Az ész nálunk van?

Kormánymű-fejlesztés és -tesztelés Magyarországon – ThyssenKrupp

2014.10.04. 06:56 Módosítva: 2014-10-04 09:25:09
Beigazolódott, amitől féltem: az autó futóművének valójában sokkal kevesebb köze van ahhoz, amit én, tesztelőként érzek, mint nem is olyan rég gondoltam volna. A ThyssenKrupp nyílt napján, a zsámbéki Driving Campben furcsa élményekben volt részünk.

Mindig is utáltam a tapipadot. Tudják, ami a notebookok billentyűzete alatt, a két hüvelykujj táján fekszik, és egér helyett működik. Ügyetlen vagyok vele, azaz mostanában – ahogy a korral hülyülök, mind gyakrabban felejtek el egeret vinni magammal, ezért kénytelen vagyok ezt használni. Kicsit jobban megy, de gyorsan, na az nem.

Erre itt ülök egy méregdrága, fekete, légrugós, E osztályos Mercedesben, és a mellettem ülő arra kényszerít, rohanjak neki a szlalomnak egy notebookkal az ölemben. Nála a kormány, mégis én kormányzok, mi több, jobb egyből, a mutatóujjammal. Igen, kitalálták, azzal a gyűlöletes touchpaddel. Szerencse, hogy a gázt és a féket nem én kezelem, sok lenne kicsit az input.

A liechtensteini székhelyű, ám a 80 országban 160 ezer dolgozót 2200 ipari egységben foglalkoztató, tavaly 39 milliárd euró forgalmat elkönyvelő ipari óriáscég, a ThyssenKrupp szakmai napján járunk. A 2200 egység közül az egyik, a ThyssenKrupp Presta Budapesten van, itt magyar dolgozók elektromos kormányművek és a hozzájuk tartozó vezérlőszoftverek fejlesztésén munkálkodnak. Óriási a cég, az autóipar, tehergépkocsi-ipar, munkagép-ipar és szélkerék-ipar legnagyobb beszállítói között tartják számon, egyenként, témánként értve is.

A cég az egyik koronaékszerét, a legmodernebb és legdinamikusabban fejlődő ágazatának fejlesztőosztályát Magyarországon működteti. 350 magasan kvalifikált mérnök és technikus kivételes helyzetben érezheti magát a ThyssenKrupp Presta budapesti irodájában: nem valami automatizált gépsor működését felügyelik, egy gyár szennyvízrendszerének elvezetését tervezik, hanem benne vannak az ipar egyik leggyorsabban és legizgalmasabban pörgő örvényében, az autó egyik legfontosabb komponensének kidolgozásának folyamatában.

A budapesti ThyssenKrupp Presta központ az óriáscég Components Technology részlege alá tartozik; ez a 30 ezer főt foglalkoztató alegység állítja elő az autóipari alkatrészeket. Győrben is van egy másik ThyssenKrupp-központ, ott futóművek készülnek, a budapestiben pedig a kormányoszlopon elhelyezett szervókat tervezik, valamint a mindenféle ThyssenKrupp által előállított, elektromosan szervósított kormánymű szoftverét fejlesztik. Mérnöki munka ez a legjavából, ennél feljebb úgy lehet jutni, ha valaki az ötcsillagos EuroNCAP karosszériavázakat, tüzelőanyagcellás hajtásokat tervezget.

A cég megkérdezett emberei közül egy sem emlékezett rá, hogy hasonló bemutatót valaha rendeztek volna Magyarországon, vagy akár külföldön. Mivel az itt működő kormánymű-részleg nagyon sok autógyártónak beszállítója, azok közül legalább hármat meg kellett győzni, hogy a vitriolos tintába mártott tollú újságírókat odaengedjék a fejlesztés alatt álló autóik volánja (touchpadje) mögé ülni, és képeket készíteni minderről.

