Trucks
Kıdemli mühendis Sten Raghult, Volvo Dinamik Direksiyonun ana fonksiyonlarının bazılarının geliştirilmesinden sorumluydu.
Araçların direksiyonla yönlendirilme yöntemi, otomotiv geliştikçe evrim geçirdi. İlk başta tek bir kol olarak kullanılan direksiyon 19. yüzyıl boyunca geliştirilip günümüzün araçlarında kullanılanlara oldukça benzeyen bir direksiyon simidine dönüştü. Bir başka büyük gelişme ise, hidrolik güçle desteklenen “servo” direksiyon oldu. Bu destek sistemi, araçlar genişleyip ağırlaştıkça daha da önemli hale geldi. Artık bu gelişim sürecinde bir sonraki aşamadayız: Volvo Dinamik Direksiyon.
Volvo Kamyon'da sistem yazılımı sorumlularından biri olan Jan-Inge Svensson, “Düşük hızlarda, ağır yüklü bir araca manevra yaptırmak o kadar kolay ki, bir parmakla bile direksiyonu kırmak mümkün. Anayollardayken bu dinamik direksiyon sistemi, eşi benzeri olmayan bir yön dengesi sağlıyor,” diyor.
Sistem, direksiyon rotunun, direksiyon simidinden direksiyon dişlisine uzandığı klasik mekanik direksiyon düzeni temel alınarak oluşturulmuştur. Hidrolik servo sistem, sürücünün kamyonun tekerleklerini döndürmesine yardımcı olan bir güç yaratıyor. Volvo Dinamik Direksiyonu klasik direksiyondan ayıran en büyük fark, direksiyon dişlisinin üstüne yerleştirilmiş olan, elektronik olarak kontrol edilen bir elektrik motorudur.
Bu elektrik motoru, direksiyon dişlisiyle birlikte çalışır. Düşük hızlarda, elektrik motoru fazladan güç desteği sağlayarak kamyona manevra yaptırmayı inanılmaz derecede kolaylaştırıyor. Yüksek hızlarda, elektrik motoru direksiyonu kontrol eder ve yönlendirme sırasında keskin dönüşleri otomatik olarak engeller.
En başından itibaren bunun tamamen imkansız olduğunu, işe yaramayacağını söylüyordum; ancak kabin geliştirme departmanındaki yetenekli arkadaşlarımızın yardımıyla bunu başardık.
Jan-Inge Svensson, Volvo Dinamik Direksiyonda kullanılan sistem yazılımından sorumlu kişilerden biriydi.
Elektrik motoru, açı referansı üreteci bulunan bir yönetim ünitesinden gelen sinyallerle kontrol edilir. Volvo Dinamik Direksiyon'un beyni budur. Kamyonun farklı yerlerinde bulunan sensörler aracılığıyla bu yönetim sistemi araçla ilgili bilgileri alır.
Sistem donanımını geliştirmekten sorumlu olan Sten Ragnhult, “Birçok farklı yerde konumlandırılmış olan bu sensörler bir araya gelerek kamyona olanlar konusunda büyük resmi oluşturur. İşlevlerinden biri, kamyonun hızını ölçmek ve hangi vitesin (ileri veya geri) seçildiğini belirlemektir,” diyor.
Sistemin önemli parçalarından biri, elektrik motorundaki sensördür. Bir burulma çubuğuna yerleştirilmiştir, sürücünün direksiyon simidini çevirmek için uyguladığı kuvveti ve direksiyon açısını ölçer. Bu veriler daha sonra, sistem fonksiyonlarının mükemmel direksiyon yanıtını yaratmak için nasıl işlediğini belirlemek için temel oluşturur.
Yönetim ünitesine ulaşan bilgiler sistem yazılımı tarafından analiz edilir. Bunun ardından kontrol sinyalleri sistemden elektrik motoruna gönderilerek, kamyonun sensörlerin kaydettiği bozulmaları dengelemesi sağlanır. Tüm bunlar bir milisaniyeden kısa sürede gerçekleşir ve optimal bir direksiyon yanıtı elde edilmesini sağlar.
Yönetim ünitesinin önemli bir fonksiyonu, düz dengeleme fonksiyonudur. Elektrik motorunun düz pozisyonu sürekli olarak dengelenir ve sonuç olarak sürücünün bozuk bir yol yüzeyi veya sürekli olarak esen yan rüzgarlar gibi koşulları dengeleyebilmek için direksiyon simidini nadiren döndürmesi gerekir.
Jan-Inge Svensson, “Oluşabilecek durumlardan biri, sol ve sağ taraflardaki sürtünme farklıyken fren yapmaktır. Kamyon bu durumda bir yöne doğru çekmeye çalışır ve direksiyon simidi lastik ile yol yüzeyi arasındaki asimetrik güçler nedeniyle döner.
Basit bir şekilde açıklamak gerekirse, Volvo Dinamik Direksiyon, sürücünün kamyonun direksiyon simidi aracılığıyla yaşadığı deneyimi iyileştiren bir filtre olarak görülebilir. Böyle bir sistemin bir gecede yaratılamayacağını söylememize gerek bile yok. Volvo Kamyon, geliştirme çalışmalarına sekiz yıl önce başladı.
