«Блиц-Крик» об автоматизации коммерческого транспорта

Эра электрификации транспорта уже давно наступила, и немецкий концерн успел внедрить в жизнь немало электрических инноваций для легковых автомобилей. Вполне логичным представляется стремление ZF побыстрее покорить новые территории глобального рынка коммерческого сектора. Поэтому сегодня немцы стараются как можно дальше и громче заявить о своих последних «электрических и автоматических достижениях».

Испытательный образец в движении
Новое подразделение компании Commercial Vehicles Solution Division (CVS), специально созданное для генерации решений в области коммерческого транспорта, впервые представило электрический привод нового поколения для большегрузных автомобилей и цифровую платформу для управления автопарками на основе искусственного интеллекта.
В преддверии выставки IAA Transportation 2022, которая пройдет в конце сентября в Ганновере, ZF ознакомил мир с рядом достижений в сфере технологий для коммерческих автомобилей на своем испытательном полигоне в г. Йеверсене (Германия). Новые разработки, пока еще недоступные на рынке, появились после приобретения и интеграции ZF в свой состав другого знаменитого производителя компонентов Wabco. В соответствии с заявлением генерального директора ZF Group Вольфа-Хеннинга Шайдера, это слияние помогло ZF стать крупнейшим поставщиком для отрасли коммерческих автомобилей.
Ссылаясь на кросс-функциональный подход группы ZF к решению стратегических задач, член правления концерна Вильгельм Рем, ответственный за новое подразделение CVS, сказал, что покупка Wabco уже окупается, поскольку новое коммерческое подразделение эффективно сочетает в себе преимущества региональной организационной структуры с преимуществами глобальной группы.
Интегрированный модульный электрический привод CeTrax 2

ZF's CeTrax 2 интегрированный, модульный электропривод для большегрузных коммерческих автомобилей
Во время мероприятия ZF представил интегрированный модульный электрический привод CeTrax 2 для грузовых автомобилей большой грузоподъемности. Эта система сочетает в себе то, что ZF называет «благоприятным соотношением» мощности и массы (power-to-weight) и высокоинтегрированный компактный дизайн».
Особенностью электрических агрегатов CeTrax (ранее были созданы системы CeTrax lite и CeTrax mid соответственно для легких/средних коммерческих ТС) является их цельное интегрированное исполнение, где электромотор, коробка передач и силовая электроника соединены в единую силовую связку и представляют собой компактный агрегат в общем корпусе. Силовая электроника не требует специального присоединения к двигателю, так как связь между ними уже выполнена внутри агрегата. Благодаря компактности такой агрегат можно легко интегрировать в существующие платформы транспортных средств. Это означает, что производителям грузовиков не придется прибегать к масштабной реконструкции.
Программное обеспечение нового поколения, поддерживающее электроприводы, может обновляться по беспроводной сети в любое удобное для перевозчика время. По информации ZF, электропривод обеспечивает постоянную мощность 360 кВт и повышенную эффективность за счет переключения передач под нагрузкой.
Статор с технологией Hairpin («Шпилька»)
В системе CeTrax 2 также используются инновационные технологии, в том числе новая конструкция статора, система охлаждения и инвертор на основе карбида кремния, заимствованные и адаптированные из технологий ZF для легковых автомобилей.
Конструкция любого типичного электромотора предусматривает вращающийся ротор и неподвижный статор с обмоткой из изолированного медного провода. Обмотка в таком традиционном решении напоминает барабан с хаотично накрученным кабелем, но технология ZF многое изменила. Очень тонкий медный профиль, который действительно напоминает шпильки для волос, служит основой для сплошной обмотки. Отсюда и название технологии – Hairpin («Шпилька»). Таким образом создается очень компактный электродвигатель небольшого веса с увеличенной долей меди в статоре. Благодаря этому происходит значительное улучшение теплоотвода и обеспечивается более высокий КПД с увеличением запаса хода и времени сохранения мощности.
ZF уже получила несколько крупных заказов от клиентов на свою новую систему электронного управления. В компании отметили, что серийное производство с участием мирового производителя автомобилей начнется в следующем году.
Цифровая платформа Scalar

