Řízení s elektrickým posilovačem ZF-Servolectric umožňuje síťové propojení

, 21 júna 2013, 10:23

Použití elektrických posilovačů řízení v osobních vozech, jako je například systém ZF-Servolectric®, vyvinutý společností ZF Lenksysteme, umožňuje kromě nejvyšší úrovně jízdního komfortu a nepřekonatelné preciznosti také funkční propojení s mnoha asistenčními systémy, které zvyšují bezpečnost a komfort. Ve vzájemné spolupráci těchto propojených funkcí hraje hlavní roli přenos dat do systému řízení. Parametry jízdní dynamiky musí být totiž koordinovány s podporou řízení podle požadavků řidiče.

Přednosti řízení s elektrickým posilovačem
S rostoucím rozšířením elektromechanických systémů řízení EPS (Electric Power Steering, EPS) v osobních vozech se zvyšuje úroveň bezpečnosti, jízdního komfortu a preciznosti řízení. Na rozdíl od hydraulických posilovačů lze pomocí elektromotoru snadno regulovat účinek posilovače nejen v závislosti na přáních řidiče, ale i při vytváření dodatečného silového momentu. U řízení s elektrickým posilovačem je ovládací síla na volantu snímána senzorem a údaje o hodnotě tohoto parametru putují přes řídicí jednotku kelektromotoru, jehož podpůrný moment je přenášen na řízená kola prostřednictvím hřebenové tyče. Zásadní předností je přitom to, že do výpočtu podpůrného momentu se nezahrnuje pouze ovládací síla na volantu, ale i mnoho dalších stavových veličin vozidla, a to jednoduchým způsobem prostřednictvím softwaru. Tři různé verze řízení ZF-Servolectric pokrývají veškeré kategorie vozidel od nejmenších vozů přes střední a vyšší třídu až po lehké užitkové vozy. V závislosti na místě uložení, výkonu palubní sítě a potřebném podpůrném momentu je elektromotor posilovače umístěn na sloupku řízení, druhém pastorku nebo paralelně k hřebenové tyčis.

Asistenční systémy: „Řidič myslí – auto řídí“
Řada asistenčních funkcí je již propojena s aktuálními sériově vyráběnými elektromechanickými systémy řízení, resp. je realizována právě díky EPS. Příkladem asistenční funkce pro zvýšení komfortu v rámci rozšířených funkcí řízení je účinek posilovače závislý na rychlosti jízdy. Další, v sériové výrobě již realizovaná možnost zvýšení komfortu spočívá v individuální změně nastavení parametrů, které ovlivňují citlivost a zpětnou vazbu řízení, například pro sportovní nebo komfortní jízdu. Mezi rozšířené funkce řízení patří rovněž algoritmy, které jsou používány k zásahům do řízení s cílem udržet přímý směr jízdy. Například boční vítr nebo sklon vozovky působí na volant sílou, kterou lze vhodnými algoritmy kompenzovat.

Použití elektromechanického řízení umožňuje ve spojení s dalšími systémy realizovat také nové funkce, jako je například automatické parkování. Zvolené volné parkovací místo je přeměřeno samostatnými řídicími jednotkami, které poté vypočtou optimální trajektorii pohybu vozidla. Řidič i nadále ovládá pedály plynu a brzdy, ale řízení automaticky otáčí volantem. Rovněž v sériové výrobě se již nacházejí funkce pro upozorňování řidiče nanechtěné opuštění jízdního pruhu, resp. jejich zdokonalená verze, která umožňuje udržovat vůz ve svém jízdním pruhu. Tyto zásahy jsou v současnosti realizovány především prostřednictvím rozhraní systému Servolectric, k nimž mají přístup síťově propojené řídicí jednotky. Kromě vlastních požadavků na činnost asistenčních funkcí vyplývají z legislativních předpisů dodatečné požadavky.

Další asistenční funkce dává řidičovi vhodná doporučení pro řízení, aby správně reagoval v kritických jízdních situacích, jako je například přetáčivé chování vozidla nebo brzdění na povrchu s rozdílnou přilnavostí na jednotlivých stranách. Elektronicky řízený stabilizační systém (ESP) vytvoří dodatečný řídicí moment, který poskytne řidiči odpovídající podporu. Tyto zásahy jsou omezeny tak, aby mohl řidič kdykoli zasáhnout do řízení.