Végül a BMW, a Mercedes és a Baojun állt kötélnek, ezekről a márkákról tehát biztosan tudjuk, hogy egyes modelljeikben a budapesti brigád fejlesztette szoftver diktálja a visszatérítő erőt. Nem is rosszul – a gyakorlati órák előtt az előadáson kivetítettek egy csomó újságcikk-részletet, amelyben szuperlatívuszokkal illették az ThyssenKrupp Presta által fejlesztett kormányzású autók vezethetőségét. A büszkeség jogos, hiszen az első, tapogatózó együttműködés csak 1999-ben esett meg a Budapesti Műszaki Egyetem és a ThyssenKrupp között, és az első, már itt tervezett kormányművű autó (az akkori BMW X3) 2010-ben jelent meg, alig négy éve.

Elektromos kormányművet tervezni állítólag nem is olyan egyszerű, bár az elmélet annyira primitív, hogy egy óvodás is megérti. A kormányt, főleg álló helyzetben és lassú haladáskor (parkolás) nagyon nehéz tekerni, emiatt volt a régi kocsiknak olyan nagy volánjuk. Alig tíz évvel ezelőttig a rásegítést biztosító szervót a kocsi motorjáról hajtott olajszivattyú hajtotta. Egy ilyen rendszer állandóan működik, nehéz megoldani vele a sebességgel fordítottan arányos rásegítést, extra funkciókat pedig nem lehet megvalósítani vele. Ma az egész szivattyú-csőrendszer-olajszervó hóbelevancot egyetlen, a kormány tengelyére (esetleg a fogaslécre tett) villanymotor helyettesíti. A hagyományos, hidraulikus szervónak leáldozott.

Bezzeg a villanyszervó. Csak akkor megy, amikor kell, akár 0,3 liternyi üzemanyag-megtakarítást, és nagyjából 10 g/km-rel kisebb szén-dioxid-kibocsátást érve el ezzel. Akkorát segít, amekkorát a mérnök mond neki, nemcsak sebességtől, hanem terheléstől függően is. Ha kell, ellen tud tartani az oldalszélnek, kompenzálni tudja egy megütött futómű esetleges húzását, aktívan be tud avatkozni, ha a menetstabilizáló elektronika a lakókocsi becsóválását jelzi, de vele még az önparkoló rendszer megvalósítása is csak néhány kamera, érzékelő kérdése, a hardver alapja ott van.

Néhány belső infó magyar féltől.

Aki kérdez, Totalcar. Aki válaszol, Fitos Csaba, a ThyssenKrupp Presta Hungary Kft. technológiai területért felelős helyettes vezetője

Totalcar: Mennyire tartanak a villamos szervomotorok teljesítőképességének a határánál?

Fitos Csaba: Nagyon közel járunk a technológiai határhoz, a gyártók már eleve úgy tervezik a futóműveket, hogy ne terheljék túl a szervókat. Ha ennél komolyabb igénybevételre kell majd méreteznünk őket, elkerülhetetlen lesz az áttérés a 24 voltos rendszerekre.

Totalcar: Mekkora a villamos szervók karbantartási igénye?

Fitos Csaba: A hidraulikus kormányszervók 70-100 ezer kilométerenként olajcserére szorultak, ezzel szemben a villamos szervók lényegében karbantartásmentesek a gépkocsi élettartamáig. Ráadásul a ThyssenKruppnál a két éve elfogadott, szuper-biztonságkritikus elvárásokat támasztó, ISO 26262 szabványnak megfelelve gyártjuk az egységeket – ezt a szintet egyébként a kormányműgyártó cégek közül a ThyssenKrupp hozza először.

Totalcar: Ezek szerint ezek a kormányművek már kibírják azt is, ha az autót bebikázzák? Akadt már ilyenből problémája jó pár autósnak.

