مركز هوندا للأبحاث والتطوير في توشيجي:التكنولوجيا سلاح تسويقي وليس ترويجياً فقط والسيارة التي تقود نفسها لم تعد بعيدة جداً

هل التكنولوجيا سلاح ترويجي أو تسويقي؟ غالباً ما يخطر السؤال في الذهن أمام معظم نماذج السيارات المجهّزة بتقنيات يسارع الصانعون الى تذكيرنا بأنها للمستقبل. ولماذا الكشف عنها وليس عن موعد نزولها مثلاً... لو لم يكن معظمها سلاحاً ترويجياً أو واجهة تقنية تلمّع صورة الصانع أكثر مما تعد بتجهيزات ستنزل فعلاً في المدى المنظور. إن كانت تلك هي القاعدة العامة فلا بد من العثور على الإستثناءات لإثباتها. لا، لن نذهب بالضرورة الى ميونيخ أو إنغولشتات أو شتوتغارت، بل الى توشيجي في اليابان، وتحديداً الى مركز هوندا للأبحاث والتطوير. فالتكنولوجيا ليست لدى جميع الصانعين مجرّد سلاح ترويجي تلوّن بالوناتُه الهوائية مخيلتنا، بل هي سلاح تسويقي لا يكاد يشهره بعضهم خصوصاً الألمان وهوندا لدى اليابانيين في نماذجه حتى تجده في موديلاته المسوّقة فعلاً بعد فترة قصيرة الى متوسطة المدى. ومع نزول الجيل السادس الجديد من موديل "أكورد" الخريف الماضي في صيغتين هيكليتين مختلفتين بين الولايات المتحدة واليابان الأولى أعرض من الثانية، دعت هوندا الصحافة المتخصصة في السيارات الى مركز أبحاثها في توشيجي لعرض التحديثات التكنولوجية... التي تحتاج الى أكثر من مناسبة لعرضها. وهي ليست تكنولوجيا من نوع الخيال العلمي، بل نزل بعضها وينتظر بعضها الآخر موعد نزوله في الشهور أو السنوات القليلة المقبلة. من التقنيات المعروضة في السطور التالي والتي نزلت الى السوق اليابانية يمكن ذكر نظام التوجيه الكهربائي EPS/VGR، ومساعد الثبات VSA ونظام الملاحة الإلكترونية ذات جهاز تحسس الشرود Navigation + WSD، وهي نزلت في موديل "أكورد" الياباني الجديد يختلف عن الأميركي المصدّر الى الشرق الأوسط، كما حظي بالنظام الأخير موديلا "ليجند" و"أوديسي" 1998 في اليابان. ويذكر أن اليابانيين يطلقون إجمالاً موديلاتهم وتقنياتهم الجديدة في بلادهم قبل تصديرها أو إنتاجها في الخارج. أما التقنيات المعروضة والتي ستنزل في المدى القريب فمنها الحزام المنتفخ Airbelt، ثم مجموعة من عناصر أنظمة القيادة الآلية التي قد تنزل تباعاً وليس مجتمعة بالضرورة. وعدا عن التقنيات المعروضة في السطور التالية، لدى هوندا مجموعة تقنيات أخرى يتعلّق بعضها بالمحرّكات، وتستحق التوقف عندها في مناسبة أخرى. فعوضاً عن التشدّق طولاً وعرضاً بحماية البيئة والمحرّكات الكهربائية و/أو الهجينة من هنا وهناك، كانت الشركة اليابانية سبّاقة بعرض مجموعة من المحرّكات الكهربائية و/أو البنزينية المحدودة التلويث في موديلات "واقعية" "سيفيك" و"أكورد" و"لوغو" و"لايف" نزل بعضها الى الأسواق اليابانية أو الأميركية. وقد يكون "زيلف" ZLEV أبرز تلك المحرّكات، فهو قيد التطوير وقد يسوّق خلال سنتين بنزيني وشبه عديم التلويث لا يزيد تلويثه عمّا سيفرزه بعض مصانع الكهرباء لشحن بطاريات سيارة كهربائية! ما يعني عملياً أنه رفع خطيئة التلويث عن النفط ليوجّه إصبعه هذه المرّة الى التكنولوجيا التي تتطوّر أو لم يُنفَق عليها بما يكفي لإستغلاله بنظافة! لكن لنترك المحرّكات لمناسبة أخرى.