Volvo Dynamic Steering, direksiyon simidi açısı, ön aks tekerlek hızları ve araç hızı gibi kamyondan gelen birçok bilgiyi işler.
Sten Ragnhult gülümseyerek, “Bu süreçte bazı büyük zorluklarla karşılaştık. Elektrik motoru için kabinde yer bulma işi, mekanik sistemlerle uğraşanlarımız için gerçekten büyük bir zorluktu. En başından itibaren bunun tamamen imkansız olduğunu, işe yaramayacağını söyledim; ancak kabin geliştirme departmanındaki yetenekli arkadaşlarımızın yardımıyla bunu başardık,” diyor.
Bunun dışında, çalışmanın çoğu sistemdeki yazılımı geliştirmeye odaklıydı. Birlikte çalışan geliştirme ekibi, yönetim ünitesinin doğru bir şekilde işlemesini sağlamak için gerekli olan hesaplamaları başarılı bir şekilde tamamladı.
Daha önceleri direksiyonu kontrol etmek için iki elimi birden kullanmam gereken durumlarda şimdi yalnızca bir parmağımla kamyonu yönlendirebildiğimi görmek gerçekten müthiş.
Test sürücüsü Henrik Gustafsson VDS donanımlı bir araç kullanmaya başladıktan sonra omuz ağrıları kayboldu.
Ekibe test sürücüleri yardım etti ve bu sürücüler projenin başarıyla tamamlanmasına katkıda bulundu. Bu sürücüler, birbirinden farklı birçok test gerçekleştirdi. Bu testlerde, geliştirme ekibi çalışanları, sürücülerin direksiyonun nasıl yanıt vermesini istediklerini öğrenmek için test sürücülerine eşlik etti.
Jan-Inge Svensson, “Sürücülerin, direksiyon yanıtının birçok farklı şekilde oluştuğu çok sayıda senaryoyu test etmelerine izin verdik. Toplanan verileri bir araya getirerek yönetim ünitesi yazılımında optimal direksiyon etkisini elde etmeyi başardık,” diyor.
Geliştirme çalışmalarında, sürücüler arasında büyük rollerden birini oynayan, kereste kamyonu sürücüsü Henrik Gustafsson. Her gün yeni Volvo FH ile İsveç ormanlarının derinliklerinde çalışıyor. Dar, genellikle de çamurlu olan orman yolları hem Henrik’in mesleki becerileri hem de kamyon konusunda büyük gereklilikleri beraberinde getiriyor.
“Bu test kamyonunu bir yıldır sürüyorum. Bu geliştirme çalışmasının bir parçası olmak, hem heyecanlı hem de oldukça eğlenceli. Keşfettiğim ve rapor ettiğim şeylerin kamyonu herkes için daha iyi yapacağını biliyorum.”
Henrik’in kereste kamyonu tam yüklü olduğunda 60 ton tartıyor. Bu dar ve genellikle de bozuk yollarda bunun gibi bir kamyona manevra yaptırmak, fiziksel olarak zorlayıcı bir iş. En küçük taş ve köklerin bile varlığı hissediliyor ve bu durumun direksiyon simidini sürekli olarak ayarlamayı gerektirmesi, özellikle sürücünün omuzlarında, sırtında ve boynunda ciddi bir zorlanmaya neden oluyor.
“Yolların genelde dar ve dönemeçli olduğu Norveç'de bir süre kamyon sürdüm. Sonuç olarak sol omzumu incittim ve ağrı kürek kemiğimden başlayarak yayıldı."
Henrik Volvo Dinamik Direksiyon'lu kamyonu kullanmaya başladığından beri ağrının tamamen kaybolduğunu söylüyor.
“Artık bozuk yollarda bile tamamen rahat bir şekilde araç kullanabiliyorum. Daha önceleri direksiyonu kontrol etmek için iki elimi birden kullanmam gereken durumlarda şimdi yalnızca bir parmağımla kamyonu yönlendirebildiğimi görmek gerçekten müthiş. Sistem yoldaki çukurların etkisini o kadar iyi bir şekilde dengeliyor ki yoldaki çukurları hissetmiyorum bile.”
Ancak Henrik'in büyük bir fark hissettiği yer yalnızca dar orman yolları değil. Tam yüklü bir kereste kamyonu kombinasyonunun ağırlık merkezi yüksektedir ve araç özellikle üzerinde tekerlek izleri olan yol yüzeylerine ve rüzgara karşı hassastır. Ancak, sistem bu düzensizlikleri de dengelediği için Henrik büyük yollarda bile tamamen rahat bir şekilde aracını kullanabiliyor.
“Ormanda yavaş sürüyorsunuz, bu nedenle direksiyon simidinin olabilecek en az direnci göstermesini; anayollarda ise daha fazla direnç göstermesini istiyorsunuz. Bu sistem direksiyon simidi direncini hızıma göre ayarlıyor,” diyor. Gülümseyerek, “Alacağımız bir sonraki kamyonda mutlaka Volvo Dinamik Direksiyon olması gerektiğini söyledim bile!” deyip sözlerini tamamlıyor.
