق تردد يصل إلى خمسة هرتز . ^{[ 1 ]}

يشتمل النظام أيضًا على نظام تعليق قابل لتعديل الارتفاع ، والذي في هذه الحالة يخفض السيارة حتى 11 ملم (0.43 بوصة) بين سرعات 60-160 كم/ساعة (37-99 ميل/ساعة) لتحسين الديناميكا الهوائية واستهلاك الوقود والتحكم. ^{[ 1 ]}    

يُتيح نظام ABC أيضًا نظام تعليق ذاتي التسوية ، حيث يرفع أو يخفض المركبة استجابةً لتغير الحمولة (مثل تحميل أو إنزال الركاب أو البضائع). ^{[ 1 ]} تحتوي كل مركبة مُجهزة بنظام ABC على زر "ABC Sport" الذي يسمح للسائق بضبط نطاق التعليق وفقًا لتفضيلات أسلوب القيادة المختلفة. تُمكّن هذه الميزة السائق من ضبط التعليق للحفاظ على قيادة أكثر ثباتًا في ظروف القيادة الصعبة.

يتطلب الأداء الموثوق لنظام ABC تغيير زيت الهيدروليك واستبدال الفلتر بشكل منتظم.

لقد ظهرت بالفعل نماذج أولية من نظام ABC في سيارات مرسيدس بنز C112 لعام 1991 ، ومرسيدس بنز فاريو للأبحاث لعام 1995 ^{[ 5 ]} ومرسيدس بنز F200 لعام 1996 .

تم تقديم أول نسخة كاملة وجاهزة للإنتاج من نظام ABC في عام 1999 على سيارة مرسيدس بنز الفئة CL (C215) ذات الطراز الأعلى .

في عام 2006، قدمت مرسيدس-بنز الفئة CL (C216) الجيل الثاني من نظام التعليق النشط للتحكم في الهيكل ، والذي يُشار إليه في الوثائق الفنية باسم ABC Plus أو ABC II . قلل هذا النظام المُحدّث من ميلان الهيكل بنسبة 45% ^{[ 6 ]} مقارنةً بالجيل الأول من نظام ABC. تميز نظام ABC Plus بتصميم مُحسّن للنظام الهيدروليكي، مع أنابيب هيدروليكية أقصر، كما تم نقل مُخمد النبضات ليتم تركيبه مباشرةً على المضخة المزدوجة.

في عام 2010، أُضيفت وظيفة تثبيت مقاومة الرياح الجانبية . في حالة هبوب رياح جانبية قوية، وبحسب اتجاهها وشدتها المؤثرة على المركبة، يُغيّر هذا النظام توزيع حمل العجلات بحيث يُعوض تأثير الرياح إلى حد كبير أو يُقلله إلى أدنى حد. ولتحقيق هذا الغرض، تستخدم وحدة التحكم في نظام التعليق النشط على المكابح (ABC) مستشعرات معدل الانعراج، والتسارع الجانبي، وزاوية التوجيه، وسرعة الطريق، وهي مستشعرات برنامج الثبات الإلكتروني ESP®. ^{[ 7 ]}

في عام 2007، قدمت سيارة مرسيدس بنز F700 النموذجية نظام التعليق PRE-SCAN ، وهو نموذج أولي لنظام تعليق مسح الطريق، باستخدام مستشعرات الليدار ، ويعتمد على نظام التحكم النشط في الهيكل.

في عام 2013، قدمت مرسيدس-بنز الفئة S (W222) النسخة الإنتاجية من نظام PRE-SCAN، ولكن بكاميرا ستيريو بدلاً من أجهزة عرض الليزر. يُزود هذا النظام، المسمى Magic Body Control ، بنظام استشعار للطريق ( Road Surface Scan ) يقوم بتحميل المخمدات مسبقًا وفقًا لحالة الطريق. باستخدام كاميرا ستيريو ، يمسح النظام سطح الطريق حتى مسافة 15 مترًا أمام السيارة بسرعات تصل إلى 130 كم/ساعة (81 ميل/ساعة) ، ويضبط امتصاص الصدمات عند كل عجلة لمراعاة عيوب الطريق. في البداية، كان نظام Magic Ride Control متاحًا فقط في طرازات 8 أسطوانات وما فوق، ويحاول عزل هيكل السيارة من خلال التنبؤ بالعيوب في الطريق ومطبات السرعة بدلاً من مجرد التفاعل معها. ^{[ 8 ] [ 9 ]} خضع نظام ABC لتعديلات كبيرة في الفئة S الجديدة: أصبح امتصاص صدمات العجلات قابلاً للتعديل باستمرار، وتم تحسين استجابة دعامات النوابض، وزيادة كفاءة المضخة. تربط واجهة رقمية وحدة التحكم بالمستشعرات، بينما يربط ناقل FlexRay السريع وحدة التحكم بإلكترونيات المركبة. وتزيد قدرة المعالجة عن ضعف قدرة النظام السابق. ^{[ 10 ]}  

