Az Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpont: Innováció és Jövő a Járműiparban
Az Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpont 2005. január 1-jén alakult a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen.
A Tudásközpont küldetése a járműipari „know-how” összegyűjtése és a vállalati szféra számára történő szolgáltatása, elsődlegesen Magyarországon, de igény esetén külföldön is. A tudásközpont célja többek között a közvetítői szerep a modern tudományos ismeretek konkrét gazdasági hasznosítása érdekében. A tudásközpont pályázat eredményeként, állami támogatással jött létre.
Dr. Stukovszky Zsolt, a tudásközpont igazgatója elmondta: „Az első négyéves tevékenységünket a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal jelentős részben finanszírozza, csökkentve ezzel a működés kockázatát, de világosan megfogalmazott követelményeket támaszt a tudásközponttal szemben.”
A Tudásközpont négy egyetemi tanszéket és négy külső iparvállalati tagot (például az évente 50 milliárd dolláros bevételű ThyssenKruppot) tömörítő konzorciumként működik. Résztvevői a BMGE több tanszéke mellett piaci szereplők, ily módon is segítve a piaci hasznosulás gyorsabb és hatékonyabb megvalósítását.
„Elsődleges feladatunk a magyar gazdaság exportbevételének mintegy negyedét biztosító gépjárműipar számára történő tudásszolgáltatás, ami azonban nem merül ki az elméleti munkában, hanem konkrét fejlesztésekben tárgyiasul” - fogalmazott Dr. Stukovszky Zsolt. Ezek a fejlesztések a teljes gépjárműipari spektrumot lefedik, az alkatrészektől (pl. ABS-szenzor) kezdve a főegységeken (pl. elektromechanikus fék) keresztül egészen az átfogó közlekedési rendszerekig.
Corolla gyújtáskapcsoló betét csere
Az itt dolgozó mérnököknek az a feladatuk, hogy bebizonyítsák, egy-egy elképzelés a gyakorlatban is működik. Dr. Bokor József tudományos igazgató szerint: „Bár a tudásközpont szakmai tevékenységének alapjait már korábban meghatároztuk, az első év tapasztalatai alapján ezek további pontosításra kerültek. A definiált öt program (platformrendszerek, intelligens aktuátorok, járműszintű irányítás, jármű-környezet kapcsolaton alapuló irányítás, járműcsoport irányítása) helyesnek bizonyult, azonban ezeken belül bizonyos fokú hangsúlyeltolódás érzékelhető.”
Innovatív Járműfejlesztések és Technológiai Megoldások
A budapesti Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpont fejlesztései között számos ígéretes projekt található. Egyik kiemelkedő terület az alternatív meghajtás, különösen a kondenzátorok alkalmazása.
„Az ötlet a kondenzátor, vagyis annak használata egy hatékony rendszerben” - mondja Dr. Stukovszky Zsolt. A gond a fékezéssel van, meg az akkumulátorokkal. Az akkumulátorok átlagosan 10 ampert tudnak felvenni, míg fékezéskor ennek a többszöröse is felszabadul; kárba, vagyis hőbe vész az energia. Dr. Stukovszky Zsolt szerint a kondenzátorral megtámogatott hibridautókból ki lehetne hagyni a szokásos akkumulátormennyiség felét, ami komoly súlymegtakarítást, és jóval alacsonyabb fogyasztást jelent, nem is beszélve a fékezés során megnyert energiáról. Őszre, legkésőbb télre elkészül a prototípus. Egy másik terület, ahol profitálni lehet a kondenzátorokból, a belváros, ahol a trolik pókhálója összerondítja a műemlék jellegű utcákat. A kondenzátorokkal meg lehetne szüntetni ezt a hálózatot, hiszen a troli megállóról megállóra haladva folyton feltölthetné magát.
Úgy néz ki, sikerült megoldást találniuk például a turbólyukra; arra a jelenségre, ami alacsony fordulatszámon jelentkezik, amikor még nem pörögnek fel a turbinák, nem adnak pluszteljesítményt a motornak. Léteznek már alternatívák, de ezeket csak személyautókban lehet használni, a tudásközpont viszont tehergépjárművekbe talált ki olcsó és hatékony megoldást.
Masszázskád elektronikus vezérlés: előnyök
Flottamenedzsmenttel is foglalkoznak, nem részegységeket gyártanak, hanem komplett rendszereket állítanak össze. A projekt célkitűzése, hogy vasúti fékrendszer csúszás- és perdülésgátló berendezés szoftverének továbbfejlesztésével növelje a vasúti járművek menetbiztonságát, valamint tegye üzemeltetésüket költséghatékonyabbá.
