Факультет управления

текст: Михаил Ожерельев / фото: автора и ZF / 03.10.2016
Концерн ZF представил журналистам профильных изданий широкий спектр профессиональных компетенций в области коммерческого и специального транспорта. Место действия — полигон в Альденхофене

«Мы можем научить автомобиль видеть, думать, действовать», — говорят инженеры концерна ZF. Мероприятие под названием Global Press Event, которое традиционно проводится по четным годам, на этот раз включало много необычных деталей. Во-первых, на полигоне в Альденхофене был собран наиболее широкий спектр техники, начиная c миниатюрного концепт-кара Advance Urban Vehicle и заканчивая инновационной сельскохозяйственной машиной ZF Innovation Tractor.

Прототип ZF Innovation Tractor демонстрирует, как ускорить технологические процессы в сельском хозяйстве

Во-вторых, сама демонстрационная программа содержала много элементов, раскрывающих инновации в области активной безопасности в целом и автономного вождения в частности. «Такие глобальные тенденции, как автоматизация, взаимодействие транспортных средств на дороге, безопасность и использование электропривода, меняют мир автомобилей, причем изменения происходят быстро, надолго, во всем мире и практически во всех отраслях промышленности, — говорит председатель правления ZF Штефан Зоммер. — Мы надеемся формировать будущее в трех сферах — автономной езде, безопасности и эффективности». Чуть больше года назад, в мае 2015 года, ZF Friedrichshafen AG завершил сделку по приобретению автомобильного холдинга TRW Automotive. С этого момента объединенный концерн ZF усилил свое влияние на рынке и расширил сферу профессиональной компетенции.

ВМЕСТО СТОЛКНОВЕНИЯ

А началось все с демонстрационного заезда ZF Innovation Truck 2016 — 40-тонного грузовика, который научили не только самостоятельно, без участия водителя, удерживать нужную полосу движения, но и объезжать преграду в опасных ситуациях. Правда, объезд пока осуществляется в полуавтоматическом режиме. Роль водителя — определить направление объезда и включить систему резким поворотом рулевого колеса влево или вправо. В основе этого решения анализ ДТП с участием грузовиков: при резких маневрах для предотвращения столкновения всегда есть риск, что водитель либо слишком слабо повернет руль, что приведет к еще более тяжелому столкновению со смещением, либо повернет слишком резко и сильно, и тогда сцепка может попасть в занос, повернуться или выехать на соседнюю полосу, создав опасность для других участников движения. Всего этого можно избежать благодаря системе ЕМА (Evasive Maneuver Assist), утверждают инженеры ZF.

Система HDA (Highway Driving Assist), которая активно помогает поддерживать курс и безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля

EMA является комбинаций ведущих технологий ZF и WABCO, таких как электрогидравлический ГУР ZF ReAX, электронная тормозная система EBS WABCO, усилитель экстренного торможения и электронная система стабилизации ESC. Момент включения EMA определяется алгоритмом системы экстренного торможения OnGuardACTIV. Эта система на первом этапе предупреждает водителя акустическим и оптическим сигналом, а на втором этапе включается умеренное торможение до 3,5 м/c2. Третий этап активации системы предусматривает полное торможение на грани стабильности. Уже на первом этапе, то есть после предупреждения водителя, система интерпретирует резкое движение руля как команду к активации ЕМА. Разумеется, автоматику можно в любой момент отключить: для этого достаточно во время автономной фазы взять управление на себя, задействовать тормоз или педаль акселератора.

На основе анализа изображений со стационарных видеокамер прототип маневрирует самостоятельно, точно подъезжая к погрузочному пандусу

Что касается системы HAD (High way Driving Assist), которая активно помогает поддерживать курс и безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля, то ключевой технологией здесь стало сочетание фронтальной камеры S-CAM для точного фиксирования разметки и радарного датчика АС1000. Что интересно, благодаря специальному функционалу HDA стала менее требовательна к качеству разметки. Если с одной стороны дороги разметка отсутствует, то система точно рассчитывает ее виртуальные границы и ведет автомобиль в пределах полосы как по рельсам.

