ZF о тормозном управлении, электронном рулевом управлении и поиске микросхем.

Чтобы узнать о последних тенденциях в электронных тормозных системах и системах рулевого управления, мы обратились к Ричу Вулфу, исполнительному вице-президенту по вопросам активной безопасности ZF.

Каковы основные тенденции в отрасли автомобильных электронных тормозных систем и как это может повлиять на эффективность тормозов в будущем?

Достижения в области тормозных систем транспортных средств в первую очередь определяются отраслевыми тенденциями электрификации и автономии. ZF является мировым лидером в области тормозных систем как для легковых, так и для грузовых транспортных средств после приобретения WABCO в прошлом году - однако, в рамках данного обсуждения мы больше сконцентрируемся на рынке легковых автомобилей. Теперь ZF является крупным игроком на рынке больших грузовиков во всем мире, как для базовых пневматических, так и для гидравлических тормозных систем и фундаментных тормозов, где мы видим, что барабанные тормоза заменяются пневматическими дисковыми тормозами. ZF также предлагает интересное предложение электронных тормозных систем, поддерживающих такие функции, как автоматическое экстренное торможение, с набором продуктов OnGuard для предотвращения столкновений.

Что касается легковых транспортных средств, то технологии схожи, и ZF находится на передовой в современных в разработках. Будущие тормозные системы должны быть независимыми от трансмиссии, поскольку они больше не могут полагаться на вакуум, создаваемый двигателями внутреннего сгорания, и должны работать с традиционными, гибридными или электрическими конфигурациями трансмиссии. Они также должны очень быстро создавать тормозное давление, что обусловлено более строгими протоколами испытаний автоматического экстренного торможения NCAP (AEB) . Будущие тормозные системы также должны быть адаптированы для ADAS и от полуавтоматического до полностью автономного вождения.

Касаемо тормозного управления, что предлагает ZF и какие тенденции вы наблюдаете на рынке?

Система ZF Integrated Brake Control (IBC) - это хорошо масштабируемое решение, разработанное для удовлетворения требований мегатенденции, описанных выше. Система сочетает в себе срабатывание тормоза и функцию ESC в одном устройстве, имеет очень быстродействующий бесщеточный двигатель, который не зависит от трансмиссии и создает тормозное давление до трех раз быстрее, чем электронные системы контроля за устойчивостью предыдущего поколения. Это идеально подходит для очень быстрого тормозного давления, которое может привести к замедлению транспортного средства до одного G менее чем за 150 миллисекунд, что значительно сокращает тормозной путь. Это очень важно, особенно в густонаселенной городской среде, где время реакции для остановки сокращается, и обеспечивает лучшее решение для предотвращения или уменьшения аварий с уязвимыми участниками дорожного движения, такими как велосипедисты и люди, внезапно переходящие дорогу.

ZF также недавно запустила свою систему электронного усиления тормозов (EBB) на платформе нового поколения электромобилей Volkswagen для моделей ID.3 и ID.4 - она имеет характеристики, аналогичные IBC, и добавлена к существующей ESC для обеспечения дополнительных динамических характеристик и реакции. И IBC, и EBB вносят значительный вклад в сокращение выбросов CO2 за счет рекуперации высокой энергии и обеспечения возможности автоматического и автономного вождения с резервным управлением.

Что касается систем рулевого управления, мы наблюдаем стремление к полностью электрическому управлению. Вы видите, что происходит с тормозами? Что вы думаете о перспективах систем "мокрого" и "сухого" тормозов с проводным подключением?

Мы ожидаем, что электромеханические тормозные системы By-Wire появятся в ближайшем будущем, чуть позже внедрения системы Steer-by-Wire. ZF рассматривает такие системы, как интегрированное управление тормозом, которые сами по себе являются формой технологии «мокрого» проводного торможения, как очень эффективную ступеньку к технологии «полностью сухого» электродистанционного торможения, которая станет более распространенной к концу этого десятилетия. У нас есть системы в разработке, и мы планируем поставлять полностью проводные системы "сухого" торможения в соответствии с требованиями рынка, однако это все еще в будущем.

Не могли бы вы рассказать нам о том, на каком этапе находится ZF со своими тормозными суппортами? А технология EPB?

Дисковые тормозные системы на сегодняшний день являются наиболее доминирующими тормозными системами для легковых автомобилей, и ZF производит передние, задние и алюминиевые суппорты из чугуна и алюминия, а также суппорты EPB, и мы постоянно совершенствуем конструкцию с целью нулевого сопротивления для экономии топлива и сведения к минимуму шума, вибрации и жесткости во время работы. Как и в случае с интегрированным управлением тормозом, ZF является мировым лидером по объему поставок тормозных суппортов - и, по сути, суппорт ZF Collette является самой успешной конструкцией в мире, и по всему миру было поставлено более 1 миллиарда тормозных суппортов. ZF также является мировым лидером и изобретателем технологии электродвигателя стояночного тормоза на суппорте, поставлено более 150 миллионов единиц.

Забота об окружающей среде, связанная с выбросами тормозной пыли из рабочих тормозов, является еще одним фактором, влияющим на конструкцию будущих дисковых тормозных систем. ZF работает над минимизацией тормозной пыли путем тщательного изучения используемых фрикционных материалов и дополнительных обширных испытаний наших тормозных систем.

О проводных системах говорят уже много лет. Как вы оцениваете его перспективы?