Fitos Csaba: Ezt egy egyébként hibátlanul működő elektromos rendszerű, korábbi autó elektromos szervója is bírta, mindig akkor jelentkezett probléma, ha nemcsak az akku lemerülése, hanem esetleg valamilyen más gond is volt a hálózattal. De a ThyssenKrupp egységeit gyilkos előírásoknak megfelelően készítjük. Fordított polaritás, sokszoros túlfeszültség, mechanikai hatások – ezeket mind kibírják, gyakorlatilag tönkretehetetlenek. Ismét csak az ISO 26262-es szabványra tudok utalni, amely extrém szigorú.

Totalcar: Milyen szintű az együttműködés a többi beszállítóval? Fejlesztenek-e együtt?

Fitos Csaba: Az autógyáraknak évtizedek alatt kialakult, autóspecifikus tervezési rendszerük van, a beszállítók csak paramétereket kapnak, amelyekhez igazodniuk kell, s ha teljesítik ezeket, az autó is rendeltetésszerűen működik majd, amikor a különféle beszállítók egységeit beépítik. Az első prototípusok elkészülésénél már nincsenek nagy meglepetések, legfeljebb egy már bevált rendszeren kell valamelyest finomítani.

Ehhez a sok funkcióhoz megfelelő mechanikát és szoftvert rittyenteni azért nem háziasszonyi feladat. Problémát okoz sokszor például a hely – a kormányszervók igénybevétele oly tekintélyes mértékű, hogy az adott méretben beszerelhető villanymotor már annak határán van, hogy megfeleljen, mondjuk lassú menetben, hirtelen kormányzásnál egy nehéz autóban. Nagyjából ezek a paraméterek, amikkel a fejlesztőmérnök dolgozik: az autó tömege, a beépítési hely mérete, az igényelt rásegítés mértéke. Aztán persze jön még hozzá sok egyéb részlet: van-e start/stop rendszer, parkolássegítőt szerelnek-e be, kell-e tartalékot hagyni a mikroszámítógépben a későbbi facelifthez (ezt a modellek 20 százalékánál kérik).

Baojun 610 – hangolhatóság

A Driving Campben a mérnöki és tesztelői életérzés három különféle szakaszát ízlelhettük meg. Elsőként a Baojun 610 (nagyjából egy előző generációs Astra, erősen átalakítva, kínai módosításokkal) került terítékre.

Az autóra nem vesztegetnék sok szót, a héten már bemutattuk a Totalcaron, koncentrálok inkább a kormányra. Számítógép bedrótozva a műszerfal alá, elsőre a kínai paraméterekkel kezdem a vezetést. Hát, olyan, amilyenre gondoltak, talán picivel jobb, egy római gálya a háborgó Égei-tengeren sokkal rosszabb lehetett. Könnyű a kormány, de van némi halvány visszajelzés, ha kínai lennék, elmenne egy Jägerrel. Szlalom, jobbkanyar, emelkedőből hirtelen átbukkanunk, megint jobb utána bal, kenem a gyurmát, nem nagy élmény.

Vége a körnek, kapom az európai paraméterezést. Miközben rutinszerűen lefullasztom a motort, a kísérőm térdén levő laptopra sandítok: a monitoron egy sokkal meredekebb és tarkább domborzatú térgörbét látok kirajzolódni az előző helyén. Hoppá.

Egy csapásra európai kocsivá válik a Baojun; annyira jók a visszajelzések, hogy beugranak a tesztelői reflexek, már észreveszem, hogy a kaszni nem is túl puha, a váltó tűrhető, de vissza a kormányhoz: ez eleve nehezebben mozog, kitérítéskor pedig progresszívebben épül fel az erő. Mennyire más, miért nem így kérik? Kicsit úgy tűnik, mintha a keresztstabilizátor és a gátlók is keményebbek lennének, ami puszta illúzió, hiszen csak a bittérképen módosítottunk.

Két kör ebből, majd kérek még valamit. „Egy lineáris paraméterezést kipróbálhatok?” Ki hát, itt mindent lehet. Kapom. Borzalmas. Ehhez képest még a kínai, lityi-lotyi jelleggörbe is Ferrari, most mintha egy Dutra dömper láncos kormányába oltott felnyitható híd tekerőjét forgatnám, érzéketlen is, nehéz is, fogalmam sincs, mit művelnek a kerekek az úttal. Ez az a műfaj, ahol egy amatőr csakis rontani tud a rendszeren, megkaptam a bizonyítékot.

