TRW Aftermarket stále zdokonaluje systémy řízení

, 6 septembra 2016, 12:26

Požadavky na světové výrobce vozidel pro snížení hmotnosti vozidel, nákladů a emisí uhlovodíků jsou všudypřítomné. Na druhé straně tím vzniká větší a větší tlak na výrobce dílů a systémů při vývoji nových technologií pro úsporu paliva nebo zlepšení stávajících technologií.

Lídrem v této oblasti je společnost ZF Group vlastněná společností TRW. Ta investuje přibližně pět procent svého obratu do výzkumu a vývoje (v poslední době 1,4 miliardy €). Tím zajišťuje, aby svým zákazníkům dodávala co nejaktuálnější technologie, a vydává se na dlouhou cestu k tomu, aby zajistila větší bezpečnost na silnicích. 

Jednoduchý způsob, jak snížit spotřebu paliva v této oblasti, je odpojení konvenčního servořízení od motoru, když ho není potřeba. S konvenčním hydraulickým systémem posilovače řízení je čerpadlo posilovače řízení poháněno motorem přes klínový nebo žebrovaný řemen. To znamená, že čerpadlo pracuje nepřetržitě, i když řidič nepoužívá řízení; tím se vynakládá zbytečně mnoho energie a paliva.

Systémy elektricky poháněného hydraulického řízení (EPHS)
Základem ve vývoji řízení byla revoluční náhrada řemenem poháněného čerpadla posilovače řízení elektrickým pohonem. Tento systém se nazývá Electrically Power Hydraulic Steering (EPHS) (elektricky poháněné hydraulické řízení). Aktuální typy tohoto systému vyžadují pouze 25 procent energie oproti konvenčním systémům.

EPHS je u společnosti ZF TRW elektricky asistovaným systémem řízení, který v sobě spojuje výhody elektronicky řízeného řízení s robustním hydraulickým ovládáním. U EPHS společnosti ZF TRW je Motor Pump Unit (MPU) (jednotka kompaktního motoru čerpadla) spojena s konvenční převodkou pro hřebenové řízení.

Stejně jako u jiných řešení elektrického řízení je také systém EPHS nezávislý na spalovacím motoru. Tento systém vyžaduje relativně nízké náklady na vývoj aplikací a je ideálním řešením pro platformy hybridních elektromobilů.

V porovnání s tradičním hydraulickým posilovačem řízení nabízejí systémy EPHS úsporu paliva až 0,3 l/100 km a snížení emisí oxidu uhličitého přibližně o 7 g/km.

Společnost ZF TRW nabízí různé funkční a výkonové úrovně EPHS, které pokrývají aplikace od segmentu A/B (GenB), až po aplikace s maximální silou na hřebenové tyči 18 kN (GenC). To rozšiřuje výhody elektrického řízení i do větších vozidel, včetně SUV a dodávek. Z hlediska softwarového přizpůsobení přináší EPHS řadu výhod pro pocity z řízení, jako je funkce proporcionálního ovládání s rychlostí jízdy a obecně přizpůsobitelné vlastnosti řízení.

Elektricky poháněné řízení (EPS)
Dalším krokem ve vývoji řízení jsou kompletní elektrické systémy. Obyčejně jsou známy jako systémy Electric Power Steering (EPS) (elektrický posilovač řízení), které nabízejí ještě větší potenciál úspory spotřeby paliva. Kromě toho hrají významnou roli v ochraně životního prostředí vzhledem k nepoužití hydraulické kapaliny.

Jedním z produktů v této řadě EPS je elektrický systém servořízení s pohonem ve sloupku řízení (Column Drive EPS).

Systém Column Drive EPS společnosti ZF TRW byl původně navržen pro segment malých vozidel a rozvinul se do rodiny modulárních a škálovatelných řešení podporujících pohon hřebenového řízení silou od 4,0 kN až po 10 kN. Jednou z hlavních výhod systému Column Drive EPS (pohonu ve sloupku řízení) je chytré řešení této jednotky, která může být přizpůsobena pro širokou škálu aplikací u vozidel a zároveň snižuje náklady na životní cyklus.