الحزام المنتفخ
يتمثّل الحزام المنتفخ Air belt، وهي تقنية ستطلقها هوندا قريباً في سياراتها، في نظام ذاتي الإنتفاخ والتنفيس كما في الوسادة الهوائية المواجهة أو المجانبة، لكن في حزام السلامة هذه المرّة. ولا تكمن فائدة الحزام المنتفخ في توسّطه بين صدر الراكب وبين أي جزء قد يصدمه في حادث فتلك مهمة الوسادة الهوائية، بل حماية عظام الصدر من قسوة إرتمائها على حزام السلامة تحديداً يتسبب ببعض الكسور في الحوادث القوية... والتي يصعب الخروج منها على قيد الحياة عادة من دون الحزام في الأساس.
وتتجانس هذه التقنية تماماً مع الأحزمة الذاتية الإنقباض Pretensioner المعروفة منذ بضع سنوات، والتي تشد الجسم بضعة سنتمترات في إتجاه المقعد عند وقوع الحادث بفعل إشتعال صاعق يشد بَكَرة الحزام عادة لفّة أو لفّتين، قبل رخي الحزام قليلاً بعد الصدمة لمنع حصول كسور في عظام الصدر.
التوجيه الكهربائي
نظام التوجيه الكهربائيElectric Power Steering, EPS, مع ترس بنسب متبدّلة Variable gear ratio, VGR، وهو مبرمج لتمكين السائق من تعديل درجة القسوة بواسطة زر في لوحة القيادة. ومن شأن النظام المذكور تخفيف إستهلاك الوقود 3 الى 5 في المئة قياساً بنظام التعزيز الهيدروليكي للتوجيه، كما يمكّن من تحريك المقود بسهولة حتى إذا كان المحرّك متوقّفاً، إذ أنه يكتفي بالحصول على التيار الكهربائي خلافاً للتعزيز الهيدروليكي الذي يحتاج الى ضغط المحرّك الشغّال لتليين حركة المقود. وحسب سرعة السيارة وأسلوب القيادة، يحدد المعالج الإلكتروني والبرنامج المختار درجة التعزيز المطلوبة. ومن فوائده الحد من تأثّر المقود بمساوئ الطرقات والشد الدفعي Torque steer الناتج عن الإنطلاق بقسوة في السيارات الأمامية الدفع عندما يتطلّب المقود التصويب لبرهة قصيرة.
يتألّف النظام من محرّك كهربائي يزوّد التيار حسب تعليمات وحدة معالجة إلكترونية والبرنامج المختار لها، للتفاعل حسب سرعة السيارة وأسلوب قيادة السائق.
تتألف العناصر الميكانيكية من جريدة وترس. وتتميّز الأولى بمسننات عادية التباعد في الوسط أي حيث يحتك بها الترس في القيادة المستقيمة،
بينما تزداد إلتواء وتسارعاً عند الإقتراب من الطرفين يحتك بهما الترس عند الإنعطاف، ما يمنح ثباتاً واثقاً عند تغيير خط السير على الطريق السريع من دون حدّة مُربِكة، بينما تتم المناورة بسهولة كبيرة في السرعات المتدنية أو عند وقف السيارة.
ويذكر أن هوندا أطلقت في 1990 أول نظام لف كهربائي في موديل "إن إس إكس" الرياضي، ما يعكس تأقلم تقنية اللف الكهربائي مع القيادة الرياضية تماماً.