BMW 1-es – különféle kormányzási algoritmus-könyvtárak bemutatása

Következő alany, fehér Bömös. Már a facelift utáni, következő 1-es kormányműve van benne, de a kaszni a régi. Mintha középen könnyebben mozogna, de rég vezettem 1-est, most nem is ez az érdekes. Egy kört teszünk a pálya trükkösebb, kanyargósabb részén, miközben már egy másik csapat nyúzza a Baojunt a lankás pályaszakaszon.

Jó, jó, milyen is lenne, hiszen BMW. Aztán mindenféle trükkös beállításokat kapok. Például olyat, amelyik középen alig segít, a széleken marad, amilyen gyárilag volt. Vasmarok kell a kormányzáshoz, kellemetlen az egész, mint amikor a paraszt felteszi a Ladára a huszonöt centis DTM-kormányt. Jön a következő, most is marad a széleken a gyári állapot, de középen épp ellenkezőleg, túl nagyot könnyít a szoftver.

Mintha óriási golyón egyensúlyoznék, teljesen tétova lesz ez a jó kis autó, csak kanyarokban adja vissza az önbizalmamat. Közben kérdezem, hogyan nem vadulnak meg a tesztelők attól, hogy elvesztik a nullpontot. Nekem, ha ötször-hatszor átírnák a mappinget, már biztosan nem tudnám megmondani, az első verzió volt-e a jobb, vagy az utolsó. Ha ez megtörténne százszor, valószínűleg egy 57-es Cadillacbe való rásegítést tárcsáznék. Esetleg a pszichiátrián kötnék ki, minden megeshet.

„Ez probléma a mi tesztelőinkkel is, komoly önfegyelem, rendszerezett gondolkodás és határozott elképzelések kellenek, hogy valaki jól művelje a szakmát. De ők is elvesztik a lábuk alól a talajt, ez mindenkinek probléma. Ezt megelőzendő, két óránál soha nem tesztelnek többet egy szuszra, amit addig sikerült elérni, sikerült, utána hosszú pihenő jön, mert onnantól nem előre haladnak, hanem visszafelé. A másik, ami könnyíti a munkájukat, hogy mindig van kéznél egy refereciaautó, amit jól ismernek, amihez vissza lehet menni, mint a kályhához. Nem kell jó kocsinak lennie, csak az a fontos, hogy a tesztelő megérinthesse a falat, visszaállíthassa a paramétereket a fejében, és megint meg tudja fogalmazni, hová szeretne eljutni onnan."

Közben vége a külső pályás menetnek, behajtunk a kör alakú aszfaltrészre. Itt extrém lassú menet mellé extrém szélsőségeket kapok beállításként. Tud olyan intenzív lenni a rásegítés, hogy egy ujjal, érintőben, kvázi lendkerékként tudom megpörgetni a kormányt – akinek van City gomb az autójában, sejti, milyen, azt az effektet szorozza meg öttel. Sok, kényelmes autós kedvelne egy ilyen funkciót, olyan vezetni így az autót, mint amikor a számítógépes kormányon tönkremegy a force feedback.

Ekkor jön talán az egész zsámbéki tesztelés legérdekesebb része, itt kapok választ egy régóta a fejemben motoszkáló kérdésre. Olyan paraméterezést kapok, amelyben nincs visszatérítő erő a kormányon, tehát a volán épp csak annyira forog vissza, amennyire a futómű magától, az utánfutás miatt visszatekerné. Hogy mennyire teszi ezt magától a BMW-ben? Szinte semennyire. Az a masszív, ügyes, kiszámítható, központosító érzés, ami ezeket az autókat olyan ügyessé teszi, 95 százalékban szintetikus. Növényi zsiradékból készült tejszínhab a tortán, műanyag bross a királynő blúzán. Ez a futómű magától, kis sebességnél olyan – legalábbis visszatérítő erő szempontjából – mint egy teszkós bevásárlókocsi. Nagy gázadásra, nehezen, kicsit mintha visszajönne, de az utolsó fél kört már nem csinálja végig a volán. Sejtettem, hogy így lesz, de azt nem, hogy ennyire.

