Aktiivijousitus

“Mukautuva” vs “aktiivinen” — tärkeä ero

Jousitusterminologia on sekavaa, joten on hyödyllistä erottaa kolme kategoriaa:

Passiivinen

Kiinteät jouset ja kiinteät vaimentimet. Ei reaaliaikaisia muutoksia.

Puoliaktiivinen (mukautuva iskunvaimennus)

Järjestelmä voi muuttaa iskunvaimennusta (kuinka voimakkaasti se vastustaa liikettä), mutta se ei voi suoraan “työntää” pyörää ylös tai alas. Suurin osa “mukautuvista jousitusjärjestelmistä” sijoittuu tähän kategoriaan.

Porschen PASM on hyvin tunnettu esimerkki vaimentimen toiminnan jatkuvasta säätämisestä olosuhteiden ja valitun ajotilan perusteella.

Aktiivinen

Järjestelmä voi lisätä energiaa jousitukseen — käytännössä työntää tai vetää kontrolloidakseen korin liikettä suoremmin, ei vain vastustaakseen sitä.

Täällä saavutetaan suurimmat harppaukset tasaisessa ajotuntumassa ja vakaudessa.

Mitä aktiivijousitus pyrkii saavuttamaan

Aktiiviset järjestelmät tähtäävät yleensä näihin etuihin:

• Vähemmän korin kallistelua kaarteissa ilman jäykkiä jousia
• Vähemmän sukellusta jarrutuksessa / painautumista kiihtyvyydessä
• Parempi eristys karkeilla pinnoilla (kori pysyy rauhallisena)
• Parempi renkaan kuormituksen hallinta (tasaisempi pito)

Pyhä graali on: urheilullinen hallinta ilman kovuutta.

Modernin aktiivijousituksen kolme ”makua”

Useimmat nykyjärjestelmät sijoittuvat johonkin näistä lähestymistavoista (tai niiden yhdistelmään):

• Sähkömekaaninen aktiivijousitus (usein 48V): Sähkömoottorit/aktuattorit tuottavat voimaa jokaisessa kulmassa korin kallistumisen, keulimisen ja pystysuuntaisen liikkeen vastustamiseksi.
• Hydraulinen / elektro-hydraulinen aktiivijousitus: Hydraulijärjestelmä (usein nopeilla venttiileillä ja pumpuilla) tuottaa voimaa jokaisessa kulmassa.
• Ennakoiva + ohjausohjelmisto: Kamerat/IMU/GPS havaitsevat tulevat tienpinnan vaikutukset, jotta järjestelmä voi varautua ennen kuin pyörä kohtaa töyssyn.

Aktiivinen kallistuksenvakautus (kallistuksenhallinta)

Yksi vaikuttavimmista ”aktiivisista” tekniikoista on aktiivinen kallistuksenvakautus. Passiivisen kallistuksenvakaajan sijaan aktuattorit vastustavat korin kallistelua.

Porsche kuvaa PDCC:n aktiiviseksi kallistuksenvakautukseksi, joka vähentää korin sivuttaisliikettä kaarteissa.

Miksi se on tärkeää sähköautoissa

• Painavat ajoneuvot hyötyvät kallistuksenhallinnasta vakauden kannalta
• Mutta jäykät passiiviset vakaajatangot voivat heikentää mukavuutta epätasaisilla pinnoilla
• Aktiiviset järjestelmät voivat tavoitella molempia: tasaista kaarreajoa ja joustavuutta

Pyöräkohtainen aktiivijousitus: Audi e-tron GT / Porsche Taycan -perhe

Jotkin huippuluokan sähköautot käyttävät pyöräkohtaista aktiivijärjestelmää, joka voi tuottaa pystysuuntaisia voimia jokaisessa kulmassa. Tavoitteena ei ole pelkästään tehdä ajotuntumasta pehmeämpää tai jämäkämpää, vaan muotoilla korin liikettä aktiivisesti:

• pitää korin vakaampana kiihtyvyydessä ja jarrutuksessa (vähentää sukellusta/painautumista)
• vakauttaa korin nopeiden ohjaussyötteiden aikana
• lisää mukavuutta estämällä töyssyn jälkeistä ”toista pomppua”
• luo suuremman erotuksen mukavuustilan ja dynaamisen tilan välillä

Mihin kiinnittää huomiota videolla

• korin pysyminen huomattavan ”rauhallisena” keulimistilanteissa (jarrutus/kiihtyvyys)
• auto vastustaa kallistelua ja palautuu nopeasti ohjaussyötteiden jälkeen
• tuntu siitä, että jousitus tekee työtä (ei pelkästään absorboi sitä)

Alla oleva video näyttää aktiivijousituksen Audi e-tron GT:ssä. Sama laiteperhe on käytössä myös Porsche Taycanissa.

EVKX:n yhteenveto: Tämäntyyppinen järjestelmä tähtää GT-kokemukseen: pitkän matkan mukavuuteen menettämättä hallintaa tiellä, kun vauhti on kova, tienpinta epätasainen tai mutkikas.

Tien ennakointi ja ”ennustava” jousitus (kamera-/tutkasyötteet)

Jotkut nykyaikaiset sähköautot käyttävät antureita valmistautuakseen töyssyihin ennen kuin pyörä kohtaa ne.