Modulární a škálovatelná architektura umožňuje velkou svobodu při konstrukci a přizpůsobení designu pro širokou škálu aplikací u vozidel při současném snížení nákladů na životní cyklus. Poloha v prostoru pro cestující umožňuje snížení požadavků na teplotní a těsnicí odolnost ve srovnání se systémy umístěnými v prostoru pod kapotou. Používá se ve více než 26 milionech osobních automobilů ve všech regionech světa. Technologie Column Drive EPS společnosti ZF TRW přináší nákladově efektivní a úsporné systémy řízení, které jsou plně schopné vyhovět požadavkům 5* NCAP. Poskytuje ve své třídě dynamiku řízení a inteligentní ovládání pro rychle se rozvíjející oblasti systémů pro podporu řízení (DAS) a pro automatizované řízení.

Rack/Belt Drive EPS (pohon hřeben/řemen)
Pro segment větších a prémiových vozidel je systém řemenového pohonu EPS společnosti ZF TRW (označovaný také jako Rack Drive) řešením, které integruje bezkartáčkový motor, ozubený řemen a sestavu kulové matice s řemenicí a ložiskem do jedné jednotky. Tato sestava má nižší setrvačnost a tření pro vysoce výkonné aplikace, jakož i velmi přímé pocity při řízení s vynikající odezvou. Stejně jako u technologie Column Drive EPS (pohonu ve sloupku řízení) byl také systém Belt Drive (řemenový pohon) společnosti ZF TRW navržen jako modulární a škálovatelná konstrukce nabízející velkou volnost tvarů a přizpůsobené konstrukce pro širokou škálu aplikací u vozidel. Jeho Electric Power Pack (EPP) (elektrická výkonová sada) s integrovaným motorem a řídicí jednotkou se používá jak u axiálních, tak u radiálních variant. Každá z nich pak může být flexibilně tvarově přizpůsobena k tvaru převodky řízení v konfiguracích typu "in-board" a "out-board".

Technologie Belt Drive (řemenový pohon) je zvláště vhodná pro vozidla segmentu European D (USA Midsize) a vyšších. Systémy Belt Drive společnosti ZF TRW pracují s přímým pohonem s napětím 12 V a na hřebenové tyči se silou až 18 kN. Systém sdílí "mechatronické jádro" (systémová architektura, bezpečnost, senzory, motor, řídicí jednotka a softwarové designy) i se sourozeneckým systémem Column Drive EPS. Systémy EPS nabízí bez pohonu motorem vozidla úsporu paliva ve výši až 0,33 l/100 km s odpovídajícím snížením emisí oxidu uhličitého ve výši přibližně 8 g/km.

Společnost ZF TRW pokračuje v této oblasti v dalším vývoji. Nový prototyp, který kombinuje technologie od společností ZF a TRW, by mohl přispět ke zlepšení bezpečnosti, jakož i výkonových schopností u částečně i plně automatizovaných vozidel.
Testovací vozidlo používá ke zlepšení kontroly nad vozidlem nové EPS společnosti TRW s dvojitým pastorkem na přední nápravě a systém Active Kinematics Control (AKC) (aktivní řízení kinematiky) společnosti ZF na zadní nápravě. To umožňuje výrazně zvýšit jízdní komfort a především bezpečnost při řízení, pokud jsou dobře zavedené a osvědčené systémy dokonale sladěny pro vzájemnou spolupráci.

Při nízkých rychlostech řídí systém AKC zadní kola v opačném směru k úhlu natočení předních kol. Tím se snižuje poloměr otáčení vozu a přispívá to ke zlepšení komfortu pro řidiče.

Při vyšších rychlostech se přední a zadní kola řídí ve stejném směru, což přispívá ke zlepšení stability vozidla. Když se všechna kola nasměrují do stejného směru, bude sníženo otáčení vozidla kolem svislé osy a zajistí se tím bezpečnější jízda.

Vozidlo zůstává stabilní dokonce i během manévrů spojených se změnou jízdního pruhu na vlhkém povrchu. Spojení dvou systémů řízení by také mohlo být hybnou silou pro automatizované funkce vozidla. Prototyp demonstruje účinnou koncepci řízení typu "steer by-wire" (řízení po drátě). Ta by mohla být použita pro ovládání autonomního předjíždění a manévry spojené se změnou jízdního pruhu s ještě větší přesností.

Komentáre

Ešte nikto nekomentoval tento článok. Buďte prvý!