في عام 2014، قدمت سيارة مرسيدس بنز الفئة S كوبيه C217 الجديدة تحديثًا لنظام التحكم السحري بالهيكل، يُسمى نظام الميل النشط عند المنعطفات . ^{[ 11 ]} يسمح هذا النظام الجديد للسيارة بالميلان حتى 2.5 درجة عند المنعطفات، على غرار القطار المائل . يهدف هذا الميلان إلى موازنة تأثير قوة الطرد المركزي على الركاب، وهو متوفر فقط في طرازات الدفع الخلفي. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

في عام 2019، قدمت مرسيدس-بنز جيلاً جديداً من نظام التعليق النشط الخاص بها، والذي يُطلق عليه اسم E-Active Body Control (ويُكتب أيضاً EABC )، وقد ظهر لأول مرة في الجيل الرابع من مرسيدس-بنز GLE (V167). ^{[ 14 ] [ 15 ]}

يجمع نظام التحكم النشط بالهيكل الإلكتروني (E-Active Body Control) بين عناصر نظام التعليق الهوائي AIRMATIC ونظام هيدروليكي كهربائي بجهد 48 فولت، يتحكم بشكل فعال في قوى النوابض والتخميد بشكل فردي عند كل عجلة. وعلى عكس أنظمة التحكم النشط بالهيكل السابقة ، التي كانت تقاوم ميلان وانحراف الهيكل بشكل أساسي من خلال نظام هيدروليكي عالي الضغط، فإن نظام التحكم النشط بالهيكل الإلكتروني (E-Active Body Control) قادر أيضاً على التحكم في الحركة الرأسية لكل عجلة على حدة لتحسين راحة الركوب وقدرات القيادة على الطرق الوعرة.

باستخدام شبكة من أجهزة الاستشعار والكاميرات ووحدة التحكم المدمجة، يقوم النظام بمسح الطريق أمام السيارة ويُهيئ كل عجلة للأسطح غير المستوية. هذه الوظيفة التنبؤية، المستمدة من نظام التحكم السحري بالهيكل السابق القائم على الكاميرا، تُحسّن الراحة بشكل أكبر من خلال الضبط المسبق لقوى التخميد. ^{[ 16 ]}

تتيح شبكة الـ 48 فولت استجابة هيدروليكية أفضل واستعادة طاقة أكبر، مما يُمكّن ميزات مثل "مساعد القيادة الحرة"، الذي يسمح للسيارة بالتحرك بحرية عند انغرازها في الرمال أو الثلج. وقد طُرح هذا النظام لأول مرة في سيارتي مرسيدس-بنز GLE ومرسيدس -بنز GLS ، ثم وُسّع لاحقًا ليشمل مرسيدس-بنز الفئة S (W223) . ^{[ 17 ]}

يمثل نظام التحكم النشط في هيكل السيارة تطوراً لأنظمة التعليق النشطة بالكامل من مرسيدس-بنز، حيث يدمج نظام التعليق الهوائي والهيدروليكي والتحكم التنبؤي في الوقت الحقيقي ضمن بنية إلكترونية واحدة.

المركبات، حسب الترتيب الزمني:

• مرسيدس بنز C112
• سيارة مرسيدس بنز فاريو البحثية
• مرسيدس بنز F200
• مرسيدس بنز الفئة CL C215
• مرسيدس بنز الفئة S (W220) ، قياسية في S600 و S65 AMG، اختيارية في الفئات الأخرى ^{[ 18 ]}
• مرسيدس بنز الفئة SL R230
• مرسيدس بنز الفئة S (W221)
• مرسيدس بنز الفئة CL (C216)
• مرسيدس بنز الفئة SL R231
• مرسيدس بنز الفئة S (W222) : نظام التحكم السحري بالهيكل
• مرسيدس بنز الفئة S (C217) : نظام التحكم السحري بالهيكل
• مرسيدس بنز GLE (C167) : نظام التحكم النشط في هيكل السيارة
• مرسيدس بنز GLS (X167) : نظام التحكم النشط في هيكل السيارة
• مرسيدس بنز الفئة S (W223) : نظام التحكم النشط في هيكل السيارة

