Elektroniczne sterowanie bez połączenia mechanicznego, czyli drive-by-wire
Ferdinand BilsteinEwolucja od połączeń mechanicznych do elektronicznych układów sterowania zmieniła sposób działania nowoczesnych pojazdów użytkowych. Jedną z najważniejszych innowacji jest elektroniczny pedał przyspieszenia, centralny element koncepcji drive-by-wire, czyli elektronicznego sterowania bez połączenia mechanicznego.
W przeciwieństwie do tradycyjnych przepustnic sterowanych mechanicznie układy te wykorzystują czujniki i przetwarzanie sygnału do sterowania mocą silnika, poprawiając bezpieczeństwo, skuteczność działania oraz integrację z zaawansowanymi systemami wspomagania kierowcy (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems).
Jak działa elektroniczny pedał przyspieszenia
Elektroniczne pedały przyspieszenia są częścią zintegrowanego układu przepustnicy sterowanej elektronicznie (throttle-by-wire). Zamiast fizycznego połączenia między pedałem a przepustnicą pedał wysyła sygnały cyfrowe do jednostki sterującej silnika (ECU). Sygnały te są przetwarzane w czasie rzeczywistym w celu określenia wymaganej mocy silnika na podstawie położenia pedału przyspieszenia i warunków pracy.
Podstawowe elementy:
- zespół czujnika: do ustalenia położenia pedału przyspieszenia zazwyczaj wykorzystuje się czujniki Halla lub indukcyjne,
- zespół pedału: obejmuje pedał mechaniczny i elektronikę czujnika,
- kanały ograniczające: dwa lub więcej torów czujników w celu zapewnienia bezpieczeństwa i eliminowania błędów,
- interfejs ECU: odbiera i interpretuje sygnał w celu sterowania praca silnika.
Konfiguracja ta zapewnia układowi dynamiczną regulację reakcji przepustnicy, umożliwiając korzystanie z takich funkcji, jak adaptacyjny tempomat, sterowanie momentem obrotowym zależnym od obciążenia i estymacyjną optymalizacją pracy układu napędowego.
Korzyści i znaczenie techniczne
Z punktu widzenia obsługi układ jest łatwiejszy do zdiagnozowania za pomocą diagnostyki pokładowej, a aktualizacje mogą poprawić funkcjonalność bez konieczności zmian mechanicznych. Ponadto, elektroniczne pedały przyspieszenia wspierają wdrażanie funkcji bezpieczeństwa, takich jak ograniczenie momentu obrotowego silnika podczas hamowania, wspomaganie ruszania pod górę i adaptacyjny tempomat.
Niezawodność i względy bezpieczeństwa
Ze względu na swoją krytyczną rolę, elektroniczne układy przyspieszania są projektowane z wykorzystaniem wielu zabezpieczeń.
- w przypadku wykrycia rozbieżności w sygnałach wysyłanych przez czujnik sterownik silnika (ECU) może przejść w tryb awaryjny lub ograniczyć moc silnika,
- ograniczające ścieżki sygnałowe zapewniają układowi możliwość wykrywania i usuwania usterek,
- zgodność z normami bezpieczeństwa motoryzacyjnego, takimi jak ISO 26262, jest niezbędna dla bezpieczeństwa funkcjonalnego.
Niemniej jednak, złożoność tych układów stwarza nowe wyzwania, szczególnie w zakresie kontroli jakości produkcji i kompatybilności elektromagnetycznej (EMC).
Przykład z praktyki: liczy się jakość elementów
W 2022 r. akcja serwisowa Mercedes-Benz Trucks podkreśliła znaczenie ścisłej kontroli jakości elementów czujników. Z powodu możliwej awarii czujnika pedału przyspieszenia istnieje ryzyko przerwania reakcji przepustnicy, co może prowadzić do niebezpiecznych sytuacji podczas wyprzedzania lub w innych krytycznych momentach.
W okresie od 20 października 2021 r. do 15 lutego 2022 r. firma Daimler Truck AG zamontowała pedały przyspieszenia w 6349 egzemplarzach Actrosa (BM 963), Arocsa (BM 964), Atego (BM 967) i E-Actrosa (BM 983), w których zamiast tranzystorów na płytce drukowanej mogły być przylutowane diody. Podejrzany pedał przyspieszenia należy sprawdzić i w razie potrzeby wymienić. Choć zdarzają się rzadko, takie incydenty pokazują, jak pojedyncza odchyłka na poziomie płytki drukowanej może wpłynąć na działanie pojazdu.