„Ön sem lenne itt, ha csak az asztalon működne a rendszer, ha nem építünk köré egy autót, nem visszük el a versenyre Győrbe, és nem nyerjük azt meg. Az ilyen show-elemekre manapság szükség van" - világított rá az összefüggésekre Dr. Stukovszky Zsolt. Eddigi eredményeink látványos bemutatását teszi lehetővé az intelligens járműtechnológiákkal felszerelt „Stunt” Smart tanulmányautó. Különösen fontos megemlíteni a járműcsoport-irányítási program eredményességét, ahol a korábban definiált projektek mellett már több jelentős összegű piaci megrendelést sikerült elnyernünk (Magyar Posta, Moltrans, ATEV).
Az Elektronika Növekvő Szerepe a Járműirányításban és a Közlekedésbiztonságban
Ma már nemcsak szakmai berkekben ismert az a tény, hogy a közúti járművek működésében, irányításában egyre nagyobb - gyakorlatilag a belátható jövőben meghatározó - szerep jut az elektronikának, az elektronikusan vezérelt rendszereknek. Emiatt is indokolt, hogy - elsősorban a közlekedésbiztonság és a környezetvédelem szempontjából fontos szerkezetek működésének felügyelete - ellenőrzése - a jármű teljes élettartama során megoldott legyen. Többek között ezt a célt szolgálja a járművek időszakos műszaki felülvizsgálata.
Az ágazat irányítói már a hazai motorizáció kezdeti szakaszában világosan látták, hogy a közúti járművek üzemeltetése során szükség van - hatósági - ellenőrzésre ahhoz, hogy a közlekedés biztonságának színvonala a járművek használatával ne változzon jelentősen. Ezért már 1977-ben rendelet született a közúti járművek időszakos műszaki felülvizsgálatáról.
1998-tól az időszakos műszaki felülvizsgálatot szabályozó rendelkezés (5/1990. KöHÉM-rendelet) már részletes technológiát ír elő az ellenőrzés menetére, ezt a 2010 januárjától hatályba lépő előírás tovább szigorítja. Az európai szabályozás kiterjed a közúti járművek műszaki és környezetvédelmi jellemzőinek az üzemelés közbeni ellenőrzésére, azonban a jelenleg érvényes magyar követelményrendszer szigorúbb. A Tanács és a Parlament 96/96 EK irányelvét - mely korábban volt érvényes - 2009-ben felváltotta az Európai Parlament és a Tanács 2009/40 EK irányelve, mely gyakorlatilag az 1998-ban született hazai előírással egyenértékű. Tekintettel a folyamatos - és jelentős léptékű, minőségi változást is eredményező - műszaki fejlődésre, már ezt a viszonylag új irányelvet is tervezi a brüsszeli bizottság tovább fejleszteni.
Ismeretes, hogy 2006 óta a járműgyártók mind a biztonság, mind a környezetvédelem követelményeinek betartását, teljesítését elektronikusan vezérelt (szabályozott) rendszerekkel oldják meg. Ezeknek a korszerű járműirányítási rendszereknek az időszakos műszaki és környezetvédelmi felülvizsgálatokon történő ellenőrzése mielőbb megoldandó feladata a szakmának.
Biztonságkritikus Rendszerek és Ellenőrzésük
Az elektronikusan vezérelt, biztonság szempontjából kritikus berendezések:
- a jármű mozgását (sebességét, haladási irányát) közvetlenül vagy közvetve befolyásolják,
- vezérlik a légzsákokat,
- vezérlik a világító és fényjelző berendezéseket.
Az említett feladatokat különböző rendszerek látják el, amelyek vezérlőegységei között vannak több funkciót magukba foglaló egységek.
