Repülőgépekről mintázták az autók új, magyar okoskormányát

Az önvezető autók korszaka feltartóztathatatlanul közelít, ami azt jelenti, hogy előbb-utóbb a kormánykerekek teljesen el fognak tűnni az utastérből. Addig is, amíg ez bekövetkezik, számos változás várható a kormányzás terén, például a mechanikus kapcsolat nélküli, „by-wire” rendszerek elterjedése, amik teljesen szabadon konfigurálhatók.

Az önvezetőautó-szimulátorban a kormány behúzódik a műszerfalba, ha a robotpilóta vezet Fotó: Gulyás Péter

A nálunk elsősorban a liftjeiről ismert német Thyssennkrupp jelentős autóipari beszállító is egyben, a fő specialitásuk a kormánymű, de gyártanak futómű- és hajtásalkatrészeket is. A

Thyssenkrupp Components Technology egyik fontos európai bázisa Magyarország,

ahol többféle tevékenységet is végeznek. Ezek közül a legfontosabb a kormányműfejlesztő központ Budapesten, amelyet 1999-ben alapítottak.

A Thyssenkrupp Magyarországon

A budapesti fejlesztőközpont mellett Győrben 2013 óta szerelnek össze futóműveket az Audi számára; Jászfényszarun idén adták át a válllat zöldmezős beruházással elkészült új motoralkatrész- és kormányrendszergyárát, Debrecenben pedig összel készül el a cég stabilizátor- és rugógyára. Magyarországon az autóiparban mintegy 1 100 munkatársat foglalkoztat a Thyssenkrupp Components Technology Hungary, amely az elmúlt néhány évben több mint 42 milliárd forint értékben hajtott végre zöldmezős beruházásokat.

Ebben az évben készült el ugyanis három magyar doktorandusz ötletéből a cég első elektromechanikus „okos” kormányrendszere, amelyben akkora potenciált láttak, hogy a fejlesztésére Budapesten hozták létre a vállalaton belül is egyedülálló szoftver- és hardverfejlesztési központot. Ma már közel

800 magasan képzett mérnök dolgozik itt

a jövő kormányrendszerein, a központ önállóan határozza meg a fejlesztési irányait, ami kiváltság, de egyben felelősség is.

Mire jó az elektromechanikus kormányszervó?

Az elektromos szervokormány az állandóan energiát igénylő hidraulikus rendszerek helyett elektromotoros rásegítést alkalmaz. Csak akkor vesz fel energiát, ha a kormányt ténylegesen elforgatják, ezért autótípustól függően akár 0,3 liter üzemanyagot is megtakarít száz kilométerenként, ráadásul megbízhatóbb a hagyományos, hidraulikus rásegítéseknél, és kevesebb karbantartást igényel. Hátránya, hogy kevesebb visszajelzést ad a kerekek és az út kapcsolatáról, ezért a sportkocsikban jelent meg a legkésőbb.

A Fiat Punto II volt az egyik első kisautó elektromos szervokormánnyal Forrás: Fiat

A 2000-es évektől kezdve minden autógyár áttért az elektromos kormányszervókra, az egyik emlékezetes első típus a második generációs Fiat Punto volt, amiben a City gomb megnyomása után annyira könnyűvé vált a kormányzás, hogy a parkolást akár egy ujjal is végre lehetett hajtani.

Aztán az egyre fejlettebb szoftveres vezérlés egyéb

biztonsági és kényelmi funkciók egész sorát tette lehetővé,

mint amilyen az oldalszél-kompenzáció vagy az önállóan kormányzó sávtartó és parkolási asszisztens, manapság pedig már a kikerülési manőverek végrehajtásában is segítenek az ilyen kormányok.

Kormányzás kormányoszlop nélkül

Zsámbékon, a Driving Camp vezetéstechnikai centrumban ki lehetett próbálni a Thyssenkrupp ún. steer-by-wire (mechanikus kapcsolat nélküli) kormányrendszerét. Az önvezető autók felé vezető út egyik fontos állomása a steer-by-wire technológia, amely a mai repülőgépek mintájára a kormányzásnál

nem használ mechanikus összeköttetést

a kezelőfelület és az irányított elem között, csupán áram és információ áramlik a vezetékeken.