Прицеп оснащен ступицами с электроприводом

«Изначально эта функция предполагалась как электронная система помощи водителям легковых автомобилей. Теперь, чтобы повысить безопасность грузовых автоперевозок, мы перенесли ее и в данный сегмент», — говорит Митя Шульц, вице-президент и гендиректор бизнес-подразделения «Системы рулевого управления для коммерческого транспорта» в ZF TRW.

Прототипом Innovation Traсtor можно управлять с помощью планшетного компьютера

Вообще, в сегмент коммерческого транспорта обычно переходят технологии, которые ранее были успешно реализованы для легковых автомобилей. Но бывают и исключения. Немалая доля системных решений создается непосредственно под задачи коммерческого транспорта. Пример такой специфической задачи — маневрирование у пандуса.

РАМПА УПРАВЛЯЕТ ГРУЗОВИКОМ

Перемещаемся в соседнюю часть полигона, где специально для демонстрации функции SafeRange — автономного маневрирования — оборудована погрузочная платформа. Главное действующее лицо — уже знакомый нам ZF Innovation Truck 2016. Происходит следующее: на основе анализа изображений со стационарных видеокамер прототип маневрирует самостоятельно, подъезжая к погрузочному пандусу с необходимой точностью и без вредных выбросов, исключительно на электротяге — работает модуль TraXon Hybrid, ДВС отключен. С целью реализации автономного маневрирования SafeRange инженеры объединили в сеть системы грузового автомобиля и логистического центра: для осуществления маневрирования стационарные камеры на погрузочном пандусе фиксируют автопоезд благодаря маркировке на задней части его полуприцепа. Компьютер, также расположенный в логистическом центре, рассчитывает траекторию движения и передает данные по беспроводной сети на бортовое устройство телематики ZF Openmatic в тягаче. Затем бортовой блок управления отдает соответствующие команды исполнительным механизмам — трансмиссии и рулевому управлению. В качестве интерфейса для управления данным процессом за пределами кабины водителя используется планшетный компьютер. Оператор, в отличие от предыдущего прототипа ZF 2014 года (подробнее о нем см. Автопарк №6/2014), уже не должен тянуть пальцем изображение прицепа, планшет нужен, чтобы просто включить и использовать автоматический режим. А для автомобилей без системы Openmatic сигнал компьютера можно передавать через другие беспроводные решения.

КАМАЗ-65115 с новейшей автоматизированной коробкой ZF EcoTronic mid

ГЛОБАЛЬНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

На следующей демонстрационной площадке, где представлены последние решения по автоматизации трансмиссий, нас ждет сюрприз: среди выстроившихся в ряд иномарок видим самосвал КАМАЗ-65115 с новейшей коробкой ZF EcoTronic mid. Почему КАМАЗ? Как выяснилось, российская марка выбрана для адаптации не случайно. В странах БРИК, согласно маркетинговым исследованиям, автоматизированные КП вскоре будут занимать значительную долю рынка: в прогнозе на 2025 год предполагается, что эта доля для России составит не менее 25 % в сегменте грузовых автомобилей. Однако, как отмечают в ZF, этот сегмент рынка чувствителен к стоимости продукции и является крайне конкурентным. Поэтому в выигрыше останутся только те производители и поставщики, которые смогут эффективно и экономично локализовать производство в соответствующих регионах. Получается, что ZF заранее реагирует на растущий спрос.

Новейший Iveco Stralis с коробкой TraXon

Технической базой для Eco-Tronic mid послужила 9-ступенчатая механическая КП ZF-Ecomid для среднетоннажных грузовиков. Изменения в «железе» минимальные: для реализации возможности электронного управления КП доработкам подверглись синхронизаторы, механизмы выключения сцепления и выбора передач. Чтобы сделать EcoTronic mid экономичной с точки зрения эксплуатационных издержек, особое внимание при разработке этого продукта в ZF обратили на удобство технического обслуживания. Благодаря модульной конструкции коробки передач в зависимости от цели ремонтного воздействия можно выбрать один из шести ремонтных комплектов. А исходя из особенностей установки КП на шасси, многие виды работ по ремонту и техобслуживанию могут выполняться без демонтажа самой коробки. Начало серийного производства КП EcoTronic mid планируется на весну 2017 года.

