Kamioni
Način upravljanja vozilima mijenjao se sa razvojem historije automobilske industrije. Ono što je krenulo kao jedna ručica, razvilo se tokom 19. vijeka u volan koji je jedva nalikovao na one koji se koriste u današnjim vozilima. Drugi veliki događaj je bio pojavljivanje “servo” upravljanja, sistema podrške koji je stalno dobijao na važnosti jer su vozila postajala sve veća i teža. Sljedeća faza razvoja stigla je nedavno – Volvo dinamičko upravljanje.
“Na niskim brzinama vozilom sa teškim teretom se upravlja jednim prstom, a kod vožnje na autoputu taj dinamički sistem upravljanja obezbjeđuje stabilnost po pravcu bez premca”, objašnjava Jan-Inge Svensson, jedan od ljudi koji su zaduženi za softver tog sistema u kompaniji Volvo Trucks.
Sistem se zasniva na klasičnom mehaničkom upravljanju u kojem glavna poluga upravljača ide od volana do pogonskog mehanizma. Hidraulički servo sistem stvara snagu koja pomaže vozaču da okrene kotače kamiona. Glavna razlika Volvo dinamičkog upravljanja u poređenju sa klasičnim sistemom je elektromotor sa elektronskom kontrolom instaliran na upravljački sklop.
Taj elektromotor kontroliše upravljački sistem. Na malim brzinama električni motor pruža dodatnu snagu, pa upravljanje kamionom postaje nevjerovatno lako. Na većim brzinama elektromotor kontroliše upravljanje i automatski otklanja trzaje.
U početku sam govorio da je to potpuno nemoguće, da neće raditi, ali uz pomoć naših vještih kolega iz odjeljenja za razvoj kabina, uspjeli smo.
Elektromotor se kontroliše pomoću signala iz upravljačke jedinice koja sadrži nešto što je poznato kao generator referentnog ugla. To je mozak Volvo dinamičkog upravljanja. Pomoću senzora u različitim dijelovima kamiona taj sistem upravljanja prikuplja informacije u vezi sa vozilom.
“Ti senzori su smješteni na različitim mjestima i svi zajedno daju kompletnu sliku ponašanja kamiona. Između ostalog, oni mjere brzinu kamiona, odabrani stepen prijenosa – naprijed ili nazad”, objašnjava Sten Ragnhult koji je zadužen za razvoj hardvera sistema.
Jedna od važnih komponenata sistema je senzor u elektromotoru. On je instaliran na torzionu šipku i mjeri snagu koja je potrebna vozaču za okretanje upravljača i ugao okretanja. Ti podaci su osnova za određivanje rada sistema radi stvaranja savršene reakcije upravljanja.
Informacije koje stižu u upravljačku jedinicu se analiziraju pomoću softvera sistema. Kontrolni signali se zatim šalju iz sistema u elektromotor koji pomaže da kamion nadoknadi prekide koje registruju senzori. Sve se to događa u manje od jedne milisekunde i rezultat je optimalna reakcija upravljanja.
Jedna od važnih funkcija u smislu upravljačke jedinice je funkcija pravolinijske kompenzacije. Položaj ravne vožnje električnog motora stalno se kompenzuje, pa vozač rijetko treba pomacima volana odgovarati na neravnu površinu ceste ili konstantan bočni vjetar.
“Jedan od primjera situacija do koje može doći je kočenje tokom različitog trenja sa lijeve i desne strane. Kamion pokušava da skrene na jednu stranu, a volan se okreće kao rezultat asimetričnih sila između gume i površine ceste.
Jednostavno rečeno, Volvo dinamičko upravljanje se može uporediti sa filterom koji poboljšava situacije iz stvarnog života koje vozač doživljava preko upravljača kamiona. Ne moramo ni naglašavati da se takav sistem ne može proizvesti preko noći. Kompanija Volvo Trucks započela je sa razvojem prije osam godina.
