Bagaimana Toyota Membuat Kasus untuk Steer-By-Wire

Steer By Wire – Toyota bukanlah produsen mobil pertama yang menggunakan sistem kemudi tanpa kabel pada mobil produksi. Nissan melakukannya dengan Infiniti Q50 hampir 10 tahun yang lalu, tetapi perbedaan sistem baru Toyota secara signifikan adalah tidak ada poros yang menghubungkan setir ke roda, hanya beberapa kabel. Q50 menggunakan sistem kemudi tradisional sebagai cadangan; Toyota meniadakannya sama sekali.

Ini adalah masalah besar. Pelanggan Amerika akan mendapatkan kesempatan untuk mencoba sistem kemudi dengan kabel Toyota pada crossover listrik Lexus RZ450e, dengan opsi yang akan tersedia dalam beberapa tahun ke depan. Saat mengendarai RZ450e baru di selatan Prancis, kami baru-baru ini berkesempatan untuk mencoba prototipe steer-by-wire, dan mempelajari lebih lanjut tentang sistem ini dari asisten kepala insinyur Lexus RZ, Yushi Higashiyama.

Jika kita melihat sistem dari ban hingga ke roda, sistem ini dimulai secara konvensional. Terhubung ke buku-buku jari kemudi melalui batang pengikat adalah roda gigi rack and pinion, seperti yang Anda dapatkan di sebagian besar mobil jalan raya saat ini. Namun, roda gigi pinion digerakkan oleh motor listrik, yang menerima sinyal dari kabel yang terhubung ke roda kemudi itu sendiri. Karena tidak ada hubungan fisik antara roda kemudi dan rak, rasio kemudi dapat terus berubah-ubah, sesuatu yang dimanfaatkan oleh Toyota dan Lexus. (Kami telah melihat kemudi dengan rasio variabel sebelumnya, tetapi hanya di situlah rasio bertambah atau berkurang saat Anda menuju ke arah penguncian. Kami juga telah melihat kemudi dengan bantuan variabel sebelumnya, tetapi itu hanya memvariasikan tingkat bantuan tenaga yang bergantung pada kecepatan).

Pada BZ4X dan RZ450e, perangkat tipe kuk digunakan sebagai pengganti roda kemudi tradisional. (Lexus tidak menyebutnya kuk, dan pada kenyataannya, belum ada nama khusus untuk itu. Juru bicara Lexus menyebutnya sebagai alat bantu kemudi). Rasio kemudi bergantung pada kecepatan, dan pada kecepatan yang sangat rendah, rasio ini sangat cepat, sehingga pengemudi tidak perlu mengocok kemudi. Pada kecepatan yang lebih tinggi, rasionya jauh lebih lambat, meskipun tidak memerlukan banyak input. Terdapat kurang dari satu putaran penuh penguncian ke penguncian, sehingga pengemudi tidak perlu melakukan hand over hand.

“Salah satu alasan utama kami ingin mengimplementasikan teknologi steer-by-wire pada [RZ450e] adalah agar sistem kemudi dapat mengimbangi peningkatan respons akselerator dan respons pergerakan kendaraan,” kata Yushi Higashiyama kepada R&T melalui seorang penerjemah.

Selain itu, ada juga alasan lain. “Ada kecenderungan untuk fokus pada sistem baru dan teknologi baru saja, tetapi apa yang sebenarnya terjadi adalah kami melihat paket total kabin itu sendiri, dan bagaimana hal itu memengaruhi hubungan pengemudi dan mobil,” tambah Higashiyama. “Bukan berarti kami mencoba melakukan sesuatu yang baru hanya untuk menjadi baru, namun kami mencoba mengambil tantangan ekstra untuk mempersiapkan diri untuk aplikasi di masa depan.”

Tantangan ekstra memang tepat di sini. BZ4X dan RX450e ditawarkan dengan sistem kemudi dengan bantuan tenaga listrik yang sepenuhnya konvensional. Toyota melihat kemudi dengan kawat sebagai masa depan, dan menganggap mobil listrik baru ini memberikan peluang besar untuk mengembangkan teknologi baru.

