BMW & Cuộc cách mạng về cảm giác lái

Nếu bạn là người quan tâm đến thế giới xe hơi và là một tay lái có nhiều kinh nghiệm, đã từng lái rất nhiều loại xe khác nhau thì chắc chắn khi có ai đó hỏi bạn về cảm giác lái, bạn sẽ không hề đắn đo một giây để nhắc đến từ BMW. Có nhiều người từng lái xe BMW đã phải thốt lên: “tôi muốn làm gì cũng được, nó tuân theo đúng ý muốn của tôi”. Vậy tại sao xe BMW lại có được điều đó, hãy tìm hiểu hệ thống lái ưu việt của BMW để có được câu trả lời thích đáng.

Active Steering - Cuộc cách mạng hóa

BMW đã cách mạng hóa thiết bị lái của thế giới qua việc giới thiệu Active Steering (hệ thống lái chủ động) – hệ thống lái hiện đại kiểm soát vị trí các bánh trước một cách chính xác theo yêu cầu người lái. Với Active Steering, BMW đã đưa ra tiêu chuẩn mới về độ linh hoạt, thoải mái và an toàn.

Trong khi những nhà sản xuất khác tập trung sự cải tiến của mình vào hệ thống điều khiển bằng điện, bỏ qua mối liên kết cơ giữa tay lái và bánh xe thì tay lái của BMW lại có được sự liên kết này. Điều đó không những đảm bảo giữ được tất cả các chức năng lái khi một trong những hệ thống phụ trợ bị hỏng hóc, mà còn tạo cho người lái có được cảm giác và độ linh hoạt chính xác. Điều đó cũng lý giải tại sao BMW đang dần trở thành nhà sản xuất ô tô đầu tiên trên thế giới về hệ thống lái.

Thành phần chính của hệ thống Active Steering bao gồm: cơ cấu hành tinh, bộ điều khiển độc lập, bộ trợ lực thủy lực và các cảm biến. Trong số đó, bộ phận quan trọng nhất của Active Steering là cơ cấu lái điều khiển kép với “2 đầu vào 1 đầu ra”. Một đầu liên kết với trục tay lái, đầu vào thứ 2 là động cơ điện điều khiển nối với thanh chuyển hướng. Đầu ra là trục bánh lái với góc quay do động cơ điện điều khiển. Có thể thấy rằng động cơ trợ lực không thể tự mình quay các bánh xe mà cần đến sự giúp đỡ của bộ trợ lực lái thuỷ lực như ở những tay lái thông thường khác.

Phần bên ngoài của Active Steering nối với bộ điều khiển và kiểm tra tính ổn định thân xe (DSC-Dynamic Stability Control). Hệ thống này sẽ được kích hoạt khi bộ tay lái không còn làm chủ được tình huống. Tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, Active Steering sẽ tăng hoặc giảm bớt góc quay của bánh trước so với góc quay tay lái.

Ở vận tốc trung bình và thấp trong những điều kiện lái bình thường, Active Steering giúp cho tài xế đánh tay lái dễ dàng, đồng thời tăng góc quay, làm nhẹ tay lái, vì vậy khiến cho xe cơ động và linh hoạt hơn. Trong những trường hợp khẩn cấp Active Steering tự động xác định và điều chỉnh góc quay tay lái nhằm giúp xe cân bằng nhanh hơn so với phản xạ của con người.

Thử tưởng tượng như khi ta đi đường men theo sườn núi, người điều khiển phải đánh hết vô lăng về một phía nhằm để vào những khúc cua “tay áo”. Khi đó người lái xe buộc phải đảo tay để giữ lái. Còn nếu có sự trợ giúp của Active Steering, góc quay tay lái sẽ nhỏ hơn nhiều và tay người lái cũng chỉ phải dịch chuyển một góc rất nhỏ so với vị trí ban đầu. Một ví dụ khác: khi “đảo luồng” - với sự có mặt của tay lái thế hệ mới này, công việc trên có thể thực hiện nhanh hơn, chính xác hơn và với vận tốc cao hơn nhiều. Active Steering còn hữu dụng trong những tình huống phức tạp hơn. Thí dụ, đang đi ở vận tốc cao ta đột ngột đổi hướng vượt rồi lại trở lại ngay luồng cũ, khi đó xe ôtô dễ bị văng trượt ngay theo hướng trượt và còn có thể đảo lái dẫn đến lật xe. Trong tình huống đó, Active Steering sẽ giúp cân bằng xe một cách dễ dàng và nhanh chóng ngay khi người lái xe còn chưa kịp nhận thấy có sự đảo lái.