Az alábbi táblázat a biztonságkritikus funkciók néhány példáját mutatja be:
| Funkció neve | Leírás |
|---|---|
| Sebességkorlátozás, sebességtartás, adaptív sebességtartás (ACC) | A jármű sebességének szabályozása automatikusan. |
| Elektronikus fékrendszer (EBS) | Elektronikusan vezérelt fékezési folyamat. |
| Elektronikus fékerőelosztás (EBD) | A fékerő optimális elosztása a kerekek között. |
| Fékasszisztens | Segít a vészfékezésnél a maximális fékerő elérésében. |
| Blokkolásgátló (ABS) | Megakadályozza a kerekek blokkolását fékezéskor. |
| Kipörgésgátló (ASR, TC) | Gátolja a kerekek kipörgését gyorsításkor. |
| Menetstabilitási szabályozó rendszer (ESP) | Stabilizálja a járművet kritikus vezetési helyzetekben. |
| Elektronikus pótkocsi-fékvezérlés (CAN ISO 11992) | Pótkocsi fékezésének elektronikus irányítása. |
| Elektronikusan vezérelt kormányrásegítés | A kormányzás könnyedségének elektronikus szabályozása. |
| Automatikus légzsákvezérlés | Az ütközésérzékelésen alapuló légzsáknyitás. |
Egy magas felszereltségű személygépkocsi esetén a biztonságot befolyásoló teljes funkcionalitásnak csupán a töredékéért felelősek a hagyományos rendszerek. Könnyen belátható, hogy az említett dinamikus karakterisztikák helyességének tényleges hatásossági vizsgálattal történő ellenőrzése nem valósítható meg. Nem tehetjük meg, hogy egy időszakos vizsgálat során nagy sebességű dinamikus manővereket hajtsunk végre, különböző tapadási tényezőjű felületekkel ellátott próbapályán, megfelelő biztonsági felszereléssel. A járművek ellenőrzésénél csupán közvetett vizsgálatot végezhetünk - a jelenlegi gyakorlat szerint álló helyzetben -, de a megfelelő működésről, illetve működőképességről megbízható információt szeretnénk kapni.
Bizonyos vizsgálópadok alkalmasak például a blokkolásgátló működőképességének ellenőrzésére - ilyen nagy sebességű próbapad fejlesztése Magyarországon is folyik. Teljes körű menetdinamikai vizsgálat elvégzésére alkalmas próbapad alkalmazása időszakos vizsgálaton nem megoldható.
Elektronikus Rendszerek Időszakos Felülvizsgálatának Lehetséges Szintjei
Az elektronikus rendszerek időszakos felülvizsgálatának lehetséges szintjei:
- vizuális ellenőrzés: a műszerfali figyelmeztető lámpák működésének ellenőrzése, valamint a vezérlőegységek és jeladók szemrevételezése, sérülések, beavatkozások felderítése,
- diagnosztikai adatok - tárolt, illetve fennálló hibák - kiolvasása szabványos kommunikációs vonalakon a fedélzeti csatlakozókon keresztül,
- az aktuátorok működtetése, funkcionális próbák szimulált vezérlőjelekkel, például a blokkolásgátló berendezés szivattyújának és szelepeinek működtetése.
Mindhárom említett szinten típusspecifikus információkra van szükség, mert a figyelmeztető lámpák működése is mutathat eltérést, de a vezérlőegységek elhelyezése vagy a kommunikáció mindenképpen típusfüggő. Igen lényeges kiinduló adat az adott jármű gyári felszereltsége, annak érdekében, hogy a vizsgálat necsak a „talált” rendszerekre terjedjen ki, hanem az esetleges eltávolítást vagy szakszerűtlen beépítést, javítást is meg lehessen állapítani.
A németországi időszakos felülvizsgálatok díjából finanszírozva az FSD GmbH fejleszti a Németországban várhatóan 2011-ben kötelezően bevezetésre kerülő rendszert. A fejlesztés céljai:
- Az egyes járműtípusok „feltérképezése”.
- Ebből típusspecifikus iránymutató adatbázis készítése.
- A vizsgálati technológiák standardizálása.
- A járművizsgálatok során szerzett információk összegyűjtése, kiértékelése.
- Ezáltal a vizsgálati rendszer gyorsabbá tétele.
- Típushibák kiszűrése.
- Költségek csökkentése.
A rendszer a fenti lehetőségeket együttesen biztosítja, hiszen automatikusan azonosítja a jármű rendszereit, az adatbázis a gyártóktól származó információk alapján VIN szerint tartalmazza a forgalomba állított járművek gyári adatait, felszereltségét, részletes, könnyen értelmezhető ábrákkal illusztrálva segíti az adott jármű fontosabb egységeinek elhelyezkedését, kialakítását, utasításokat tartalmaz a járműtípusnak megfelelő funkcionális tesztek elvégzéséhez, valamint biztosítja a fedélzeti rendszerekkel történő kommunikációt, ami révén lehetséges a hibatárolók kiolvasása, az érzékelők jeleinek mérése és a berendezések működtetése.
