Trucks
Spôsob riadenia vozidiel sa počas vývoja automobilov zmenil. Začalo to jednoduchou pákou, vyvinutou v 19. storočí. Neskôr sa zmenila na volant podobný tomu, ktorý nájdete v dnešných vozidlách. Ďalším veľkým pokrokom bol príchod hydraulického „servo“ riadenia – podporného systému, ktorý nadobudol na význame s nárastom veľkosti a hmotnosti vozidiel. Ďalší stupeň vo vývoji prišiel práve teraz – Volvo dynamické riadenie.
Jan-Inge Svensson, jeden z ľudí zodpovedných za systémový softvér v spoločnosti Volvo Trucks, hovorí: „Pri nízkych rýchlostiach je tak jednoduché riadiť plne naložené vozidlo, že ho môžete ovládať jediným prstom. Na diaľnici zase tento systém zabezpečuje neprekonateľnú smerovú stabilitu“.
Systém pracuje na princípe klasického mechanického riadenia, u ktorého vedie riadiaca tyč od volantu k samotnému riadeniu. Hydraulický servo systém poskytuje silu napomáhajúcu vodičovi otáčať kolesá. Hlavný rozdiel medzi klasickým riadením a systémom Volvo dynamické riadenie je v elektronicky riadenom elektromotore, ktorý je umiestnený na riadení.
Tento elektromotor pracuje s riadením. Pri nízkych rýchlostiach poskytuje prídavnú silu a neuveriteľne uľahčuje manévrovanie s nákladným vozidlom. Pri vyšších rýchlostiach ovláda elektromotor riadenie a automaticky tak eliminuje trhanie volantu.
Ja som od začiatku tvrdil, že je to absolútne nemožné, že to nebude fungovať. V spolupráci s našimi skúsenými kolegami z oddelenia vývoja kabín sme však uspeli.
Elektromotor je ovládaný signálmi z riadiacej jednotky, ktorej súčasťou je takzvaný generátor referenčných uhlov. Ten je mozgom systému Volvo dynamické riadenie. Tento riadiaci systém získava informácie o vozidle zo senzorov umiestnených v rôznych častiach vozidla.
„Tieto senzory sa nachádzajú na rôznych miestach. Vzájomne sa kombinujú, čím vzniká komplexný obraz o tom, čo sa deje s vozidlom. Okrem iného, merajú rýchlosť vozidla, zaznamenávajú zaradený rýchlostný stupeň vpred alebo vzad,“ hovorí Sten Ragnhult, ktorý zodpovedá za vývoj softvéru.
Dôležitou súčasťou systému je senzor v elektromotore. Je pripojený na otočnú tyč riadenia, kde meria silu, ktorou vodič otáča volantom a uhol natočenia. Tieto údaje potom slúžia ako základ na vytvorenie dokonalej reakcie riadenia.
Informácie, ktoré sa dostanú do riadiacej jednotky, vyhodnotí systémový softvér. Následne systém vyšle ovládacie signály elektromotoru, ktorý pomáha vyrovnávať odchýlky zaznamenané senzormi. Všetko toto sa udeje za menej ako milisekundu a výsledkom je optimálna reakcia riadenia.
Dôležitou funkciou riadiacej jednotky je funkcia kompenzácie priameho smeru. Kompenzácia priameho smeru motora prebieha neustále. Vďaka tomu nemusí vodič takmer nikdy upravovať smer na nerovnomerných povrchoch alebo v bočnom vetre.
„Príkladom takejto situácie je brzdenie na vozovke s rozdielnym trením na ľavej a pravej strane. Nákladné vozidlo smeruje do jednej strany a volant sa otáča v dôsledku asymetrických síl medzi pneumatikami a povrchom vozovky.
Jednoducho povedané, systém Volvo dynamické riadenie sa dá prirovnať k filtru, ktorý vodičovi prostredníctvom volantu vylepšuje situácie, ktoré reálne zažíva. Netreba hovoriť, že takýto systém nevznikol za jeden deň. Spoločnosť Volvo Trucks začala na jeho vývoji pracovať pred ôsmimi rokmi.