“Tokom tog vremena morali smo svladati mnoge velike izazove. Jedan od velikih izazova za ljude zadužene za mehaničke sisteme je bilo pronalaženje mjesta za elektromotor u kabini. Na početku sam rekao da je to potpuno nemoguće i da nećemo uspjeti, ali uspjeli smo uz pomoć vještih kolega u odjeljenju za razvoj kabina”, kaže Sten Ragnhult sa smiješkom.
Inače je većina posla uglavnom bila usmjerena na razvoj naprednog softvera za sistem. Timskim radom razvojnog odjeljenja uspjeli smo izraditi kalkulacije potrebne za ispravan rad upravljačke jedinice.
Fantastičan je osjećaj kada možete odjednom upravljati kamionom jednim prstom u situacijama u kojima ste ranije morali upotrijebiti obje ruke da biste zadržali volan.
Timu je pomagalo nekoliko različitih testnih vozača koji su doprinijeli uspjehu projekta. Ti vozači su proveli mnogo različitih testova, a pratili su ih razvojni inženjeri kako bi saznali kako bi vozači željeli da volan reaguje.
“Jednostavno smo omogućili vozačima da testiraju mnogo različitih scenarija u kojima je upravljačka reakcija mijenjana na različite načine. Nakon sakupljanja podataka uspjeli smo stvoriti optimalnu reakciju upravljača u softveru upravljačke jedinice”, objašnjava Jan-Inge Svensson.
Jedan od vozača koji je igrao vodeću ulogu u razvoju je vozač kamiona za transport drvene građe, Henrik Gustafsson. On svaki dan radi duboko u švedskim šumama u svom novom kamionu Volvo FH. Uski, često blatnjavi šumski putevi predstavljaju velik izazov za Henrikove profesionalne vještine, ali i za kamion.
“Vozim ovaj testni kamion već godinu dana. Bilo je uzbudljivo i izuzetno zabavno učestvovati u razvoju. Znam, na primjer, da će stvari koje sam otkrio i istaknuo, zapravo poboljšati kamion za sve.”
Kada je pod punim opterećenjem, Henrikov kamion teži 60 tona. Upravljanje takvim kamionom uskim, često lošim cestama fizički je naporan posao. Osjeća se i najmanji kamen ili korijen, a stalno podešavanje volana koje to zahtijeva izazivaju velike napore, posebno u ramenima, leđima i vratu vozača.
“Neko vrijeme sam vozio kamione u Norveškoj, gdje su ceste često uske i pune krivina. Zbog toga sam povredio lijevo rame i bol je sijevala iz lopatice.”
Otkad je Henrik počeo voziti kamion sa Volvo dinamičkim upravljanjem, kaže da je bol potpuno nestala.
“Sada mogu voziti i ostati potpuno opušten, čak i na lošim cestama. Fantastičan je osjećaj kada možete odjednom upravljati kamionom jednim prstom u situacijama u kojima ste ranije morali upotrijebiti obje ruke da biste zadržali volan. Čak ni ne osjećam rupe na cesti jer ih sistem eliminiše kompenzacijom.“
Uske šumske ceste, međutim, nisu jedino mjesto na kojem Henrik osjeća pravu razliku. Kompozicija vozila natovarena trupcima do punog kapaciteta ima visoko težište i posebno je osjetljiva na izbrazdane površine ceste i vjetar. Međutim, budući da sistem također neutralizuje te nepravilnosti, Henrik može voziti potpuno opušteno, čak i po širim cestama.
“U šumi, gdje vozite polako, poželjno je da imate što manji otpor upravljača, dok na autoputevima želite veći otpor. Ovaj sistem prilagođava otpor upravljača mojoj brzini“, kaže on. „Već sam rekao da sljedeći kamion koji kupimo jednostavno mora imati Volvo dinamičko upravljanje”, zaključuje sa osmjehom.