เจาะเบื้องลึก “พวงมาลัย” อุปกรณ์สำคัญผู้สร้างประสบการณ์ขับขี่
“พวงมาลัยรถยนต์” ถือเป็นอีกหนึ่งอุปกรณ์สำคัญในรถยนต์ เพราะด้วยหน้าที่อันสำคัญของมันที่จะคอยบังคับทิศทางที่รถยนต์นั้นจะไป การที่รถคันหนึ่งจะขับดีหรือไม่นั้นพวงมาลัยก็มีส่วนในการสร้างความประทับใจด้วยเช่นกัน และนี้คือสิ่งที่ทำให้ BMW ได้ให้ความสำคัญกับการพัฒนาพวงมาลัยให้มีความเป็นเอกลัษณ์เฉพาะของ BMW จึงอยกาที่จะชวนคุณผู้อ่านไปเยี่ยมชมแผนกวิจัยและพัฒนาของ BMW ที่ที่จะทำให้เราเข้าใจความสามารถของพวงมาลักันมากขึ้น โดยผู้เชี่ยวชาญสองคนจาก BMW Steffen Koch และ Christian Heiss จากฝ่าย BMW Driving Dynamic Development จะเป็นผู้เล่าให้เราฟังกัน
การเริ่มต้นพัฒนาพวงมาลัยรถยนต์
ส่วนประกอบพื้นฐานของพวงมาลัยรถยนต์คือ คันส่ง (tie rods), เฟืองแร็ค (steering gear), พวงมาลัย (steering wheel) และก้านคอพวงมาลัย (steering column) นอกจากนี้ยังมีออปชันพิเศษอย่าง ระบบการเลี้ยวล้อหลัง (rear-wheel steering) ซึ่งจะมีอยู่ในบางรุ่นเท่านั้น เพื่อให้ได้พวงมาลัยที่ดี BMW จึงต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับซัพพลายเออร์ หลังจากที่ทาง BMW ได้รับระบบบังคับเลี้ยวแล้วก็ปรับแต่งให้เข้ากับรุ่นที่จะติดตั้ง วิศวะกรและนักขับทดสอบจะปรับแต่อีกครั้งให้เข้ากับตัว ช่วงล่างและเบรก
อะไรที่ทำให้พวงมาลัยสมบูรณ์แบบ
พวงมาลัยที่ปรับมาอย่างดีทำให้สามารถแก้ไขความไม่เรียบของถนนและความผิดพลาดที่คนขับทำได้โดยที่คนขับไม่ทันสังเกตเห็น มันช่วยให้การขับรถง่ายขึ้นทำให้รู้สึกผ่อนคลายและปลอดภัย นี่เป็นข้อมูลจากผู้เชี่ยวชาญของ Koch ผู้ที่จะมาให้ข้อมูล “หากคุณขับรถบนถนนที่แคบลงเนื่องจากมีการก่อสร้าง คุณต้องเปลี่ยนทิศทางบ่อยครั้งด้วยการหมุนพวงมาลัย ระบบพวงมาลัยของรถควรที่จะปรับให้เป็นในลักษณะที่การปรับทิศทางไม่จำเป็นอีกต่อไป”
ในขณะเดียวกันพวงมาลัยก็ควรที่จะทำหน้าที่ส่งผ่านสภาพถนนให้กับผู้ขับขี่เพื่อให้การเข้าโค้งสนุกเหมือน“ไปที่ซุปเปอร์มาร์เก็ต” Heiss กล่าว การบังคับเลี้ยวที่ดีควรที่จะครอบคลุมทุกช่วงเวลาของการขับขี่ BMW ทำอย่างไรที่จะรับมือกับคนขับทุกประเภทไม่ว่าจะมืออาชีพหรือมือใหม่ที่จะนั่งอยู่หลังพวงมาลัย หรือตามที่ Koch กล่าวว่า “มันควรที่จะต้องคาดเดาได้และเป็นแบบเชิงเส้น และรถควรที่จะต้องทำในสิ่งที่ผู้ขับขี่คาดหวังไม่ว่าความเร็วจะเป็นเท่าไหร่ก็ตาม”
แน่นอนว่าการปรับจูนพวงมาลัยพาวเวอร์ต้องขึ้นอยู่กับประเภทของรถและน้ำหนักของมันเป็นข้อพิจารณาโดยตรงต่อการทำงาน หากพวงมาลัยเบาเกินไปคนขับจะใช้แรงมากเกินไปโดยไม่ตั้งใจ ในกรณีนี้ระบบจะเข้ามาเกี่ยวข้องในการปรับแต่งในอุปกรณ์เช่นเฟืองแร็คและอื่น ๆ
เคล็ดลับคือการปรับแต่งที่หลากหลายที่สามารถเข้าได้กับรถหลายรุ่น ยกตัวอย่างเช่น BMW Z4 ที่เน้นไปในทั้งความรู้สึกจากถนนโดยตรงและอรรถรสในการขับ ในขณะที่ BMW 7 Series ความนุ่มสบายคือสิ่งสำคัญที่สุด ในแง่นี้แต่ละรุ่นให้ “ความรู้สึก” เป็นของตัวเอง Heiss อธิบาย ซึ่งกำหนดลำดับความสำคัญเมื่อต้องปรับพวงมาลัย
รู้จัก “Popometer” มาตรวัดคู่ใจวิศวกรเยอรมัน
“Popometer” เป็นคำตลก ๆ ที่วิศวกรเยอรมันใช้ในการกล่าวถึง “ความรู้สึก” ในการขับขี่ที่ไม่ใช่เกิดจากการคำนวณของคอมพิวเตอร์ โดยในภาษาเยอรมัน คำว่า Popo เป็นคำที่เด็กใช้เรียกอวัยวะอย่าง “ก้น” ของตนเอง ซึ่ง Heiss ยอมรับว่า สำหรับทีมวิศวกร BMW แล้ว Popometer คืออีกหนึ่งขั้นตอนการปรับจูนพวงมาลัยที่สำคัญมาก