„Počas vývoja sme sa stretli s mnohými veľkými problémami. Veľkou výzvou pre tých z nás, ktorí pracujú na mechanických systémoch, bolo nájsť priestor na fyzické umiestnenie elektromotora. Ja som od počiatku tvrdil, že je to absolútne nemožné, že to nebude fungovať. V spolupráci s našimi skúsenými kolegami z oddelenia vývoja kabín sme však uspeli,“ hovorí Sten Ragnhult s úsmevom.
Mimo toho bola väčšina práce zameraná na vývoj pokročilého softvéru pre systém. Vďaka spoločnej snahe vývojárskeho tímu sme úspešne dokončili výpočty potrebné na správne fungovanie riadiacej jednotky.
Je fantastické môcť riadiť nákladné vozidlo jedným prstom aj v situáciách, kde som predtým musel držať volant obidvomi rukami.
Tím spolupracoval aj s mnohými vodičmi skúšobnej prevádzky, ktorí pomohli dotiahnuť projekt do úspešného konca. Títo vodiči vykonali celú radu rôznych testov, pri ktorých boli s nimi vývojári, aby zistili, akú reakciu očakávajú vodiči od riadenia.
„Umožnili sme vodičom testovať veľké množstvo scenárov s mnohými variantmi reakcií riadenia. Spojenie získaných údajov nám umožnilo vytvoriť optimálne reakcie riadenia v softvéri riadiacej jednotky,“ hovorí Jan-Inge Svensson.
Jeden z vodičov, ktorí zohrali vedúcu úlohu počas vývoja, je vodič nákladného vozidla s drevom Henrik Gustafsson. Každý deň pracuje s vozidlom Volvo FH hlboko vo švédskych lesoch. Úzke, často blatisté lesné cesty predstavujú enormnú záťaž na Henrikovu profesionálnu zručnosť a vozidlo.
„Rok som jazdil na testovacom vozidle. Bolo vzrušujúce a neuveriteľne zábavné byť súčasťou vývojárskej práce. Viem napríklad, že veci, ktoré objavím a upozorním na ne, povedú k zlepšeniu vozidla.“
Keď je Henrikovo vozidlo plne naložené drevom, váži 60 ton. Manévrovanie s takýmto vozidlom po úzkych a často nekvalitných cestách je fyzicky náročná práca. Cítite aj tie najmenšie kamene a korene. Musíte preto neustále dorovnávať volant, čo predstavuje značnú záťaž pre vodičove ramená, chrbát a krk.
„Istú dobu som jazdil na nákladných vozidlách v Nórsku, kde sú cesty často úzke a plné zákrut. Skončilo to poranením môjho ľavého ramena, pričom bolesť vychádzala z lopatky.”
Henrik sa nám zveril, že odkedy začal jazdiť na vozidle so systémom Volvo dynamické riadenie, bolesť sa úplne stratila.
„Teraz môžem jazdiť úplne uvoľnený aj na zlých cestách. Je fantastické môcť riadiť nákladné vozidlo jedným prstom aj v situáciách, kde som predtým musel držať volant obidvomi rukami. Necítim dokonca ani výmole, pretože systém ich kompenzuje tak, akoby ani neexistovali.“
Úzke lesné cesty nie sú ale jediným miestom, kde Henrik cíti skutočný rozdiel. Plne naložená súprava s drevom má vysoko položené ťažisko a je veľmi citlivá na vyjazdené povrchy ciest a vietor. Keďže systém kompenzuje aj tieto nerovnosti, Henrik môže jazdiť uvoľnene aj po väčších cestách.
„V lese, kde jazdíte pomaly, potrebujete, aby volant kládol čo najmenší odpor. Na diaľnici zas potrebujete väčší odpor. Tento systém mení odpor volantu podľa rýchlosti mojej jazdy,“ hovorí. Na záver so smiechom konštatuje: „Už som povedal, že naše ďalšie vozidlo musí byť vybavené systémom Volvo dynamické riadenie.“