Kami mengendarai prototipe Lexus RZ450e dengan kemudi dengan kawat di Prancis Selatan, dan rasanya sedikit aneh. Pada kecepatan rendah, sangat mudah untuk memasukkan terlalu banyak kemudi, karena rasionya jauh lebih cepat daripada mobil lain, tetapi ketika Anda mencapai kecepatan jalan raya, rasionya melambat dan terasa lebih alami. Namun, Anda akan mudah terlempar karena Anda tidak pernah tahu rasio apa yang akan dipilih oleh mobil. Yang paling sulit adalah melambat hingga hampir berhenti atau berhenti total dari, katakanlah, 50 mph untuk berbelok tajam, karena perubahan rasio sangat dramatis dan tiba-tiba. Namun, setelah Anda berbelok, rasio tidak berubah hingga Anda kembali ke tengah, meskipun Anda menambah atau mengurangi kecepatan.

Pembobotan ini terasa cukup alami untuk pengendaraan sehari-hari, meskipun untuk pengendaraan yang penuh semangat, terasa ganjil. Jika Anda berada di tikungan yang panjang, misalnya, dengan sudut kemudi yang tetap dan Anda menambahkan tenaga, Anda tidak benar-benar merasakan kemudi yang mengendur di tangan Anda saat Anda mendekati batas cengkeraman. Bahkan, pembobotannya tidak benar-benar berubah sama sekali. Ditambah lagi, Anda selalu merasakan motor di setir yang mengerem kembali ke arah Anda, bukan motor yang bekerja bersama Anda seperti pada sistem EPAS konvensional. Tapi, ini adalah hari-hari awal untuk sistem seperti ini, dan perwakilan Lexus mengatakan kepada kami. Ditambah lagi, berapa banyak rasa kemudi yang Anda butuhkan dalam sebuah crossover listrik mewah? Tidak terlalu banyak, setelah dipertimbangkan. Akan tetapi, mobil sport listrik Lexus yang akan datang akan menjadi kasus yang berbeda.

Toyota dan Lexus secara teori dapat membuat mobil steer-by-wire dengan roda konvensional dan rasio yang jauh lebih lambat. Meskipun produsen mobil belum mengatakan apakah mereka akan melakukan hal ini, mungkin ada alasan yang bagus juga. Ada manfaat pengemasan/keselamatan/otonomi yang telah kita bahas sebelumnya, dan ada juga keuntungan efisiensi dari menghilangkan sistem bantuan tenaga.

Tentu saja, Anda mungkin bertanya-tanya tentang keamanannya, terutama karena Toyota tidak memiliki cadangan mekanis seperti yang dimiliki Nissan. Di sini pada dasarnya, ada dua dari setiap komponen dalam sistem kemudi, jadi jika salah satu komponen gagal, ada cadangannya. Dalam operasi normal, steer-by-wire ditenagai oleh baterai 400 volt yang digunakan untuk menyalakan motor traksi, dan jika gagal, baterai tersebut dapat dijalankan dari sistem 12 volt mobil. Dan jika gagal, ada baterai lithium-ion cadangan kecil untuk sistem kemudi saja.

Tidak ada dalam Standar Keselamatan Kendaraan Bermotor Federal yang menetapkan parameter kinerja minimum untuk sistem kemudi pada mobil yang dijual di A.S. Hanya ada standar mengenai keselamatan tabrakan sistem kemudi konvensional. Meskipun demikian, Badan Keselamatan Lalu Lintas Jalan Raya Nasional (NHTSA) menerbitkan sebuah studi pada bulan Agustus 2018 tentang sistem kemudi dengan kabel, potensi mode kegagalannya, dan cadangan kegagalannya, yang tampaknya bertujuan untuk menerapkan standar baru. Peraturan PBB merinci semua jenis parameter kinerja, dan Lexus mengatakan bahwa mereka akan memenuhi semua ini, ditambah persyaratan regional tambahan di mana sistem ini ditawarkan. Merek ini yakin bahwa produk ini akan sepenuhnya aman setelah sampai di tangan pelanggan dalam beberapa tahun ke depan.

Ada banyak keuntungan dari sistem kemudi dengan kabel di luar variabilitas rasio kemudi. Sebagai permulaan, jauh lebih mudah (lebih murah) untuk merekayasa versi setir kiri dan kanan dari mobil yang sama. Dari perspektif keselamatan, tidak perlu memastikan bahwa kolom kemudi runtuh dengan cara yang benar agar tidak melukai pengemudi saat terjadi tabrakan. Steer-by-wire juga merupakan persyaratan untuk mencapai pengemudian otonom penuh, dan fantasi mobil swakemudi dengan setir yang dapat dilipat ke dalam dasbor. Dan dari perspektif dinamika, sistem ini menawarkan kemungkinan penyetelan yang tak terbatas