“แน่นอนว่า เรามีการใช้เทคโนโลยีเพื่อช่วยในการปรับจูน โดยในส่วนของ 30% แรกของการปรับจูนเป็นการทำโดยคอมพิวเตอร์ ซึ่งในอนาคต 80% ของการปรับจูนคาดว่าจะทำโดยคอมพิวเตอร์เช่นกัน แต่อีก 20% นั้นคือการปรับแต่งด้วยมนุษย์” ซึ่ง Koch เรียกมันว่า “เป็นการปรับแต่งเพื่อสร้าง ประสบการณ์ในการขับขี่” และเขามองว่าคอมพิวเตอร์ไม่สามารถเข้ามาทำหน้าที่นี้แทนได้โดยง่ายในอนาคตอันใกล้
Pull-drift compensation ตัวช่วยการขับขี่ให้ทั้งปลอดภัยและสะดวกสบาย
ทีมวิศวกร BMW เชื่อว่าพวงมาลัยที่ได้รับการปรับแต่งอย่างดีนั้น คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้การขับขี่ปลอดภัยสูงสุดและทั้ง Koch และ Heiss มองว่าความสามารถอย่าง pull-drift compensation คือคำตอบของเรื่องนี้โดย pull-drift compensation คือความสามารถในการขับรถทางตรงบนถนนที่มีความลาดเอียงโดยที่คนขับไม่ต้องออกแรงมากนักในการควบคุมรถ
ตัวอย่างที่ Koch ยกขึ้นมาอธิบายให้เห็นภาพมากขึ้นคือการออกแบบถนนที่มักจะเอียงลาดไปด้านหนึ่ง (เพื่อให้น้ำไม่ขังบนถนน) ดังนั้นเมื่อขับรถทางตรงผู้ขับจะต้องออกแรงเพื่อควบคุมรถบนความชันดังกล่าวและอาจทำให้เกิดความเมื่อยล้าได้เมื่อต้องขับเป็นระยะทางไกล ๆ พวงมาลัยรถยนต์ที่ดีจึงควรออกแบบโดยเข้ามาช่วยรองรับในจุดนี้เอาไว้แต่แรก
อนาคตของพวงมาลัยอยู่ตรงไหน เมื่อ “รถไร้คนขับ” มาถึง
การพัฒนาเทคโนโลยีพวงมาลัยคือหัวใจสำคัญของการพัฒนารถยนต์ในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมาถึงของยุค Autonomous Driving เพราะมันคือส่วนเชื่อมต่อกับระบบคอมพิวเตอร์ที่นำไปสู่การควบคุมตัวรถยนต์ให้ขับเคลื่อนได้อัตโนมัติ ซึ่งปัจจุบันเริ่มมีการใช้แล้วในระบบช่วยจอดรถ
Drive-by-wire ก็เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่ได้รับการพูดถึงกันมากขึ้น โดยในระบบพวงมาลัยรถยนต์นั้น steer-by-wire หมายถึงการเชื่อมต่อของพวงมาลัยรถยนต์กับล้อหน้าผ่านระบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเฟืองพวงมาลัยไฟฟ้าไม่ได้ใช้เพียงแค่ความช่วยเหลือด้านพลังงานอีกต่อไป แต่ยังควบคุมเพลาอย่างอิสระตามสัญญาณจากพวงมาลัย
ข้อดีของ steer-by-wire คือการที่ล้อและพวงมาลัยสามารถหมุนได้อย่างอิสระ ซึ่งถือเป็นจุดเด่นของการขับขี่อัตโนมัติที่จะเกิดขึ้นในอนาคต อย่างไรก็ดี ความท้าทายของการพัฒนานี้อยู่ที่การจะทำอย่างไรให้คนขับสามารถเข้าควบคุมรถได้อย่างทันท่วงที ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินขึ้นกับรถ
เช่นเดียวกับ การขับรถทางตรงที่ไม่น่าจะเป็นเรื่องใหญ่ แต่ในความเป็นจริง ก็ยังมีอีกหลายกระบวนการที่ท้าทายรออยู่ โดย Heiss พบว่า สิ่งที่มนุษย์และคอมพิวเตอร์มองนั้นแตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น มนุษย์รับรู้ได้ว่า จะต้องเพิ่มความใส่ใจในการขับขี่มากขึ้น หากพบว่าถนนมีความลาดเอียง แต่คอมพิวเตอร์ไม่ได้มองเช่นนั้น ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นงานหนักของนักพัฒนาที่จะเทรนคอมพิวเตอร์ให้มีมุมมอง – มีความใส่ใจในการขับขี่ที่ไม่ต่างจากมนุษย์คนหนึ่ง หรือก็คือวิศวกรยังมีงานให้ต้องทำอีกมาก เพื่อให้สามารถสร้างรถยนต์ที่ตอบโจทย์มาตรวัด Popometer ที่พวกเขาตั้งเอาไว้สูงมากได้สำเร็จนั่นเอง
ใส่ความเห็น
คุณต้องเข้าสู่ระบบ เพื่อจะพิมพ์ความเห็น