Ennakointi on tärkeää, koska reaktiiviset järjestelmät odottavat pyörän/korin liikettä ja vastaavat siihen. Ennustava järjestelmä voi esikuormittaa venttiilejä, aktuattoreita tai korkeussäädöt niin, että ensimmäinen isku vaimenee ja kori pysyy rauhallisempana.

Käytännössä ennakointi voi parantaa:

• teräväreunaista mukavuutta (vähemmän alkutärähdystä)
• ”pään heilahduksen” vähentämistä epätasaisilla teillä
• vakautta, kun töyssy osuu kesken kaarteessa

Täysin aktiivinen hydraulinen jousitus: NIO ET9:n ”samppanjatorni”-demo

NIO:n ET9 havainnollistaa täysin aktiivista lähestymistapaa, jossa jousitus voi säätää jäykkyyttä, iskunvaimennusta ja ajokorkeutta erittäin nopeasti. Tämä on se järjestelmä, joka on suunniteltu irrottamaan matkustamo tiestä — pyörät hoitavat työn, kun taas kori pysyy vakaana.

Mitä samppanjatornikoe osoittaa

• Pystysuuntainen hallinta: pitää pystysuoran koriliikkeen hyvin pienenä hidasteiden yli
• Johdonmukaisuus: ei vain yksi töyssy — toistuvat töyssyt ilman värähtelyn kasvua
• Tarkka hallinta matalilla koritaajuuksilla: korin ei anneta ”keinua” jokaisen ärsykkeen jälkeen

Tämä video näyttää NIO ET9:n ajamassa samppanjalaseilla.

Mitä se tarkoittaa tosiajoissa

• vähemmän väsymystä epätasaisilla teillä ja moottoritien aaltoiluissa
• parempi vakaus rekuperoinnin/jarrutuksen siirtymissä (vähemmän pään nykimistä)
• parempi mukavuus ilman tarpeettoman pehmeitä jousia

Suurvoimainen elektrohydraulinen korinhallinta: BYD YANGWANG U9:n ”hyppy”-demo

BYD:n YANGWANG U9 käyttää aktiivista korinhallintajärjestelmää, joka kykenee tuottamaan suuria, nopeasti muuttuvia pystysuuntaisia voimia. Kuuluisa ”hyppy” ei ole keinotekoinen temppu jousitusinsinöörin näkökulmasta — se on hyvin selkeä osoitus yhdestä asiasta:

• järjestelmä voi lisätä energiaa alustaan nopeasti.

Tämä on avainero:

• vaimennin (hajottaa energiaa),
• mukautuva iskunvaimennus (muuttaa vastusta),
• ja aidosti aktiivinen järjestelmä (voi tuottaa voimaa tarpeen mukaan).

Mihin kiinnittää huomiota videolla

• auto ensin ”kyyristyy” (esikuormittaa jousitusliikettä ja voimaa)
• sitten se vapauttaa varastoidun/ohjatun energian korin nostamiseksi
• laskeutumisen vakautus näyttää, kuinka nopeasti järjestelmä voi ottaa jälleen hallinnan suuren tapahtuman jälkeen

Alla oleva video näyttää aktiivijärjestelmän BYD YANGWANG U9:ssä hyppäämässä esteiden yli.

Mitä se tarkoittaa temppua pidemmälle

• vahva keuli- ja kallistusohjauksen potentiaali ilman jäykkiä jousia
• korin vakaus aggressiivisten kiihtyvyys-/jarrutustilanteiden ja nopeiden siirtymien aikana
• sama peruskyvykkyys mahdollistaa myös ”kolmipyöräajon” ja ”tanssin” demot: jokainen kulma voidaan ohjata erikseen

Käytännön kysymys: parantaako se autoa?

Aktiiviset järjestelmät voivat olla mullistavia — mutta vain kun:

• anturit ovat tarkkoja,
• vaste on nopea,
• kalibrointi on tarkkaa,
• ja mekaaninen perusta (puslat, kiinnikkeet, liikeradat) on kunnossa.

Huonosti kalibroitu aktiivijärjestelmä voi tuntua vilkkaalta, keinotekoiselta tai epätasaiselta eri pinnoilla. Hyvin kalibroitu järjestelmä voi saada raskaankin sähköauton tuntumaan yllättävän kevyeltä ja vakaalta.

Mihin kiinnittää huomiota markkinointiväitteissä

Kun näet ”aktiivijousitus”-ilmoituksen, tarkista, mitä se todella sisältää:

• pelkkä mukautuva iskunvaimennus (puoliaktiivinen)
• ilmajousitus + mukautuva iskunvaimennus (useimmiten silti puoliaktiivinen, mutta tehokas)
• aktiiviset kallistuksenvakaajat (kallistuksenhallinta)
• pyöräkohtainen aktiivijousitus (voi lisätä voimaa per kulma)
• ennakkotunnistus (kameran-/tutkapohjaiset ennustavat säädöt)

Mitä useampia näistä yhdistetään, sitä lähempänä ollaan tavoitetta ”molempien maailmojen parhaasta”.

EVKX:n yhteenveto

Jos arvostat:

• pitkän matkan mukavuutta,
• luottamusta pohjoismaisten talvisten teiden epätasaisuuksiin,
• ja vakaata moottoritiekäyttäytymistä,

niin jousitusteknologia merkitsee usein enemmän kuin 0–100-luvut. Erityisesti sähköautoissa vaikuttavimmat järjestelmät ovat ne, jotka tarjoavat hallinnan ilman jämäkkyyttä.