Podsumowanie
Elektroniczne pedały przyspieszenia są podstawą rozwoju nowoczesnych technologii pojazdów użytkowych. Ich wkład w bezpieczeństwo, skuteczność pracy i kontrolę jest niezrównany w erze cyfrowej mobilności. Wraz ze wzrostem autonomii i połączeń pomiędzy pojazdami użytkowymi, rola niezawodnych i inteligentnych systemów drive-by-wire będzie rosła. febi oferuje szeroki asortyment elektronicznych pedałów przyspieszenia do wszystkich popularnych europejskich typów pojazdów użytkowych w jakości oryginalnego wyposażenia. Ponadto, jeżeli czujnik przyspieszenia jest wymienny, jest on dostępny również osobno pod indywidualnym numerem katalogowym.
Cały asortyment elektronicznych pedałów przyspieszenia można znaleźć na stronie: partsfinder.bilsteingroup.com
Artykuł sponsorowany: Ferdinand Bilstein Polska
Ferdinand Bilstein Polska Sp. z o.o.
bilstein group to wiodący, światowy specjalista na rynku części zamiennych, oferujący rozwiązania dla wszystkich popularnych samochodów osobowych i użytkowych.
bilstein group łączy w sobie wysoką jakość, zorientowanie na potrzeby klienta oraz wieloletnie doświadczenie producenta i dostawcy.
Rodzinna, niezależna od koncernów grupa przedsiębiorstw skupia pod jednym dachem tradycyjne marki febi, SWAG oraz Blue Print.
Skupione w jednej grupie marki febi, SWAG i Blue Print, razem i każda z osobna, są synonimem części zamiennych o wysokiej jakości, spełniających wymagania pierwszego montażu.
Szeroki i bogaty asortyment obejmuje ponad 80 000 części spełniających najwyższe wymagania w zakresie jakości i pewności montażu. Uzupełnieniem unikalnej oferty są praktyczne rozwiązania z zakresu serwisu i obsługi klienta, zawsze dostępne w odpowiednim miejscu i czasie - w niezależnych warsztatach.
Oferta:
febi
"SOLUTIONS DRIVEN BY YOU"
Od chwili założenia w roku 1844 febi bilstein, znany na świecie producent i dostawca, jest synonimem innowacji w zakresie produkcji i obsługi klienta. Wysokie wymagania jakościowe mają odzwierciedlenie w precyzyjnych częściach wytwarzanych w zakładzie produkcyjnym w Ennepetal. Oferta obejmuje ponad 22.000 części zamiennych do praktycznie wszystkich samochodów osobowych i użytkowych. Na stale rosnące wymagania rynku febi bilstein odpowiada wieloletnim doświadczeniem oraz najnowocześniejszą technologią produkcji.
Blue Print
Kompletna oferta do samochodów azjatyckich i amerykańskich.
Od roku 1994 Blue Print oferuje kompletny asortyment części do samochodów osobowych produkcji azjatyckiej i amerykańskiej. Asortyment obejmujący 22.000 referencji pokrywa zapotrzebowanie również na produkty niszowe, specjalne narzędzia oraz informacje techniczne i wskazówki montażowe. Obok wysokiej jakości części, podstawę działalności brytyjskiego Automotive Distributors Ltd. (ADL) stanowi koncentracja na właściwej obsłudze klienta. Nie tylko wysoka dostępność, ale również szybkie i proste wyszukiwanie części są zaletami współpracy z marką Blue Print. W pełni funkcjonalne oprogramowanie on-line do wyszukiwania i identyfikacji części Blue Print LIVE! jest uznawane za jeden z najobszerniejszych i najbardziej precyzyjnych katalogów w branży. W każdym przypadku umożliwia szybką identyfikację odpowiedniej części zamiennej.
SWAG
Szeroka oferta dla sklepów (handlu) i warsztatów
Znana na całym świecie marka SWAG to synonim najwyższej jakości i krótkiego czasu realizacji zamówień. Dystrybutorzy i warsztaty doceniają jakość i wzorowy serwis firmy założonej w 1954 roku. Dzięki asortymentowi ponad 14.000 referencji SWAG oferuje szeroką gamę części zamiennych do większości europejskich marek i modeli samochodów. Części zamienne SWAG to jakość pierwszego montażu. Restrykcyjne badania jakościowe wszystkich oferowanych części zamiennych przewyższają nawet te wymogi, które są regulowane aktami prawnymi. Dzięki temu klienci i partnerzy darzą firmę zaufaniem, a SWAG jest jedną z najsilniejszych marek cieszących się doskonałą opinią.