Và nếu trong trường hợp vẫn không làm chủ được xe do bề mặt đường hoặc sức gió, Hệ thống kiểm soát ổn định động (Dynamic Stability Control - DSC) sẽ hoạt động ngay lập tức để tạo độ ổn định cho chiếc xe. Nói một cách khác, hệ thống tay lái chủ động này giúp đỡ một cách thiết thực cho người lái xe trong những tình huống đơn giản cũng như phức tạp trên đường.

Active Steering - Cảm giác lái chân thực

Trong thiết kế truyền thống, góc quay vô-lăng luôn được truyền đến bánh xe theo một tỷ lệ cố định giữa tay lái và bánh trước, nếu có bộ trợ lực lái cũng chỉ đơn thuần là lực vần lái. Như vậy, tỷ lệ truyền lái lý tưởng ở tốc độ cao lại là việc nặng nhọc ở tốc độ thấp, và ngược lại. Hệ thống lái truyền thống luôn bất lực khi tìm sự thỏa hiệp giữa hai thái cực này.

BMW đã nỗ lực giải quyết những mâu thuẫn đó không dựa trên thỏa hiệp với các trị số trung bình hay điện tử hóa (lái bằng dây). Hệ thống lái động mới của BMW là sự phối hợp các ưu điểm của hệ thống lái bằng dây (điện tử) và cơ cấu lái cơ khí và được dựa trên nguyên tắc điều khiển góc chồng lấn.

Phụ thuộc vào địa hình thực tế, Active Steering sẽ tăng hoặc giảm góc lái bánh trước. Khi xe chạy qua khu vực đèo núi cua tay áo và có gió mạnh, với thiết bị lái thông thường, lái xe không có lựa chọn nào khác là bắt chéo tay trên vô-lăng, giảm đáng kể năng lực điều khiển các thiết bị khác. Việc tăng tỷ lệ truyền lái giúp loại bỏ tư thế nguy hiểm này, tay đặt đúng vị trí trên vô-lăng sẽ cho phản xạ tốt trong tình huống bất ngờ và kiểm soát toàn bộ các phím chức năng trên vành lái.

Di chuyển ở tốc độ cao, chiếc xe sẽ phản ứng cực nhạy khi điều khiển, nếu tỷ lệ truyền góc lái từ vô-lăng xuống bánh trước cao thì một động tác đánh lái rộng và gấp sẽ gây nguy hiểm. Lúc này, động cơ số 1 chi phối ngược chiều quay vô-lăng, làm giảm tỷ lệ truyền lái. Mô tơ số 2 sẽ được phát động làm cho lực vần tay lái nặng thêm, tránh các phản xạ quá mạnh và đột ngột của người điều khiển. Áp lực tăng lên còn có tác dụng ổn định vô-lăng, tránh tác động từ mặt đường làm thay đổi góc lái. Một lợi ích khác của tỷ lệ truyền này là giúp chiếc xe đi thẳng một cách hoàn hảo trên xa lộ.

Trong những tình huống nguy cấp, hệ thống lái động làm xe ổn định nhanh hơn bằng cách sửa đổi bánh trước thoát khỏi góc lệch mà tài xế vừa đặt vào, kịp thời và hiệu quả hơn là họ tự làm điều đó.

Một ưu điểm quan trọng nữa là hệ thống mới phối hợp hoàn hảo với cơ cấu điều khiển ổn định động DSC. Trong các tình huống nguy hiểm ở tốc độ cao như đổi hướng đột ngột trên xa lộ để vượt qua xe khác, các tài xế có xu hướng ngoặt gấp và rơi vào hiệu ứng văng (xe bị xoay quanh một trục thẳng đứng), anh ta sẽ mất khả năng kiểm soát chiếc xe. Trong trường hợp này, hệ thống lái động can thiệp ngay từ đầu bằng cách kiềm chế sự lệch hướng, ổn định lại chiếc xe một cách nhẹ nhàng và hiệu quả, người trên xe hầu như không nhận thấy tác động này. Kết quả là cơ cấu DSC không cần huy động hệ thống phanh can thiệp một cách quyết liệt làm giảm tốc độ hoặc kiềm chế từng bánh xe, nó sẽ chỉ phải làm việc cực chẳng đã này khi hệ thống lái động không kiểm soát nổi chiếc xe.

Như vậy, dù ứng dụng những công nghệ rất tân kỳ nhưng Active Steering vẫn giữ truyền động cơ khí giữa tay lái và các bánh trước, tạo sự phản hồi chân thực và cần thiết từ mặt đường lên tay lái, điều mà bất cứ tài xế nào cũng mong đợi. Mặt khác, nó bảo đảm đầy đủ chức năng lái, kể cả khi toàn bộ hệ thống trợ giúp đều hỏng một lúc.

• Nguyễn Long