Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.

Átírás

1 Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. Jármővezetıt támogató rendszerek 12. Haszongépjármő Mőszaki Konferencia Várgesztes, június 2-3.

2 Törvényi elıírások 2

3 Piaci helyzet világszerte Nehéz tehergépjármővek, buszok és pótkocsi EBS és tárcsafék. Könnyő és közepes fıleg ABS. ESP kötelezı lesz. Bevezette az ECE R13-at 2003-tól ABS kötelezı, de nem 100% alkalmazott EBS és tárcsafék ABS és dobfék. Piaci elvárások miatt magas szintő funkcionalitás, mint ESP. EBS nem várható a közeljövıben. EBS nehéz tehergép jármővekre és ABS középkategóriában ABS kötelezı 2013-tól a jármővek 40%-án, tıl 100%-án. ABS és EBS is megtalálható (road train) ABS kötelezı nehéz gépjármő kategóriában Valószínő > 2013: ABS kötelezı lesz világszerte 3

4 ESP, AEBS, LDW és Euro VI emisszió Bevezetés dátumai AEBS & LDW new type approvals and new registrations EU General Safety Regulation (EC) 661/2009 4

5 Kivételek Nem kötelezı a következı jármő kategóriákra: ESP Jármővek több, mint 3 tengellyel Különleges célú jármővek (mobil állomás, mobil daru, hidraulikusan hajtott és fékezett jármő ) terepjáró jármővek N2 nyerges vontató 3.5 és 7.5 tonna összsúly között Kategória A és Kategória I buszok AEBS and LDW N1, M1 (kötelezı N2, N3, M2, M3 jármőveken) 5

6 Fékrendszerek ESP funkcióval 6

7 Knorr-Bremse fékrendszerek készek a jövı követelményeinek teljesítésére Knorr-Bremse fékrendszerek ESP Platform AEBS és LDWS rendszerekhez Legal requirements Customer requirements ABS The right system for the target market EBS Market requirements & trends System requirements ABS ESP 7

8 Knorr-Bremse fékrendszerek a piacon Knorr-Bremse fékrendszer platformok: ABS Fı megoldás Európán kívül és Kelet-Európában Knorr-Bremse magas szintő funkcionalitást ért le bevezette az ESP-t ABS alapon Knorr-Bremse az elsı ESP bevezetésével ABS alapokon széles körben elterjedt az Egyesült Államokban EBS Fı piac Európa tárcsafékkel együtt Fıleg nehéz tehergépjármővek és buszok, de közép kategória is Magas szintő funkcionalitás Knorr-Bremse volt az elsı ESP bevezetésével szériába EBS rendszeren 8

9 ESP funkció ABS alapokon Plusz komponensek ESP-hez ABS Kormányszög jeladó Perdülési sebesség és gyorsulás jeladó Nyomás jeladók Hátsó tengely nyomás vezérlés Mellsı tengely nyomás vezérlés Pótkocsi nyomás vezérlés Központi vezérlı egység ESP funkcionalitással 9

10 ESP funkció EBS alapokon Plusz komponensek ESP-hez EBS Kormányszög jeladó Perdülési sebesség és gyorsulás jeladó Központi vezérlı egység ESP funkcionalitással Wz ay 10

11 EBS5 components ESP szenzor Kormányszög jeladó Kormányszög jeladó Érintkezésmentes analóg szenzor Digitális jelet CAN-en küldi a vezérlıegységnek 12V tápellátást a központi vezérlıegységtıl kap Kabinban, a kormányoszlopon helyezkedik el Helyzet és pozíció nem változtatható 11

12 ESP szenzor Perdülési sebesség és gyorsulás szenzor Kereszttartón a kabin mögött Oldalt az alvázon belül Perdülési sebesség és gyorsulás szenzor Kombinált perdülési sebesség, oldal és hosszirányú gyorsulás szenzor 12V tápellátást a központi vezérlıegységtıl kap Alvázon helyezkedik el Pozíciója nem módosítható 12

