Odchylenie (yaw)

Odchylenie, z angielskiego yaw, to obrót pojazdu wokół osi pionowej, miara tego, jak mocno i jak szybko samochód skręca lub obraca się w lewo bądź w prawo patrząc z góry. Pojęcie to jest istotne, ponieważ kierowanie samochodem sprowadza się w gruncie rzeczy do panowania nad jego odchyleniem: za każdym razem, gdy obracamy kierownicą, zamiarem jest obrócenie nadwozia tak, aby skierować je w nowym kierunku, a różnica między bezpiecznym pokonaniem zakrętu a utratą panowania tkwi w tym, czy ten obrót odpowiada woli kierowcy. Termin zapożyczony z lotnictwa daje inżynierom precyzyjny sposób opisu i kontroli zachowania pojazdu podczas skręcania.

Odchylenie jest jedną z trzech osi obrotu opisujących ruch pojazdu w przestrzeni. Pochylenie to obrót wokół osi poprzecznej, gdy przód opada przy hamowaniu lub unosi się przy przyspieszaniu; przechył to obrót wokół osi wzdłużnej, gdy nadwozie pochyla się na zewnątrz w zakręcie; a odchylenie to obrót wokół osi pionowej, gdy nadwozie kieruje swój przód w lewo lub w prawo. Tempo tego obrotu, czyli prędkość odchylenia, mierzone jest w stopniach na sekundę przez żyroskopowy czujnik odchylenia i opisuje, jak szybko samochód zmienia kierunek, w którym jest skierowany.

Sygnał prędkości odchylenia jest jednym z najważniejszych danych wejściowych dla nowoczesnej elektroniki podwozia. Elektroniczny układ stabilizacji toru jazdy porównuje rzeczywistą prędkość odchylenia z czujnika z prędkością odchylenia, jakiej kierowca żąda poprzez kąt skrętu kierownicy oraz prędkość samochodu. Gdy obie wartości się rozchodzą, układ wie, że samochód obraca się inaczej, niż chce kierowca, i interweniuje, przyhamowując poszczególne koła oraz redukując moc silnika, aby ponownie dopasować rzeczywisty obrót do zamierzonego. Bez dokładnego odczytu odchylenia kontrola stabilności nie mogłaby działać.

Jakość prowadzenia samochodu można opisać niemal w całości w kategoriach odchylenia. Gdy samochód obraca się słabiej, niż żąda tego skręt kierownicy, przednie opony tracą przyczepność i pojazd podsterowuje, czyli wypycha na zewnątrz zakrętu. Gdy obraca się mocniej, niż żądano, tylna oś traci przyczepność i samochód nadsterowuje, a tył ucieka na zewnątrz. Zbyt małe odchylenie i samochód nie zechce skręcić; zbyt duże i obrót wymyka się kierowcy spod kontroli. Niekontrolowane, nadmierne odchylenie to właśnie poślizg obrotowy: samochód obracający się swobodnie wokół osi pionowej bez jakiegokolwiek związku z kierunkiem jazdy.

Ponieważ odchylenie leży w samym sercu dynamiki pojazdu, jest celem całej rodziny technologii kontrolnych. Poza kontrolą stabilności aktywna kontrola odchylenia oraz wektorowanie momentu obrotowego celowo dodają lub odejmują moment napędowy na osi, aby wytworzyć moment skręcający, pomagając samochodowi chętniej wkręcić się w zakręt lub utrzymując go stabilnie na granicy przyczepności. Kontrola stabilności przechyłu monitoruje powiązane ruchy, aby zapobiec przewróceniu się wysokich pojazdów. W każdym przypadku idea jest ta sama: poprzez wykrywanie i kształtowanie odchylenia samochodu inżynierowie zamieniają abstrakcyjną oś obrotu w bezpośrednio zarządzany wymiar bezpieczeństwa i zwinności.