مساعد الثبات
يتعدّى النظام المساعد للثبات Vehicle Stability Assist, VSA, مجرد إجتماع نظامَي منع الإنزلاقَين الكبحي ABS والدفعي Traction control، إذ يتدخّل بطرق مختلفة حسب الظروف. وهنا بعض السيناريوهات الممكنة:
- مبالغة في الإنعطاف Oversteer: يتدخّل بتشغيل مكبح العجلة الأمامية الخارجية جهة الحافة الخارجية،
- تلكؤ في الإنعطاف Understeer: يتدخّل بتشغيل مكبح العجلة الأمامية الداخلية جهة الحافة الداخلية وبتخفيف البخ عن المحرّك،
- إنزلاق عند الإنطلاق: يكبح العجلة الدافعة البادئة في الإنزلاق على أرضية رطبة أو رملية مثلاً، ما ينقل فارق عزم المحرّك الى العجلة المقابلة لها لا "علاج" في أي سيارة حتى الآن لإنزلاق عجلتَي الدفع معاً،
- تبدّل إتزان السيارة عند الإنعطاف: يستغل النظامُ زيادةَ الوزن على الجهة الخارجية عند الإنعطاف، ليضاعف ضغط الكبح على العجلة الخارجية الخلفية، فتتحسّن تلبية الكبح.
ويمثّل نظام "مساعد الثبات" عملياً إلتقاء وظائف ثلاث: منع الإنزلاق الكبحي و/أو الدفعي و/أو الجانبي.
أنظمة القيادة الآلية
تتضمّن أنظمة القيادة الآلية AHS, Automated Highway Systems, أنظمة عدة مصممة لتمكين السيارة بعد سنوات قليلة وتدريجاً من إراحة سائقها حتى إعفائه من القيادة تماماً في بعض الظروف، أو تفادي حصول بعض الحوادث بسبب السهو أو النعاس وراء المقود.
تشمل وظائف الأنظمة الخاضعة للتطوير على سيارتَي هوندا "أكورد" إختباريتين، الأدوار التالية:
- الضبط الآلي للسرعة ACC, Automated Cruise Control، مع تضمينه وظائف جديدة مثل زيادة السرعة أو الكبح حسب تبدّل المسافة بين السيارة المجهّزة به والأخرى السائرة أمامها. ويمكن تضمين النظام المذكور وظيفة السير التَبَعي Platooning، أي ترك المرء سيارته تلحق بأخرى تتقدّمها من مسافة محددة.
-تحاشي الحواجز، بتشغيل المكابح حتى التوقف إذا لزم الأمر أمام حاجز ثابت أو توقف فجأة كسيارة توقفت مثلاً.
- رصد النقاط العمياء Blind spots التي تغيب عن المرايا عادة. ويتم ذلك بواسطة أنظمة إنذار تُبلغ السائق بوجود أي جسم في النقاط العمياء تلك لتحاشي اإنعطاف في إتجاهها راجع صورة نموذج هوندا "إم في 99" في موضوع معرض ديترويت للسيارات.
- دعم الكبح Brake support، وهي وظيفة تزيد الضغط الهيدروليكي أو الكهربائي مستقبلاً على المكابح أوتوماتيكياً إن لم يضغط السائق بما يتلاءم مع إضطرارية الموقف.
- "قراءة" الطريق وتخفيف السرعة بالكبح إن تطلّب الأمر ذلك قبل بلوغ المنعطف مع إبلاغ السائق بالأمر.
- رصد سلوك السائق والتدخّل في حال تصرّفه على نحو يوحي للنظام الإلكتروني بأنه نعس أو سها عن معطيات الطريق.
ومن أبرز ميزات منهجية هوندا في هذا المجال هو إعتمادها خطَّي أبحاث متوازيين لتبني الذي قد يتلاءم أكثر مع المعطيات المستقبلية، لا سيما مع برنامج أبحاث القيادة الأوتوماتيكية Automated highway system التي طلبتها وزارة النقل الأميركية وتشكّل من أجلها الكونسورتيوم الوطني ويضم هوندا بين الشركات المشاركة في أبحاثه لنظام القيادة الأوتوماتيكية NAHSC, National Automated Highway System Consortium.
ويفترض أول الخطّين أن هذه التقنيات ستعتمد على ما تتضمنّه السيارة نفسها من وسائل الرصد والتحكّم، بينما يفترض الخط الثاني توافرَ بنية إتصالات بين السيارات وبين الطرقات مثل مسامير ممغنطة أو أجهزة توجيه من جوانب الطرقات ومن وسطها فتتفاعل أنظمة السيارات مع معطيات الطرقات. بذلك لا يخضع تنفيذ تقنيات هوندا لرغبات السلطات الإدارية وحدها، بل يمكن إعتمادها في أي سيناريو ستقرر وزارة النقل الأميركية لاحقاً واحداً من الأنظمة التي ستقترحها الشركات يستجد حسب الزمان والمكان.