A vizsgahelyeken telepítendő rendszer három fő elemből áll: OBD-adapter, PDA-készülék (vezérlőprogram) és számítógép (internetkapcsolat, on-line vagy off-line adatbázis). A bemutatott rendszer tervezésénél lényeges szempont volt az aktuális adatbázis rendelkezésre állása - ezt a fejlesztő a gyári adatok, illetve a járműrendszerek feltérképezése alapján biztosítja, valamint az alacsony beruházási költség. Magyarországon a háttér infrastruktúra fejlettebb, a meglévő számítógépek és internetkapcsolat kedvező lehetőséget biztosítanak a rendszer alacsony telepítési és működési költség mellett történő alkalmazására. Az FSD és TÜV NORD-KTI Kft. előzetes megállapodást kötött a rendszer magyarországi elfogadtatására és az adaptációval kapcsolatos tevékenységek ellátására. Az ehhez szükséges egyeztetések megkezdődtek.
Oktatás, Kutatás és a Jövő Szakemberei
Dr. Stukovszky Zsolt szerint: „A tudásközpont már működésének első évében jelentős oktatási és oktatásfejlesztési tevékenységet folytatott, melynek bázisát az elsősorban posztgraduális hallgatók számára működtetett elektronikus járműfejlesztési laboratórium jelenti, ahol a hallgatók valós ipari projekteken dolgozhatnak, az ipari környezethez és feltételrendszerhez hasonló módon.” Ennek eredményeként 15 alapképzésben részt vevő, és 18 posztgraduális hallgatót integráltunk a kutatás-fejlesztési tevékenységbe a BME több karáról, továbbá vidéki egyetemekről is. A szakmai programokhoz kapcsolódóan több tantárgytematika került kidolgozásra, és önálló laboratóriumi témák indultak a konzorciumi partnerek segítségével.
Dr. Palkovics László fejlesztési igazgató kiemelte: „Kiemelt hangsúlyt helyeztünk az üzleti folyamatok megfelelő definiálására és a folyamatok támogatását szolgáló eszközrendszer kialakítására (projektmenedzsment és annak információtechnológiai háttere). Miután a tudásközpont jövőbeli sikeres működése alapvetően a tudás-terméket megvásárlók elégedettségétől függ, különös figyelmet fordítottunk kapcsolatrendszerünk formálására. Stratégiai szövetségeket kötöttünk potenciális vevőkörünk szakmai szervezeteivel (MGSZ, MLE, MKFE), valamint a tudás-régió meghatározó szereplőivel (XI. kerületi önkormányzat), és megkezdtük az együttműködést más, hasonló területen tevékenykedő tudásközpontokkal is.”
Az első év szakmai és struktúraalakító tevékenységének eredményei alapján kialakítottuk a tudásközpont 2006-2008-as időszakra vonatkozó stratégiai tervét, amely meghatározza a központ tevékenységének alapjait.
Napjaink gyorsan bekövetkező infokommunikációs technológia generálta változásai nagy hatással vannak a közlekedésben részt vevő járművekre, az infrastruktúrára, a közlekedő személyekre és általában véve a társadalom egészére. A gépjárműfejlesztés területén megfigyelhető az automatizáltság folyamatos térnyerése. A képzés célja olyan autonóm járműirányítási mérnökök képzése, akik a szakterülethez kapcsolódó magas szintű természettudományos, specifikus járműtechnikai, műszaki, informatikai és gazdasági ismereteik birtokában alkalmasak elsősorban autonóm járművek tervezésére, fejlesztésére, gyártására és a velük kapcsolatos folyamatok átfogó kutatására. A mesterképzésnek döntő szerepe van az intelligens környezet, a jármű és az irányítás területén felhalmozott tudás átadásában. Az ipari partnerektől származó, nemzetközi K+F feladatok a hallgatók motiváltságát erősítik, az eredmények hatékony felhasználása és kétirányú tudástranszfer valósul meg. Olyan kutatásokat integrálunk az MSc és PhD szintű oktatásba, amelyek európai viszonylatban egyedivé teszik a képzést.
A "Járművek modellezési és irányítási alapelvei" című online okoskönyv is része a tudásközpont oktatási tevékenységének, mely a járműirányítás módszertani és megvalósítási kérdéseivel foglalkozik. Ez a kiadvány részletesen tárgyalja a járműmozgások dinamikáját és irányítását, a járműrendszerek modellezését és irányítását, valamint az intelligens és autonóm járműirányításokat, beleértve a hibrid energiamenedzsmentet és az autonóm járműfunkciókat is. A képzésben való részvétel, illetve a szakmai gyakorlatok beszámítása a 137/2008. (V. 16.) Korm. rendelet alapján történik.
tags: #elektronikus #jarmu #es #jarmuiranyitasi #tudaskozpont