A steer-by-wire kormánymű felépítése Forrás: Nissan

A saját fejlesztésű „steer-by-wire” rendszerét a Thyssenkrupp az érdekesség kedvéért egy 300 lóerős Volkswagen Golf R-be építette be, a cél az volt, hogy a rendszer ugyanolyan kormányérzetet adjon, mint az autó gyári, elektromechanikus kormányzása.

Mindenből kettő van a biztonság kedvéért

A rendszer felépítése csak részben különbözik a hagyományos kormányművekétől. Alul van egy hagyományos fogasléces kormánymű, amin a Thyssenkrupp saját fejlesztésű szervomotorja dolgozik. Hogy az esetleges hibák ne okozzanak biztonsági kockázatot,

teljesen redundáns a rendszer,

dupla a vezérlőegység, a táp, a kommunikáció, és duplán tekercselt a motor is.

A Thyssenkrupp 300 lóerős Golf R-ekben teszteli a rendszert. Nemrég érkezett meg ez az autó egy hosszú, kéthetes fejlesztői tesztből, és a nyílt nap után ment egy újra. Közúton még nem engedélyezett a tesztelése, mert még nincs azon a biztonsági szinten Fotó: Gulyás Péter

Fölfelé jön egy prototípus-kormányoszlop, ebben van egy tengelykapcsoló, amellyel a hagyományos, mechanikus kormányzásra lehet átkapcsolni vész esetén, de a kuplung normál üzemben mindig nyitva van.

Jelenleg a szériaautók közül egyedül az Infiniti Q50-ben dolgozik hasonló rendszer, de itt is meghagyták a mechanikus kapcsolatot a biztonság kedvéért Forrás: Infiniti

Fönt, a volánnál egy visszacsatolás-aktuátor található, amely a kormányérzet generálásáért felel.

A tesztautó rendszere úgy lett behangolva, hogy a gyári kormányérzetet adja vissza.

Még azt is szimulálták a szoftverrel, hogy a Golfokat gyárilag olyan fogasléccel szerelik fel, amely a kormánypozíció függvényében változtatja az áttételét: minél jobban kitekerik, annál direktebbé válik.

A legnehezebb a visszajelzést szimulálni

A csomagtartóban kapott helyett az Autobox nevű célszámítógép, amely a tesztelés során egy diagnosztikát futtat, azt vizsgálja, hogy a fenti és a lenti alkatrészek összhangban dolgoznak-e. Ha úgy találja, hogy nem, akkor elveszi az áramot, és zárja a tengelykapcsolót, vagyis visszakapcsolja a mechanikus kormányművet. A tesztelőknek fel kell készülni arra, hogy akkor nem lesz rásegítés, ezért izomból kell tekerni.

Végig ott ült a próba alatt az utasülésen a vállalat egyik mérnöke, aki laptopjáról képes volt vezérelni a rendszert, megváltoztatni az egyes beállításokat, a kormányérzetet Fotó: Gulyás Péter

A Golf kormányt vezérlő számítógépén még egy alapszoftver fut, amely nem képes belenyúlni az irányításba, vagyis nem tud segíteni a megcsúszást ellenkormányzással kivédeni, vagy a parkolást helyettünk elvégezni, de természetesen olyan szoftverek is léteznek, amelyek már képesek lennének ezekre a funkciókra is.

A működést felügyelő Autobox számítógép a Golf csomagtartójában Fotó: Gulyás Péter

Ebbe az alapszoftverbe, amelyet kipróbálhattunk, még nem programoztak visszajelzést, de állítólag már dolgoznak rajta. Ez egyáltalán nem könnyű munka, mert bár sokféle szenzor jele áll rendelkezésre, de

bizonyos eseteket nehéz bitekkel szimulálni.

A fejlesztés során jöttek rá a mérnökök, hogy nem lesz nagyon nehéz leutánozni az erőhatásokat, mert a Golf alapból elég kevés visszajelzést ad a tapadási viszonyokról és az útburkolat állapotáról.

A cikk nem ért véget, lapozzon a második oldalra!