• كانت سيارة سيتروين DS موديل 1955 مزودة بنظام تعليق هيدروبنيوماتيكي صممه بول ماجيس - وهي أول سيارة مزودة بنظام تعليق قابل لتعديل الارتفاع ونظام تعليق ذاتي التسوية ؛ مستفيدة من حقيقة أن الغاز/الهواء يمتص القوة، بينما ينقل السائل القوة بسلاسة
• تضمنت منصة مرسيدس-بنز W112 لعام 1962 نظام تعليق هوائي في طراز 300SE وطراز مرسيدس-بنز 600 لعام 1963
• استخدمت سيارة رولز رويس سيلفر شادو موديل 1965 تقنية مرخصة من سيتروين دي إس : نظام تعليق هيدروبنيوماتيكي يوفر تسوية ذاتية
• استخدمت سيارة مازيراتي كواتروبورتي II موديل 1974 نظام التعليق القابل لتعديل الارتفاع ونظام التعليق ذاتي التسوية من سيارة سيتروين SM
• سيارة مرسيدس بنز 450SEL 6.9 موديل 1975 مزودة بنظام تعليق هيدروبنيوماتيكي كامل، مشابه في تقنيته، ولكن ليس في هندسته، لتصميم سيتروين.
• كانت سيارة مرسيدس بنز W126 موديل 1979، وهي الفئة S الجديدة آنذاك، تتمتع بنظام تعليق قابل لتعديل الارتفاع ونظام تعليق ذاتي التسوية أكثر تطوراً .
• كانت طرازات مختارة من مرسيدس بنز W124 موديل 1984 من الفئة E مزودة بهذه التقنية (نظام تعليق هيدروليكي خلفي فقط) ونظام تعليق قابل لتعديل الارتفاع ونظام تعليق ذاتي التسوية .
• في عام 1985، قام الدكتور عمار بوز ، مؤسس شركة Bose Corporation ورئيسها التنفيذي، بتصميم نظام تعليق يجمع بين راحة الركاب والتحكم في السيارة، وقد استخدم هذا النظام محركات كهرومغناطيسية خطية ومضخمات طاقة وخوارزميات تحكم وسرعة حساب.
• في أوائل الثمانينيات وحتى أوائل التسعينيات، أجرت شركة لوتس للهندسة، وهي الذراع الاستشارية لشركة لوتس للسيارات ، تجارب على تصميمات التعليق النشط ، حيث جمعت بين تقنية صمامات المؤازرة الكهروهيدروليكية المستخدمة في صناعة الطيران، ومجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار، ووحدات تحكم تناظرية ورقمية. وقد تم بناء حوالي 100 نموذج أولي من السيارات والشاحنات (بالإضافة إلى العديد من سيارات السباق) لعملاء متنوعين، باستخدام نسخ مختلفة من نظام لوتس النشط عالي النطاق الترددي.
• في عام 1986، شكلت شركتا لوتس للهندسة وموغ مشروعًا مشتركًا باسم موغ-لوتس سيستمز لتسويق تقنية لوتس باستخدام صمامات مؤازرة كهروهيدروليكية من تصميم موغ. وقد استحوذت لاحقًا شركة تي آر دبليو لأنظمة التوجيه والتعليق على هذا المشروع المشترك.
• كانت سيارة سيتروين إكس إم موديل 1989 مزودة بنظام تحكم إلكتروني مماثل للتعليق الهيدروليكي، يحمل العلامة التجارية Hydractive .
• تويوتا سيليكا موديل 1989 مزودة بنظام تعليق تويوتا النشط ^{[ 19 ]}
• تم تجهيز سيارة إنفينيتي Q45 موديل 1991 بنظام "التعليق النشط الكامل" كخيار إضافي، وهو الأول من نوعه في العالم في سيارات الإنتاج. ^{[ 20 ]}
• كانت سيارة تويوتا سوارير موديل 1991 مزودة بنظام تعليق هيدروليكي نشط بالكامل في طراز UZZ32 لعام 1991: نظام التعليق النشط من تويوتا .
• قدمت سيارة سيتروين زانتيا أكتيفا موديل 1994 قضبان مانعة للانقلاب نشطة كإضافة إلى نظام التعليق Hydractive II الخاص بها.
• سيارة مرسيدس بنز الفئة CL موديل 1999 C215 تقدم نظام التحكم النشط في الهيكل .
• في عام 2023، قدمت شركة BYD Auto نظام التعليق الهيدروبنيوماتيكي "DiSus" في سيارتي Yangwang U8 الرياضية متعددة الاستخدامات وU9 الرياضية. يتميز هذا النظام بقدرته على القيادة بثلاث عجلات فقط، والقفز في الهواء أثناء ركن السيارة مع الحفاظ على استوائها.

• مرسيدس بنز الولايات المتحدة الأمريكية
• مرسيدس بنز العالمية