وتجري أبحاث هوندا حالياً في هذا المجال في سيارتَي "أكورد إل إكس" مجهّزتين بنظام رصد وتحكّم مركزي Main controller قوامه قرص ثابت سعته غيغابايت واحد، مع ذاكرة RAM مقدارها 32 ميغابايت، ومُعالج بنتيوم سرعته 166 ميغاهرتز ليس من الضروري أن يُطلق النظام بالتجهيز ذاته، لكن هذا يعطي فكرة عن تواضع الكومبيوتر اللازم، وإعتدال الثمن المفترض. فالجهود الكبرى هي في البرمجة وليس في المعدات نفسها.
الملاحة الإلكترونية
لم تعد الملاحة الإلكترونية Navigation System بالحدث الجديد في عالم السيارات. لكن ثمة صانعين يضيفون إلى أجهزتهم أبعاداً تميّزها عن سواها، مثلما فعلت بورشه مثلاً مع نظامها الذي يدمج وظائف الملاحة الإلكترونية والكومبيوتر والمكيّف والنظام السمعي في جهاز واحد راجع "الحياة" عدد 25/10/1997.
وبدورها تميّزت هوندا بنظامها الجديد الذي أطلقته مع موديل "أكورد" الصيغة اليابانية الجديد الخريف الماضي، إذ يشمل في وظائفه عنصرين مثيرين للإهتمام، أولهما هو جهاز تحسس الشرود Wandering Sensing Device الذي يُنبّه السائق عند بدء حصول إختلاف ملحوظ بين أسلوب سير السيارة، وبين الخط المفترض بها سلوكه تبعاً لمعلومات خارطة المنطقة على الكومباكت ديسك، وبين المعلومات الواصلة من الأقمار الصناعية.
أما العنصر الثاني الذي قد يهم هواة الكومبيوتر الشخصي و/أو مستخدميه فهو يتمثّل في إمكان تخطيط الرحلة على الكومبيوتر نفسه، أو بواسطة الأخير على شبكة إنترنت قبل إرساله بالبريد الإلكتروني الى النظام في السيارة يفرّغ في نظام الأخيرة بواسطة بطاقة خاصة. بمعنى آخر، يمكن الإرتباط بشبكة إنترنت وببعض شبكات الهاتف الجوّال من نظام الملاحة الإلكترونية في السيارة، والذي يعرض معلوماته بواسطة شاشة من البلّور السائل LCD مقياسها ست بوصات، وقادرة على عرض خارطتين مختلفتي القياس في وقت واحد.
وستخصص هوندا موقعاً يبدأ نشاطه على إنترنت خلال الشهر الجاري تحت تسمية "Inter Navi Information Centre".
نظام تحويل العزم الفاعل
نظام تحويل العزم الفاعل ATTS, Active Torque Transfer System، وقد يكون الأوضح تسميته في العربية بنظام تحويل العزم لمساعدة اللف: فهو نظام بلغت هوندا مرحلة متقدّمة جداً في تطويره أي قريبة من الصيغة الإنتاجية، ويمثّل قفزة نوعية ذكية في مفهوم توزيع عزم المحرّك على العجلات لا لزيادة الثبات فحسب، بل لتحسين الإنعطاف. وهي بدأت أولاً بكشف النقاب عن صيغة معدة لأنظمة الدفع الرباعي قبل نحو سنة ونصف السنة، ثم كشفت حديثاً عن تطوير جديد يسمح بإعتماده مع الدفع الثنائي، أمامياً كان أو خلفياً.
المعروف حتى الآن هو أن الدفع الرباعي يحسّن الثبات قياساً بالدفع الثنائي، بفضل توزّع عزم المحرّك على العجلات الأربع، فتتضاءل مخاطر مبالغة السيارة في حدة الإنعطاف Oversteering أو في تلكؤها في تنفيذه Understeering.