Скоротечный тест КАМАЗа на полигоне не позволил по достоинству оценить связку двигателя и новой трансмиссии. Из замечаний — отсутствие визуальной информации о выбранной передаче на штатной приборной панели. А вот четкость и быстрота переключения передач достойны похвалы: используемая архитектура позволяет реализовать различные режимы — от Eco до Power. Кстати, электронный блок управления EcoTronic mid выполнен на той же платформе, что и блок управления КП TraXon, считающейся самой современной автоматизированной КП для грузовиков. TraXon тоже была представлена в Альденхофене, и теперь уже в качестве серийного продукта. Один из примеров применения — новейший магистральный тягач Iveco Stralis.

С ПЛАНШЕТОМ В ПОЛЕ

И вновь функция SafeRange, но уже в другой специализации — сельскохозяйственной. На дальнем участке полигона нас ожидал ZF Innovation Tractor — колесный трактор в паре с прицепом. С виду типичная фермерская сцепка, которую используют для перевозки удобрений, кормов и прочей транспортной работы. А вот в чем фишка: «органами чувств» этого прототипа являются шесть камер, расположенных на кабине водителя и на капоте. Сопряженное с камерами вычислительное устройство создает пространственную модель окружения трактора и получает круговой обзор ландшафта. Дополнительные камеры на задней части трактора, обладающие собственным вычислительным устройством, используются при автоматической сцепке/расцепке, подсоединении навесного оборудования, а также для распознавания пешеходов в опасной зоне.

Для реализации автоматических функций движения трактор получил электрифицированное рулевое управление, которое инженеры ZF встроили в стандартную конструкцию, и коробку передач ZF Terramatic с модулем генератора ZF Terra+ выходной мощностью 60 кВт. При таком варианте использования вся электрическая мощность передается на прицеп, где применена еще одна инновация — ведущая ось с электроприводом в ступицах. Сочетание полного привода трактора и независимого вспомогательного электропривода прицепа позволяют реализовывать оптимальное управление тягой — тестовый трактор на глазах у журналистов с электрической поддержкой легко преодолевал даже подъемы с уклоном до 30 %. Благодаря новой концепции ZF можно применить и технологию downsizing: поскольку на прицеп подается дополнительная мощность, размеры самого трактора и его двигателя могут быть уменьшены.

Концепт-кар Advance Urban Vehicle с полностью электрическим приводом

А что же планшет? Он в руках у оператора. Функция SafeRange используется для дистанционного управления тракторной сцепкой, находящейся в зоне видимости. Все основные команды, регулирующие движение и маневрирование транспортного средства, вводятся через планшет. Звенья сцепки можно перемещать на экране с помощью интуитивно понятного управления. Если пальцем потянуть за изображение виртуального трактора вправо или влево, реальный трактор тоже будет двигаться в выбранном направлении. Для более сложного маневра — движения задним ходом — оператор указывает только направление движения прицепа. Все необходимые действия для подруливания выполняются системой самостоятельно. Как только палец будет снят с экрана, транспортное средство автоматически остановится. То же самое происходит и в случае нарушения беспроводной связи между планшетным компьютером и Innovation Tractor.

Разработанная в Openmatics система deTAGtive logistics обеспечивает эффективный мониторинг грузов в пути

В российских СМИ уже проходила информация о ZF Innovation Tractor, а мы видели его живьем, ездили на нем и, конечно же, делали сцепку с прицепом. Точнее, благодаря техническому зрению, маневрировал трактор самостоятельно. Инженеры ZF научили его «видеть, думать и действовать».

Статьи по теме
Популярное