Budoucí vize
Kromě asistenčních funkcí, známých již ze sériové výroby, jsou v současnosti vyvíjeny četné rozšířené a nové asistenční funkce pro řízení. Mnohé současné asistenční funkce spoléhají na informace z jiných řídicích jednotek. Budou-li však tyto funkce integrovány do řízení, může být dosaženo výrazného vylepšení asistenčních systémů díky dodatečnému zahrnutí interních dat ze systému řízení. V současnosti je například doporučení pro řízení vydáváno na základě signálů ESP. Proto jsou vyvíjeny funkce, které vyhodnocují jízdní stav efektivněji přímo v řídicí jednotce řízení, a umožňují tak realizaci, resp. zlepšení funkcí, jako je brzdění na povrchu s rozdílnou přilnavostí, kompenzace přetáčivosti a nedotáčivosti, kompenzace bočního větru nebo zásah proti převrácení. Kromě optimalizace stávajících asistenčních systémů se vývoj zaměřuje na celou řadu nových funkcí. Systémem, který by přispěl ke zvýšení bezpečnosti, je asistenční funkce pro vyhýbací manévry. Na základě informací z kamery a radarového senzoru, ve spojení s klasickými senzoryjízdní dynamiky, lze v případě hrozící kolize vypočítat trajektorii vyhýbacího manévru, jehož realizace pak bude při odpovídajícím impulzu od řidiče navíc podpořena.

Ve vývoji jsou rovněž rozšířené funkce v oblasti jízdy v jízdním pruhu. Na základě informací z kamerového systému, jako je zakřivení zatáčky, vzdálenost od podélného značení a poloha v jízdním pruhu, lze v systému řízení vypočítat čas zbývající do vyjetí vozidla z jízdního pruhu a realizovat patřičně odstupňovaný koncept upozorňování řidiče. Následuje příslušný pokyn k natočení volantu působením dodatečného silového momentu na volant. Podobným způsobem lze uskutečňovat také upozornění na hrozící kolizi s doplňkovými informacemi o objektech ve slepém úhlu.

Další oblast vývoje se zabývá rozšiřováním aktuálních funkcí pro udržování vozidla v jízdním pruhu o informace z navigačního systému. Díky tomu lze rozšířit horizont pro předvídání situace, protože systém může určovat další průběh jízdního pruhu rovněž na základě informací o poloměru zatáčky mimo dosah kamery, dat o omezeních rychlosti nebo zúžení jízdního pruhu.

Kromě toho se ve vývoji nalézají asistenční funkce, které usnadní couvání s přívěsem. Řidič by mohl například na dotykovém displeji zadat požadovaný úhel zalomení, který je sledován příslušným senzorem. Řízení pak automaticky natočí kola do potřebné polohy. Vozidlo s přívěsem pak může snadno couvat.

Míra propojení řízení s ostatními systémy se neustále zvětšuje. Komplexní asistenční systémy vyžadují odpovídající strategie pro koordinaci a určování priorit jednotlivých požadavků. Společnost ZF Lenksysteme vyvinula za tímto účelem tzv. „FunctionCoordinator“, který koordinuje a určuje prioritu různých cílových hodnot v několika rovinách. Musí přitom splňovat nejvyšší nároky v oblasti bezpečnosti. „FunctionCoordinator“ umožňuje propojení různých asistenčních funkce při dodržení veškerýchpožadavků na bezpečnost, koordinaci a určování priorit. Jednotlivé požadavky jsou přitom řízeny centrálně. To umožňuje jednoduché rozšíření a bezpečnou správu všech požadavků.

ZF Lenksysteme GmbH, společný podnik společností Robert Bosch GmbH a ZF Friedrichshafen AG s rovným rozdělením podílů 50:50 %, je specialistou a technologickým lídrem v oblasti techniky řízení s více než 12.700 zaměstnanci v 17 závodech v osmi zemích. Koncern dosáhl v roce 2012 obratu 3,98 miliardy eur.

Komentáre

Komentár musí byť dlhší ako 5 znakov!

Potvrďte pravidlá!

Ešte nikto nekomentoval tento článok. Buďte prvý!