13 ESP funkció 13

14 ESP Electronic Stability Program ESP funkció Az ESP egy biztonsági funkció, amely a vezetıt a kritikus helyzetekben motor és fék beavatkozásokkal támogatja Irányítja a komplett jármő dinamikát (Legfontosabb jeladók: perdülési sebesség, kormányszög és oldalgyorsulás jeladó) Kritikus helyzeteket kezel a jármő hosszanti és keresztirányú dinamikájával kapcsolatban Jármőkombináció stabilitása (becsuklás megakadályozása), és Borulás elkerülése a fizikai határokon belül. Egy GDV-tanulmány kimutattam, hogy az ESP-vel a súlyos haszongépjármő balesetek >40% elkerülhetı. 14

15 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás Túlkormányzott jármőkombináció Oldalerı megszőnik a hátsó tengelyen Jármőkombináció becsuklásának veszélye 15

16 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás Túlkormányzott jármőkombináció Oldalerı megszőnik a hátsó tengelyen Jármőkombináció becsuklásának veszélye 16

17 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás Túlkormányzott jármőkombináció Oldalerı megszőnik a hátsó tengelyen Jármőkombináció becsuklásának veszélye 17

18 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás ESP-beavatkozás túlkormányzottság ellen Elsı külsı kerék fékezése Motornyomaték határolása (csökkentése) Pótkocsi fékezése (kombináció nyújtása ) => Jármő stabilitás fenntartva 18

19 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás ESP-beavatkozás túlkormányzottság ellen Elsı külsı kerék fékezése Motornyomaték határolása (csökkentése) Pótkocsi fékezése (kombináció nyújtása ) => Jármő stabilitás fenntartva 19

20 Dupla sávváltás nedves úton 20

21 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás Alulkormányzott jármő Oldalerı megszőnik az elsı tengelyen Az út elhagyásának veszélye 21

22 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás ESP beavatkozás alulkormányzottság ellen Belsı hátsó kerék fékezése Motornyomaték határolása (csökkentése) => Jármő stabilitás fenntartva 22

23 ESP Control Functions Stabilizáló beavatkozás ESP beavatkozás alulkormányzottság ellen Belsı hátsó kerék fékezése Motornyomaték határolása (csökkentése) => Jármő stabilitás fenntartva 23

24 Szőkülı kanyar (autópálya kijárat) 24

25 ESP Control Functions Borulás veszélyének csökkentése A funkció célja Jármőkombináció borulásának megakadályozása a fizikai határokon belül Ne zavarja a vezetıt vezetés közben Megvalósítás az ESP-ben Oldalgyorsulás határolása a motornyomaték csökkentésével A kerék elemelkedésének detektálása esetén a fék segítségével a jármő határozott fékezése 25

26 ESP Control Functions Borulás veszélyének csökkentése A funkció célja Jármőkombináció borulásának megakadályozása a fizikai határokon belül Ne zavarja a vezetıt vezetés közben Megvalósítás ESP-ben Oldalgyorsulás határolása a motornyomaték csökkentésével A kerék elemelkedésének detektálása esetén a fék segítségével a jármő határozott fékezése 26

27 ESP bevezetése 28

28 ESP Application Teszt pálya követelmények ESP applikációhoz ABS/EBS & ESP Teszt Standard applikáció Dynamics area Ø 100 m ABS-tracks ABS-pálya alacsony-µ < 0.3 magas-µ > 0.7 µ-split Egyenes kifutás Dinamikus terület magas-µ > 0.7 Ø 100 m ABS/EBS & ESP Teszt Optimált applikáció ABS-pálya alacsony-µ < 0.3 magas-µ > 0.7 µ-split Egyenes kifutás Dinamikus terület magas-µ > 0.7 alacsony-µ < 0.3 Ø 300 m 29