Scalar – новая платформа цифровых решений для автопарков коммерческих автомобилей, которая позволяет использовать сервис «транспорт как услуга»
Демонстрируя разработки программного обеспечения, ZF также впервые показал новую платформу цифровых решений Scalar, которая обеспечивает возможности сервиса «транспорт как услуга» (transport-as-a-service) для парков коммерческих автомобилей. Полностью автоматизированное решение для планирования, маршрутизации и диспетчеризации ZF Scalar сочетает в себе технологии, предназначенные непосредственно для установки на борт коммерческих автомобилей и для сторонних систем с искусственным интеллектом. Это потенциальное направление развития логистики транспортных компаний, аэропортов, морских портов и специальных площадок. В ближайшем будущем автономные автомобили будут самостоятельно выполнять перемещение сменных кузовов и прицепов. Концерн разрабатывает решения, которые повышают скорость и экологичность логистических процессов и сводят к минимуму риск несчастных случаев и материального ущерба. Сейчас отрабатывается маневрирование на складских площадках и выполняются такие сложные операции, как спуск, подъем и распределение контейнеров.
Рулевое управление по проводам (Electric steer-by-wire automation)
Технология Electric steer-by-wire позволяет управлять автомобилем без помощи механической связи узлов и агрегатов.
Во время технологического мероприятия ZF представила передовую технологию электронного рулевого управления для передней оси. Эта технология передает команды водителя системе рулевого управления исключительно с помощью электрических сигналов (по проводам), устраняя механическую связь между рулевым колесом и передней осью. По мнению ZF, в будущем именно эта проводная технология будет играть ключевую роль во всех аспектах управления движением транспортных средств.
Electric steer-by-wire automation заменяет традиционные механические системы управления электронными системами управления, использующими электромеханические приводы и человеко–машинные интерфейсы. Исключаются такие компоненты, как рулевая колонка, промежуточные валы, насосы, шланги, ремни, охладители, вакуумные сервоприводы и т.д. Эти решения исторически впервые начали применяться в авиационной промышленности.
Текущая технология рулевого управления пока в основном предназначена для использования в пассажирских автомобилях, но, тем не менее, и компания это подчеркнула, она также будет использоваться и для автоматизации коммерческого транспорта. Было объявлено, что «…steer-by-wire будет запущена в промышленных масштабах одним из крупным мировых автопроизводителем в течение следующего года». Название этого партнера пока не разглашается (ждите информации с выставки IAA с 20-х чисел сентября).
Системы By-wire обеспечивают более высокий уровень контроля над транспортным средством, гарантируют укороченный тормозной путь, дают большую степень свободы при маневрировании, улучшают устойчивость на высоких скоростях, а также предоставляют повышенную дальность и эффективность, отмечает ZF. Благодаря проводным технологиям можно настроить усилие рулевого управления или тормозной момент, чтобы имитировать типичные ощущения, которые ожидают водители. Тормозной момент также можно мгновенно отрегулировать для увеличения тормозного усилия, чтобы сократить тормозной путь или объехать препятствие.
Помимо этого, тормозная система ZF IBC с электронным управлением обеспечивает рекуперативное торможение и гибкую рекуперацию энергии, что создает дополнительный источник для зарядки аккумуляторов электромобилей. Если водитель убирает ногу с педали газа, даже при незначительном замедлении энергия уже питается аккумулятор. При этом возникает привычное ощущение использования моторного тормоза как на традиционном ДВС. Процесс рекуперации полностью контролируется системой ZF IBC, приспособленной к среде электромобильности. Электромеханический усилитель торможения обеспечивает постоянную величину приложения усилия на педаль тормоза, которая не зависит от интенсивности рекуперации в данный момент.
В заключении компания ZF с сожалением признала, что выход всех этих новых технологий на рынок сейчас притормаживается из-за повсеместного дефицита полупроводников. И эта проблема пока что остается трудноразрешимой, добавил г-н Шайдер.

Будущее с точки зрения ZF