„Az elektromos kormányszervók forgatónyomatékát (mezei stílusban: erejét) korlátozza a villanymotor-technológia no meg a motor mérete. Ha az autó nehéz, széles a kereke, kicsi a hely a beépítésre és a vezető gyorsan akarja tekerni a volánt (pláne, ha a kereket érő egyéb hatások – kövek, nyomvályúk – hatása is jelentős), egy mai kormányszervó egy hagyományos hangolású futóművel társítva nem biztos, hogy bírná a cérnát. Ezért a futóműveket eleve a kormányszervók műszaki paramétereinek figyelembe vételével hangolják a gyártók, mert ha a futómű kisebb erőket közvetít a kormánymű felé, a kormányszervó sem kap akkora gyilkolást” – ismerem meg a fura viselkedés hátterét. Tehát ha butább a futómű, úgy kisebb a szervón a visszaható erő, erre mennek. Értem már, ezért csinálják az érzetet számítógéppel. Kímélik a hardvert.

Mercedes E osztály – vezetés a fejlesztői környezet közreműködésével

Utolsó programpont következik, a cikk elején már vázolt, számítógép tapipadjáról vezethető Mercedesszel a szlalom. Ismétlem, nem szerettem meg a touchpadet, lassan is mentünk, nem is kellett volna Ken Blocknak lennem ahhoz, hogy a hézagos kis pályán viszonylag nagy tempóban végigmenjek. De akkor is, lenyűgöző, ahogy eljátszhatom James Bondot a 7-es BMW hátsó ülésén, kezében az Ericsson Q-val. Láttam annak idején azt a speciális 7-est a BMW múzeumában, az egész kocsit átalakították, a kaszkadőr brutális áttételeken át, fekve, a csomagtartóból vezette a szétflexelt luxuskocsit. Erre itt... Ez egy szabványos autó, csupán a kormányvezérlő számítógép nagy, amit a csomagtartóban hord. És már így is tökéletes 007-transzport, a laptop csak kezelőszerv, lehetne akár mobil telefon is, nincs különbség.

Végigügyetlenkedem a pályát, még parkolni is próbálok – kellene hozzá a tükör, így csak félig sikerül. De a játék szuper, bár sokat nem tudok meg belőle, csak hogy az önmagát vezető autó nem utópia, csupán finomreszelésre váró cucc, mert maga a hardver már ma is működik. Nini, még a kormányzásba is bele lehet nyúlni kézzel, felül lehet bírálni, amit a gép művel, soká veszik át ezek a robotok hatalmat felettünk, ráérünk aggódni.

Repül az idő, két és fél óra ugyanennyi percnek tűnt a paraméterek hullámain szörfözve, rég vettem részt ilyen jó autós programon. Kicsit fáj is a szívem, mert hasonló számítógép-hardver kapcsolatokat készítettünk anno a Kandó informatika szakán, még az utolsó évben, imádtam, amíg a programot írtuk Pascalban, szimuláltuk, áttöltöttük a Z80-as panelekre, az pedig végképp lenyűgözött, amikor a saját programozású, Volga-ablaktörlőmotorral hajtott mini-liftemet hívni lehetett a szintekre. Sajnos egy köztes folyamatba, a gépi kódú hibavisszafejtésbe mindig beletört a bicskám, az már okosaknak való terület volt, én belegárgyultam. De 1992-ben hiába lettem volna az évfolyamelsők közt, ilyen melóm akkor se lehetett volna. Ilyen melók nem voltak akkoriban.