ومعروف أيضاً أن العزم قابل للتوزيع بين المحورَين الأمامي والخلفي بواسطة التعشيق اللزج Viscous coupling بين المحورَين الأمامي والخلفي، فينتقل فارق العزم من أحدهما الى الآخر فور بدء إنزلاق أي منهما. وهناك طبعاً وسيلة منع العجلة الداخلية الدافعة من الدوران هوساً، عبر تقنية علبة التروس التفاضلية المحدودة الإنزلاق Limited slip differential.
لكن التقنية الأخيرة أخذت تتراجع مع تقدّم وسائل إلكترونية أخف وأصغر حجماً، وتكتفي بتخفيف بخ الوقود في المحرّك فور بدء إحدى عجلات الدفع بالدوران بسرعة أعلى من التي تسير بها العجلات الأخرى، مع تلحيس مكبح العجلة "المهووسة" في بعض الأنظمة الأكثر تطوّراً.
مع إقرار هوندا بفوائد هذه الأنظمة لزيادة الحماية وهي أولى الشركات اليابانية التي أنزلت مانع الإنزلاق الكبحي في سياراتها في العقد الماضي، ثم تقنية التوجيه الرباعي الإلكتروني، فهي تعتبرها تقنيات "سالبة" بمعنى حذف شيء لإحداث التغيير في نهاية الأمر، لأنها تنتزع قسماً من عزم المحرّك المفيد لتأمين الحماية عند اللزوم، عوضاً عن إستغلاله تحديداً لزيادة الثبات والمرونة في منهجية "إيجابية" بمعنى الإتيان بالشيء لإحداث التغيير.
مع نظام تحويل العزم الفاعل الذي لا يزن أكثر من 20 كلغ في الصيغة التي عرضت الخريف الماضي للدفع الثنائي، يقترح الصانع الياباني مفهوماً جديداً للدفع والتوجيه في آن معاً. فهو يعتمد مجموعة تروس إضافية متصلة مباشرة بعلبة التروس التفاضلية، من شأنها عند الإنعطاف زيادة عزم الدوران على العجلة الخارجية الدافعة طبعاً وتسريع دورانها قياساً بالعجلة الداخلية التي يتضاءل العزم الواصل إليها بنسبة محدودة. وبزيادة العزم على العجلة الدافعة الخارجية في المنعطف، وتخفيفه عن الداخلية، تزداد قدرة الإطار الداخلي على الإنعطاف وهو الأضعف في الإنعطاف عادة، لأنه الأقل تشبثاً بالأرض، كما تزداد أيضاً نسبة إحتكاكه بالأرض لأن الإطار الخارجي أصبح أكثر قدرة على تحويل الضغط المفروض عليه، الى قدرة إنعطاف بزيادة سرعة دورانه وعزمه. ويعني ذلك عملياً تسريع إنحراط السيارة في الإتجاه المطلوب وزيادة دقّته، من دون النيل خصوصاً من رشاقة السلوك.
طبعاً، يتضمّن النظام وسائل قياس إلكترونية لسرعة السيارة وسرعة إنعطافها وسرعة لف المقود، لتحديد نسبة تحويل العزم بين عجلتي الدفع حسب إتجاه الإنعطاف. ويمكن تلقي عجلة الدفع الخارجية حتى 80 في المئة من مجموع العزم الواصل في المحرّك أي بإبقاء حتى 20 في المئة من العزم للعجلة الداخلية، علماً بأنه يمكن للعجلة الدافعة أن تدور أسرع من الأخرى المقابلة لها حتى نحو 15 في المئة.
ويكمن أحد أهم أسباب رشاقة إنخراط الهيكل في الإتجاه المرغوب في تباين الأرقام بين فارق العزم الواصل الى العجلة الخارجية قياساً بالداخلية حتى 80 في المئة، وفارق سرعة دورانها عن الأخيرة حتى نحو 15$. فبين ال80$ فارق عزم دوران العجلة وال15$ فارق سرعة دورانها يمكن في الحقيقة فارق زخم الدفع Tractive thrust الذي يوجّه الهيكل بدقة ورشاقة في الإتجاه المطلوب، وليس فارق سرعة دوران العجلتين في حد ذاته.