2014. január: jegyzet, portré, tudomány, atomenergia, innováció, közlekedés, elektronika, zöldkörnyezet, urbanisztika, építés, it
2014. január 9.

Szerző:
Bencze Áron

Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. • knorr-bremse.com

Középpontban az elektronikus fékrendszerek

Az unióban – becslések szerint – az összes tehergépkocsi- és távolságibusz felszerelése vezetőt támogató és a jármű felborulását megelőző rendszerekkel évente ötszázzal kevesebb balesetben elhunyt áldozatot és kétezer-ötszázzal kevesebb súlyos sérültet jelentene. A Knorr-Bremse az aktív és passzív vezetői asszisztens rendszerek fejlesztésének támogatásával jelentős mértékben járul hozzá a közúti forgalom biztonságának javításához.


Mint köztudott, az elektronikusan irányított fékrend­szerek elterjedését a különböző nemzeti és nemzetközi fékelőírások szabályozzák. Erre hívja fel a figyel­met a Gesamtverband der Deutschen Versiche­rungs­wirtschaft (Német Biztosítók Általános Szövetsége) által készített kimutatás is, ahol az országúti baleseteket elemezve a haszongépjárművek érintettsége egy másik közlekedési eszközzel legsűrűbben a személygépjárműveket jelöli meg igen magas, 63,1 százalékban, majd csak ezt követően egy másik tehergépjárművet az esetek 16 százalékában, közel négyszáz balesetet elemezve. A haszongépjárművek baleseteit tovább vizsgálva megállapították, hogy a balesetek megelőzhetőek lettek volna az esetek 12 százalékában egy automatikus vészfékező rendszerrel (AEBS), 8 százalékában egy sávelhagyásra figyelmeztető rendszerrel (LDWS) és 6 százalékában felborulást gátló rendszerrel (ESP).
A világ vezető országainak törvényi szabályozásai a haszongépjárművek biztonsági rendszerei tekintetében az ABS (Anti-lock Brake System – blokkolásgátló), valamint ESP (Electronic Stability Program – felborulásgátlás) funkciók használatát követelik meg.

Differenciált bevezetések

A Blokkolásgátló Rendszer megakadályozza a kerekek blokkolását a fékezés alatt, és az USA-ban 1998-tól minden légfékes járművön kötelező, ám az ESP bevezetése egyelőre várat magára. A törvényi szabályozás az Európai Unióban a legszigorúbb. Ennek értelmében az ABS előírást az összes légfékkel rendelkező járműre 2001-től vezették be, az ESP funkciót pedig 2010-től lépcsőzetesen vezetik be. Az AEBS és LDWS rendszerek alkalmazását 2015 novemberétől írták elő az új haszongépjárművekre. Az Új Széchenyi Terv keretében megvalósuló projekt fontosságát támasztja alá, hogy az ABS rendszer a feltörekvő piacok járművein sokszor az egyetlen – vagy a kevés közül az egyik biztosan létező – elektronikus rendszer. Míg a nyugat-európai gyártók haszongépjárművei fejlett elektronikus vezérlőegységekkel rendelkeznek, amelyeken a funkciók továbbfejlesztése viszonylag egyszerű, addig a BRIC (Brazília, Oroszország, India, Kína) tagállamok járműveiben csak a hatályos törvényi követelményeket kielégítő elektronika (általában motorvezérlő és ABS) található. A tapasztalat azt mutatja, hogy az elvárások és az igények tekintetében a piacok nem különböznek. Általában igaz, hogy biztonságos és hatékony, gazdaságos és környezetkímélő üzemeltetést támogató rendszereket várnak el optimális költségszinten.

A fenti elvárások (AEBS, LDWS) a jármű vezetője által is látott objektumok folyamatos számítógépes kiértékelését is jelentik, valamint egy elektronikus alapú, központosított vezérlőrendszer tervezését és fejlesztését (ESP) is. Ezzel nem kis feladat elé állítják a fejlesztőcégeket. Az autóipar résztvevőit az üzleti és törvényi környezet változásai, valamint a vevői elvárások növekedése, a konkurencia részéről jelentkező erős technológiai nyomás együttesen, jelentős tartalmi újítást tesz szükségessé az elektronikus fékrendszerek (EBS) területén.

A Knorr-Bremse integrált megoldása összhangban van a piacok gazdasági lehetőségeivel és műszaki igényeivel. A projekt eredményeként megszületett integrált rendszer egyrészt képes – a feltörekvő piacokon jelenleg alig alkalmazott – ELC és S-APU rendszerek árát elfogadható szintre csökkenteni, növelve ezzel a járműgyártók versenyképességét. A BRIC tagállamok járműgyártói – nyugat-európai konkurenseikkel összevetve – csak az alacsonyabb költségekkel tudnak versenyben maradni. Másrészt elérhetővé teszi a magasabb műszaki tartalmat.