29 ESP jóváhagyás Technical requirements Direction control : jármő stabilitási funkció, amely támogatja a vezetıt a fizikai határokon belül a jármő tervezett irányának fenntartásában Roll-over control : jármő stabilitási funkció, amely beavatkozik egy esetleges borulás esetén annak érdekében hogy stabilizálja a jármővet a fizikai határokon belül Információs dokumentáció Rendszer jellemzık, applikációs és funkcionális leírások, komponens leírások, EMC jóváhagyás. Y-Coordinate [m] J-Turn 60km/h with 1m/s X-Coordinate [m] Jóváhagyás A megkövetelt teszt, manıverek nem definiáltak, erısen függ a vizsgáló hatóságtól Általában egy minısítés folyamata Manıverek bemutatása egy referencia jármővön Eredmények kiterjesztése többi variánsra szimulációval, vagy tesztriporttal Y-Coordinate [m] Double Lane Change (DLC) X-Coordinate [m] 30

30 ESP bevezetése a szervizeknél ESP esetén érdemes figyelni, hogy A kapcsolat a központi vezérlıegység és a jármő között szorosabb vezérlıegység egy másik jármőrıl hibás mőködést okozhat Változtatás az alvázon nem megengedett (ESP szenzorok áthelyezése, plusz tengely installálása, tengelytáv módosítása ) Szervizeknek képesnek kell lenniük az ESP szenzorok kalibrálására Szerviz alkalmazottaknak tisztában kell lenniük, melyek azok a javítások a jármővön, amelyek a szenzorok új kalibrálását megkövetelik 31

31 Jármővezetıt támogató rendszerek 32

32 Motiváció Motiváció Több mint 90%-a a baleseteknek a vezetı hibájából következik be* Kb. 5-10%-a a baleseteknek a jármő sávelhagyásából következik be* Kb. 20%- a a baleseteknek a hátulról ütközés* Törvényi követelmény EU cél (White Paper 2001): 50%kal csökkenteni a halálos közúti balesetek számát 2010-ig AEBS és LDWS kötelezı * Source: GDV, Allianz Zentrum für Technik 33

33 Motiváció Horvátországi alagút 34

34 Knorr-Bremse jármővezetı támogató rendszerei Jármővezetıt támogató rendszerek (ADAS) Két technológiai út Radar alapú Túlnyomó részben radar technológián alapul (77 GHz) Adaptive Cruise Control (ACC) Ütközés figyelmeztetés ráhajtás veszélye esetén Ütközés elkerülése, súlyosság csökkentése Video alapú Kamerás sáv detektálás Sávelhagyás figyelmeztetés (nem szándékolt sávelhagyás esetén) ACC támogatása (pontosabb sáv detektálás) Kamerás tárgy felismerés Szenzor jel egyesítés objektumok pontos azonosítására További lehetıségek (pl. fényszóró irányítás, holt tér figyelés, etc.) Jövıbeni ADAS a Video és Radar technológia kombinációjára fog épülni 35

35 AEBS (Autonomous Emergency Brake System): Funkció, szenzor tulajdonságai Standard (ahogy a törvény elıírás megkívánja) Csak radar egység (Commercial Vehicle Radar) Ütközés figyelmeztetés mozgó, megálló és álló objektumokra Részleges és teljes fékezés mozgó és megálló objektumokra Nincs fék beavatkozás álló objektumokra Haszongépjármő radar: Széles látószögő radar szenzor: ± 22 24V tápfeszültség Nincs benn mozgó alkatrész 0 m 30 m 50 m 100 m 150 m 200 m 36

36 Törvényi követelmény Törvényi követelmény még nem teljes (11/2010): Clepa javaslat tesztek Mozgó objektum Vizsgált jármő: 80 km/h Figyelmeztetés mp fékezés elıtt Automatikus teljes fékezés (>= 5 m/s 2 ) 80 km/h 15 km/h - 5m/s 2 Ütközés megelızés 15 km/h Álló objektum Vizsgált jármő: 50 km/h Figyelmeztetés mp ütközés elıtt 20% (10 km/h) automatikus sebesség csökkentés 50 km/h 40 km/h Sebesség csökkentés 0 km/h álló jármő 37