Poin terakhir ini seharusnya menjadi perhatian khusus bagi pembaca Road & Track. Banyak penggemar yang keliru mengira bahwa sistem kemudi dengan bantuan tenaga listrik (EPAS) membuat pengemudi kehilangan semua rasa kemudi. Ini tidak sepenuhnya benar. Motor listrik yang digunakan untuk power assist secara alami meredam banyak getaran yang muncul melalui kolom, dan informasi tersebut dapat disaring lebih lanjut dengan kalibrasi motor, tetapi masih ada hubungan fisik. Dengan steer-by-wire, secara teori, Anda dapat menyaring semuanya dan menciptakan mobil tanpa rasa kemudi sama sekali. Namun di sisi lain, itu juga berarti Anda dapat membuat kemudi terasa seperti apa pun yang Anda suka. “Katakanlah Anda memiliki kondisi jalan tertentu yang menyentak setir, Anda dapat menghilangkan semua itu,” kata Higashiyama. “Pada permukaan yang licin, saat Anda kehilangan traksi, informasi tersebut akan langsung dimasukkan kembali.”

Rasa kemudi pada sistem konvensional ditentukan oleh geometri dan kalibrasi sistem power-assist, jika ada. Dengan steer-by-wire, rasa kemudi ditentukan sepenuhnya oleh pemrograman, yang memunculkan kemungkinan-kemungkinan menarik. Geometri untuk menciptakan sistem kemudi yang terasa nyaman di tangan pengemudi dan yang memaksimalkan cengkeraman ban tidaklah sama. Sebagai contoh, meningkatkan sudut kastor dapat meningkatkan cengkeraman di tikungan, tetapi tanpa bantuan tenaga, hal ini akan membuat kemudi menjadi sangat berat. Secara teori, seorang insinyur yang bekerja dengan sistem steer-by-wire dapat menggunakan segala macam geometri tak terduga yang tidak berpengaruh pada apa yang dirasakan pengemudi di tangan, sistem mengimbangi perilaku aneh yang terjadi di jalan. (Sesuatu yang bisa sangat berguna dalam balapan.) Bahkan lebih dari itu, Anda dapat menyetel sistem steer-by-wire agar terasa sebaik kemudi manual terbaik di dunia.

Mungkin perlu beberapa tahun sebelum Toyota memproduksi steer-by-wire, tetapi pintu gerbang akan segera terbuka. Pemasok utama Jerman, ZF, mengatakan tahun lalu bahwa mereka memiliki “kontrak volume yang signifikan dari beberapa produsen mobil besar” untuk sistem steer-by-wire-nya sendiri. Pemasok lain juga sedang mengembangkannya sendiri. Mungkin masih terlalu dini untuk mengatakan apakah steer-by-wire akan menjadi standar. Namun yang pasti, ini akan menjadi bagian besar dari lanskap otomotif kita.

Related Posts
Volkswagen Recall 37.558 Beetles Masalah Airbag Takata

Recall otomotif terbesar dalam sejarah sekarang sedikit lebih besar. Volkswagen Beetles tertentu dari 2015 dan 2016 ditarik kembali untuk inflator Read more

Tes Pertama Mazda 3 AWD Hatchback 2023

Mazda 3 AWD Hatchback 2023 Kami menyebut hatchback all-wheel-drive Mazda 3 Turbo saat ini sebagai saingan yang menarik bagi Audi Read more

Mercedes-Benz Mungkin Memiliki Sunroof yang Bisa Terbang

Pemilik kendaraan Mercedes yang lebih tua yang dilengkapi dengan sunroof harus waspada tinggi karena suatu masalah, di mana pembuat mobil Read more

Honda Civic e 2023: Drive Pertama HEV: Hibrida Serba Guna

Honda Civic e 2023 Civic adalah mobil yang membuat Honda di Amerika. Bukan hanya fakta bahwa Civic adalah hatchback penggerak Read more

Ulasan 2022 Toyota Corolla Hatchback Reviews harga dan spesifikasi

2022 Toyota Corolla Hatchback Insinyur Toyota bisa saja pergi tanpa membuat hatchback Corolla menyenangkan, tetapi mereka melakukannya. Dan kami senang Read more

Sony dan Honda umumkan merek Afeela, pamerkan konsep pertama

Honda Afeela - Sony dan Honda baru saja mengambil langkah maju yang besar dalam perjalanan EV bersama mereka dengan mengungkap Read more