На протяжении десятилетий стандартным ответом на вопрос о том, когда системы с электронным управлением выйдут на автомобильную арену в значительных объемах, был ответ «через 10 лет». Сегодня в ZF мы считаем, что это уже не так. Уже в 2022 году мы увидим, что OEM-производители будут вводить электрическое управление по проводам как в качестве опции, так и в качестве стандартной комплектации. Мы считаем, что прямо сейчас мы находимся в начале пути, по которому электронное управление войдет в мейнстрим. Ценностное предложение, лежащее в основе проводных технологий, хорошо известно в отрасли. Что изменило правила игры в последние годы, так это сосредоточение внимания на AD и архитектурах с высокой степенью резервирования в традиционных системах рулевого управления. Сочетание этих факторов позволило значительно сократить концептуальный и технологический скачок от высококлассного EPS к электронному управлению.

Мы слышим, как аварийные вспомогательные системы рулевого управления являются важной потенциальной частью будущих транспортных средств для предотвращения аварий. Каково ваше мнение?

В ZF пассивная и активная безопасность являются фундаментальными краеугольными камнями нашего бизнеса, и два полных подразделения нашей организации сосредоточены на этих областях. Поскольку эффективность AEB в спасении жизней и сокращении числа несчастных случаев в дорожно-транспортных происшествиях доказана вне всяких сомнений и теперь рассматривается многими отраслевыми экспертами как, вероятно, самая важная разработка в области автомобильной безопасности после ремня безопасности, мы рассматриваем системы помощи при аварийном рулевом управлении как следующий логический шаг. Фактически, мы уже предлагаем продукты аварийной поддержки рулевого управления (ESS), которые работают вместе с водителем, применяя дополнительный крутящий момент рулевого управления во время аварийных маневров и помогая стабилизировать автомобиль. В будущем мы видим, что эти технологии будут развиваться дальше, работать с большей степенью автономности и интеграции с другими функциями безопасности, такими как AEB.

Системы рулевого управления с электроусилителем развивались на протяжении нескольких поколений технологий. Чего OEM-производителям ожидать от следующего поколения?

Системы рулевого управления с электроусилителем (EPS) эволюционировали в различных формах и стали доминирующей технологией рулевого управления в современных легких легковых автомобилях. Следующее поколение продуктов расширит область применения технологий EPS за счет более высоких мощностей, подходящих для таких транспортных средств, как большие внедорожники, пикапы и легкие коммерческие автомобили. Водители систем EPS текущего поколения также заметят растущий спектр функций безопасности и комфорта, таких как удержание полосы движения, помощь в пробках и автоматическая парковка. Однако самые революционные изменения, включая повышение доступности системы на несколько порядков за счет избыточных архитектур, беспроводных (OTA) обновлений и расширенных функций Cyber ​​Security, могут быть едва заметны для обычного водителя - если вообще будут.

Видите ли вы какие-либо стратегические сдвиги в отношении большего или меньшего использования систем рулевого управления с одной или двумя шестернями?

В ZF мы действительно ожидаем увидеть заметный сдвиг в рыночной доле различных технологий EPS в ближайшие годы, при этом технологии реечного привода (RD) (включая двойную шестерню и одинарную шестерню) будут набирать силу по сравнению с колонным приводом (CD). В отрасли существует ряд факторов, которые, вероятно, будут способствовать этому сдвигу. Прежде всего, тенденция к использованию собственных платформ электромобилей (EV) и отказ от двигателя внутреннего сгорания (ICE) создает больше потенциально своюодного пространства вокруг передней оси для размещения решений RD. В то же время компоновка платформы электромобиля типа «скейтборд» с аккумулятором, размещенным в днище автомобиля, может увеличить угол наклона рулевой колонки и создать проблемы в управлении. Кроме того, производители транспортных средств продолжают уделять особое внимание разработке концепций вместительного салона, особенно для более высоких автомобилей с автоматизированным вождением (AD). Все это говорит о том, что в ZF мы действительно ожидаем, что в обозримом будущем CD останется доминирующей технологией пенополистирола с точки зрения мировой скорости монтажа и тенденция к увеличению размеров Head-Up Display (HUD) - все они служат для наложения дополнительных ограничений на доступное установочное место в области верхней колонки, требуемой для CD EPS.

Мы понимаем, что ZF в партнерстве с Mobileye разрабатывает передовые системы безопасности для будущих автомобилей Toyota Motor Corp. Можете ли вы добавить к этому еще немного цвета?

ZF и Mobileye работают с Toyota и будут тесно сотрудничать в области производства передовых технологий камер, интегрированных с радарными технологиями ZF, для обеспечения основных передовых платформ помощи водителю в будущих автомобилях Toyota. Mobileye EyeQ^®4, одна из самых передовых систем машинного зрения для конкретных приложений, доступных в настоящее время, будет объединена с радаром среднего диапазона ZF Gen21, высокопроизводительным передним радаром 77 ГГц, предназначенным для удовлетворения требований 2022+ Euro NCAP 5 и включения функций автоматического вождения L2 / L2 +. Программа точно интерпретирует окружающую среду вокруг автомобилей, вместе эти технологии помогут предотвратить и смягчить столкновения, обеспечивая лучший в своем классе контроль над автомобилем в поперечном и продольном направлениях.

Что делает ZF для уменьшения нехватки полупроводниковых чипов?

Сказать, что это была сложная ситуация для ZF и отрасли, было бы большим преуменьшением, но мы решаем эту проблему напрямую с нашими клиентами и партнерами по цепочке поставок. Наши команды работают в напряженном режиме, чтобы обеспечить непрерывность поставок наших компонентов и систем, чтобы обеспечить непрерывное производство как можно большего количества автомобилей для всего нашего клиентского портфеля. Это невероятно сложная ситуация, которая меняется практически каждый час, и мы делаем все возможное.