37 LDWS (Lane Departure Warning System) Sávelhagyás detektálás LWDS kötelezı Jármő kategóriákon: N2, N3, M2,M3 Bevezetés: KB termék stratégia One-box megoldás, haszongépjármőre szabott Standard rendszer törvényi követelmények teljesítésére Premium video rendszer objektumok felismerésére Továbbfejlesztett video rendszer újabb funkciók támogatására (pl. fényszóró irányítás) 38

38 Sensor Fusion - szenzor jel egyesítése Radar és video jelének egyesítése teljes AEBS funkcionalitás támogatására ~50 30 Fusion Radar Teljes AEBS Szenzor jel egyesítés (Radar + Video) Alaposabb közlekedése szituáció kiértékelés kevesebb téves figyelmeztetés Fék beavatkozás álló objektumokra Video 39

39 Objektum felismerés szenzor jel egyesítéssel 40

40 AEBS Beavatkozás lépései ütközés (fékezés nélkül) 0,0 m/s² -2,0 m/s² -4,0 m/s² -6,0 m/s² Távolság [m], sebesség [km/h] Figyelmeztetési fázis távolság -3,0 s -2,5 s -2,0 s -1,5 s -1,0 s -0,5 s 0,0 s 0,5 s 1,0 s 1,5 s 2,0 s Kezdeti állapot: v = 60 km/h s = 50m Figyelmeztet pl. TTC=3s TTC 42

41 AEBS Beavatkozás lépései Ütközés (fékezés nélkül) 0,0 m/s² -2,0 m/s² -4,0 m/s² -6,0 m/s² lassítás Távolság [m], sebesség [km/h] Figyelmeztetési fázis távolság -3,0 s -2,5 s -2,0 s -1,5 s -1,0 s -0,5 s 0,0 s 0,5 s 1,0 s 1,5 s 2,0 s Kezdeti állapot: v = 60 kph s = 50m figyelmeztet pl. TTC=3s Reakció idı nyerési fázis részleges fékezés, pl. TTC=2.2s TTC 43

42 AEBS Beavatkozás lépései Ütközés (fékezés nélkül) 0,0 m/s² -2,0 m/s² -4,0 m/s² -6,0 m/s² lassítás Távolság [m], sebesség [km/h] Figyelmezte -tési fázis távolság -3,0 s -2,5 s -2,0 s -1,5 s -1,0 s -0,5 s 0,0 s 0,5 s 1,0 s 1,5 s 2,0 s Kezdeti állapot: v = 60 kph s = 50m figyelmeztet pl. TTC=3s Reakció idı nyerési fázis részleges fékezés, TTC=2.2s Reakció idı nyereség TTC 44

43 AEBS Beavatkozás lépései Ütközés (fékezés nélkül) 0,0 m/s² -2,0 m/s² -4,0 m/s² -6,0 m/s² lassulás erıs lassulás Távolság [m], sebesség [km/h] Figyelmeztetési fázis -3,0 s -2,5 s -2,0 s -1,5 s -1,0 s -0,5 s 0,0 s 0,5 s 1,0 s 1,5 s 2,0 s Kezdeti állapot: v = 60 kph s = 50m figyelmeztet pl. TTC=3s Reakció idı nyerési fázis távolság részleges fékezés, pl. TTC=2.2s Vészfékezési fázis speed Vészfékezés, pl. TTC=0.8s + 0.4s (reakció idı nyerés) TTC A bemutatott beavatkozási pontok, csak példák, a valóságban különbözı lehet a szituációtól függıen 45

44 AEBS Collision avoidance 46

45 AEBS Avoidance maneuver by driver 47

46 Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft. Széll Péter 1119 Budapest Major u. 69 Tel: Fax: peter.szell@knorr-bremse.com