Vezető piaci szerep

Az elmúlt húsz év során a Knorr-Bremse az elektronikus járműirányítási rendszerek területén technológiai elsőbbségre és piaci vezető szerepre tett szert; ebben a sikerben magyar mérnökök igen nagy számban vettek részt. Az integráció legnagyobb műszaki előnye, hogy a kiegészítő funkciókhoz tartozó érzékelőkön és beavatkozószervek mellett nem szükséges külön vezérlőegységet biztosítani. A meg­oldással a járműgyártó három vezérlőegységet helyettesít egy egységgel. A vezérlést az ABS rendszer vezérlője végzi. Ehhez a fizikai ki- és bemenetek mellett össze kellett hangolni a különböző rendszerek eltérő funkcionális és főként biztonsági követelményeit. A projekt során a budapesti fejlesztőmérnökök megtervezték az integrált funkciók támogatásához szükséges vezérlőegységet és szoftverarchitektúrát. A specifikáció alapján elkészült a szoftver és a vezérlőegység mintadarabja. A rendszert járműves mérések segítségével tesztelték. Miután igazolódott az elgondolás működőképessége, annak kiterjesztését is megvizsgálták koncepció szintjén.

Az eddig részletezett gazdasági és műszaki előnyökön kívül, az integráció a magyarországi gyártás szempontjából is kiemelkedő jelentőségű. Az ABS rendszer komponensei: az ABS és ASR szelepek, az elektronikusan vezérelt levegő-előkészítő egység (S-APU), valamint a felfüggesztésirányító rendszer szelepei a konszern kecskeméti gyárában készülnek. Az ABS vezérlőegység és felfüggesztésirányító rendszer szenzorjai pedig hazai beszállítóktól érkeznek.

A légszárító, az ún. Semielectronic APU, a négykörös védő­szelep,
valamint a rendszerhez tartozó nyomásszenzorok

Elektronikus fékrendszerek fejlesztése haszongépjárművekre

Hogy meg lehessen felelni az új EU-előírásoknak, a magyar kormány támogatásával, a Nemzeti Fejlesztési Ügynökség kezelésében, a Kutatási és Technológiai Innovációs Alap finanszírozásával támogatott új projekt indult 2012 őszén a Knorr-Bremse Budapesti Kutatási- és Fejlesztési Központjában, melynek célja az elektronikusan vezérelt, elsősorban nehéz haszongépjárművekben alkalmazható fékrendszer meg­valósíthatóságának vizsgálata és prototípusának kifejlesztése az új európai jogszabályokhoz és a nagy járműgyártók rendszeréhez alkalmazható struktúraként.

Az elektronikus fékrendszer röntgenképe

A fejlesztendő rendszer egy központi vezérlőegységből, kisebb vezérlőegységgel ellátott működtető elemekből, továbbá a vezérlési, illetve szabályozási feladatok ellátásához szükséges érzékelőkből áll. A legnagyobb hozzáadott értéket és know-how-t egy új, modell alapú számítási eljárás képviseli, amely a vezérlőegység majd minden fékerő-szabályozó funkcióját átalakítja. Erre elsősorban a haszongépjárművek aktív biztonságát szabályozó új EU-s előírások miatt van szükség. A technológiai újítást egyebek között egy új elven működő pedál­elmozdulás-érzékelő és az elfordulási sebességet mérő érzékelő integrálása az irányító elektronikába jelenti.

Az AEBS (vészfékező rendszer) bevezetése az elektronikusan vezérelt vészfékrendszer különálló részrendszer, amely – együttműködve az EBS rendszerrel – közösen valósítja meg az automatikus vészfékező funkciót. A törvényi előírások alapján a több rendszerbe szétosztott funkciót mint egységet kell vizsgálni a megbízhatóság és biztonság szempontjából. Az automatikus vészfékezés bevezetése a megbízhatóság és biztonság területén lényeges változtatásokat hoz magával az elektronikusan vezérelt fékrendszer biztonsági funkcióiban, amelyek megvalósítása már túlmutat a rendszerfelelősség korlátain. Vevői oldalról a funkciók minőségének, hatékonyságának növelése a cél, így például finom adagolhatóság bármilyen körülmények (például terhelés) esetén, betétkopás csökkentése vagy a vontató és pótkocsi közötti fékerőegyensúly pontosabb fenntartása.
A projekt tárgyát képező kutatási és fejlesztési feladatokat a cég budapesti fejlesztőintézete önálló felelősségi körében végzi a 2012–2015 közötti időszakban.

Évszázados szakmai tapasztalat

A Knorr-Bremse vállalatcsoport a vasúti és közúti járművek fékrendszereinek vezető gyártója. Több mint száz éve élen jár a legkorszerűbb fékrendszerek fejlesztésében, gyártásában, üzemeltetésében és szervizelésében. A Vasúti járműrendszerek üzletág termékpalettáján megtalálhatóak továbbá az intelligens ajtórendszerek, vezérlőkomponensek, klímaberendezések, ablaktörlők és peronajtók. A Knorr-Bremse menetszimulátorral és elektronikus oktatási anyagokkal járul hozzá a felhasználók képzéséhez. A Haszonjármű üzletág termékválasztéka lefedi a teljes fékrendszert, beleértve a járművezetőt támogató rendszereket is. A torziós rezgéscsillapítókat is megtaláljuk a termék­kínálatban, csakúgy, mint a hajtáslánccal kapcsolatos megoldásokat és a különböző sebességváltó vezérlőrendszereket, amelyek növelik az energiafelhasználás hatékonyságát, ezzel pedig csökkentik az üzemanyag-fogyasztást.•

 
Innotéka