Veokid
Sõidukite juhtimise viis on muutunud koos autotööstuse arenguga. Kui alguses oli tegemist lihtsa hoovaga, siis 19. sajandil arenes see üsna sarnaseks tänapäeva sõidukites kasutusel oleva rooliga. Teine suur uuendus oli hüdrauliline roolivõimendi – abisüsteem, mis sai sõidukite suuremaks ja raskemaks muutumisel järjest olulisemaks. Nüüd on kätte jõudnud selle arenguprotsessi järgmine etapp – Volvo dünaamiline roolisüsteem.
„Raske koormaga veok on väikesel kiirusel nii kergesti manööverdatav, et seda on võimalik juhtida kasvõi ühe sõrmega, ning maanteel sõitmisel tagab dünaamiline roolisüsteem parima suunastabiilsuse,“ selgitab Jan-Inge Svensson, üks süsteemi tarkvara eest vastutavatest isikutest Volvo Trucksis.
Süsteem põhineb klassikalisel mehaanilisel roolisüsteemil, kus roolivõll ühendab rooliratta roolimehhanismiga. Hüdrauliline roolivõimendi annab jõu, mis aitab juhil veoki rattaid pöörata. Volvo dünaamilise roolisüsteemi peamine erinevus tavapärasest roolisüsteemist on elektrooniliselt juhitav elektrimootor, mis on paigutatud roolimehhanismile.
Elektrimootor töötab koos roolimehhanismiga. Väikesel sõidukiirusel annab elektrimootor roolivõimendile täiendavat jõudu, muutes veokiga manööverdamise erakordselt kergeks. Suuremal sõidukiirusel juhib elektrimootor roolimehhanismi, kõrvaldades automaatselt roolivõnked.
Ütlesin alguses, et see on täiesti võimatu ja et see ei õnnestu, kuid kabiini arendusosakonna osavate kolleegide abil saime sellega hakkama.
Elektrimootorit juhitakse signaalidega juhtseadmelt, mis hõlmab ka nn nurgatundlikku generaatorit. See on Volvo dünaamilise roolisüsteemi aju. Veoki erinevates paikades olevate andurite abil kogub see juhtsüsteem veokiga seonduvat infot.
„Andurid paiknevad paljudes kohtades ja neilt saadud andmete ühendamine annab täieliku ülevaate veokiga toimuvast. Muuhulgas mõõdavad need veoki liikumiskiirust ja näitavad, milline käik SYMBOL edasi- või tagasikäik SYMBOL on rakendatud,“ selgitab Sten Ragnhult, mees, kes vastutab süsteemi riistvara arendamise eest.
Süsteemi oluline osa on elektrimootori andur. See on paigaldatud torsioonvardale ja mõõdab jõudu, mida juht rakendab rooli keeramiseks, ning rooli pöördenurka. Nende andmete alusel määratakse süsteemi funktsioonide käitumine ideaalse roolitunnetuse loomiseks.
Juhtseadmesse jõudnud infot analüüsib süsteemi tarkvara. Seejärel saadetakse juhtsignaalid elektrimootorisse, mis aitab veokil kompenseerida andurite registreeritud katkestusi. Kõik see toimub vähem kui millisekundi jooksul ja tulemuseks on optimaalne roolitunnetus.
Mis puutub juhtseadmesse, siis üks selle oluline funktsioon on otseasendi kompenseerimine. Mootori otseasendit kompenseeritakse pidevalt ja selle tulemusena ei pea juht teekatte ebatasasuste või püsiva külgtuulega kohandumiseks rooli asendit korrigeerima.
„Üks näide sellisest olukorrast on pidurdamine, kui parema ja vasaku poole rataste haardumine on erinev. Veok üritab siis otsesuunast kõrvale kalduda ja rool pöörduda asümmeetriliste jõudude tõttu rehvi ja teekatte vahel.
Lihtsamalt öeldes saab Volvo dünaamilist roolisüsteemi võrrelda filtriga, mis juhi jaoks parandab rooli kaudu tunnetatavaid tegelikke teeolusid. On ütlematagi selge, et sellist süsteemi ei saa luua üleöö. Volvo Trucks alustas arendustööd kaheksa aastat tagasi.
„Töö käigus oleme kokku puutunud mitme tõsise väljakutsega. Mehaaniliste süsteemide arenduspersonalile on olnud suur väljakutse elektrimootorile puht füüsiliselt ruumi leidmine. Ütlesin alguses, et see on täiesti võimatu ja et see ei õnnestu, kuid kabiini arendusosakonna osavate kolleegide abil saime sellega hakkama,“ räägib Sten Ragnhult naeratades.
Ent suurem osa jõupingutustest oli koondatud süsteemi kaasaegse tarkvara arendamisele. Koos töötades tegi arendusmeeskond edukalt kõik arvutused, mis olid vajalikud juhtseadme õigeks funktsioneerimiseks.
See on fantastiline, kuidas nüüd saan veokit juhtida vaid ühe sõrmega olukordades, kus varem tuli rooli keeramiseks kasutada kaht kätt.
Meeskonda abistasid mitmed erinevad testsõitjad, kes samuti on aidanud projektil edu saavutada. Need juhid on koos arendajatega teinud hulgaliselt erinevaid katsesõite, et välja selgitada, millist roolitunnetust veokijuhid soovivad.
„Oleme juhtidel lasknud katsetada suure hulga erinevaid olukordi, kus roolitunnetus on varieerunud mitmel erineval moel. Kogutud andmeid võrreldes on meil õnnestunud luua juhtseadme tarkvara, mis tagab optimaalse roolitunnetuse,“ selgitab Jan-Inge Svensson.
Üks veokijuhtidest, kellel on olnud arendustöös juhtiv roll, oli metsaveoki juht Henrik Gustafsson. Igapäevaselt töötab ta uue Volvo FH-ga sügaval Rootsi metsades. Kitsad ja tihti mudased metsateed seavad äärmiselt suuri nõudmisi nii Henriku professionaalsetele oskustele kui ka veokile.
„Olen selle katseveokiga sõitnud aasta. Arendustöös osalemine on olnud põnev ja erakordselt nauditav. Tean näiteks, et asjad, mida ma avastan ja esile tõstan, muudavad veoki kõigi jaoks paremaks.“
Täiskoormaga kaalub Henriku metsaveok 60 tonni. Sellise veokiga manööverdamine kitsastel ja tihti kehva kvaliteediga teedel on füüsiliselt raske. Ka väikseim kivi või juur on tuntav ja vajadusest pidevalt rooli keerata tekib märkimisväärne pingutus, eriti juhi õlgadele, seljale ja kaelale.
„Sõitsin mõnda aega veokiga Norras, kus teed on sageli kitsad ja looklevad. See tekitas kahjustusi mu vasakule õlale ja valu lausa kiirgas abaluust.“
Henrik räägib meile, et sellest ajast, kui ta sõidab veokiga, millel on Volvo dünaamiline roolisüsteem, on valu täielikult kadunud.
„Nüüd saan sõites olla täielikult lõõgastunud, isegi kehvadel teedel. See on fantastiline, kuidas nüüd saan veokit juhtida vaid ühe sõrmega olukordades, kus varem tuli rooli keeramiseks kasutada kaht kätt. Ma ei tunne isegi löökauke, sest süsteem kompenseerib need, justkui neid polekski.“
Kuid kitsad metsateed ei ole ainukesed kohad, kus Henrik tõelist erinevust tajub. Täiskoormaga metsaveokil on kõrge raskuskese ning see on eriti tundlik roopalise teepinna ja tuule suhtes. Aga süsteem kompenseerib ka need ebatasasused ja Henrik saab sõita täiesti lõdvestunult ka suurematel teedel.
„Metsas aeglaselt sõites tahate, et rool oleks võimalikult kerge, aga maanteel on hea, kui see avaldab suuremat vastupanu. Süsteem korrigeerib rooli keeramise takistust vastavalt sõidukiirusele,” selgitab ta. „Olen juba öelnud, et järgmisel veokil, mille ostame, lihtsalt peab olema Volvo dünaamiline roolisüsteem!” lisab ta naeratades.