Asystent hamowania w motocyklu? - Elektroniczne systemy wspomagające w motocyklach

To zdumiewające! Aż 31% wypadków spowodowanych przez motocyklistów to zdarzenia polegające na najechaniu na jakąś przeszkodę. Najczęściej jest nią samochód, pieszy lub przedmiot leżący na drodze. Przeważnie przyczyną tych wydarzeń jest zagapienie się kierującego i/lub spóźniona jego reakcja. A skoro tak, to radarowy czujnik powinien znacznie ograniczyć to niebezpieczeństwo. Jest on bowiem w stanie w ułamku sekundy precyzyjnie ocenić różnicę prędkości między np. poprzedzającym samochodem a motocyklem oraz odległość od przeszkody. Co ważne, działa nieprzerwanie i nie grozi mu zmęczenie. Natomiast człowiek musi ogarnąć myśli i ocenić sytuację, a to zajmuje cenne ułamki sekund.

Motocyklowy ABS ma już ponad 30 lat. Po raz pierwszy zastosowano go w turystyku BMW K 100.

Continental oficjalnie zapowiedział pojawienie się systemu hamowania awaryjnego w motocyklach. Ponieważ termin jego premiery na razie nie jest znany, w zamian podpytaliśmy Christiana Pfeiffera – lidera projektu – o sprawy, które sprawiły konstruktorom najwięcej problemów. „Prace rozwojowe nad systemami wspomagającymi hamowanie awaryjne – mówi Christian – rozpoczęliśmy w Continentalu przed kilkoma laty. Dość szybko przyszedł czas na pierwsze jazdy z wykorzystaniem prototypów. Oczywiście korzystamy z doświadczenia i hardware’u branży samochodowej. Nasza praca polega na dopasowaniu software’u do motocyklowej specyfiki. Nie sposób policzyć, ile prób przeprowadziliśmy dotychczas, i przewidzieć, ile ich jeszcze przed nami”.

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM

blisko, coraz bliżej...

Motocykl, który w razie potrzeby hamuje sam – dziś ten scenariusz to jeszcze science fiction. Dzisiejszy stan techniki już to wprawdzie umożliwia, ale tylko teoretycznie, bo na razie – inaczej niż w przypadku samochodów – wiąże się z dużym ryzykiem.

Problem nie leży w dziedzinie techniki: dzisiaj wszystkie czujniki i elementy wykonawcze działają precyzyjnie i bezawaryjnie. Sprawa polega na tym, że na niestabilnym z natury motocyklu siedzi człowiek, który – gdy się wystraszy – pogarsza i tak niewielką stabilność jednośladu. Dlatego dla konstruktorów najważniejsze jest to, żeby działanie systemu wspomagającego hamowanie awaryjne było dla bikera zrozumiałe i przewidywalne.

Obniżenie momentu obrotowego silnika podczas hamowania jest oczywiste, bo wtedy nie dodaje się gazu. Co więcej, w takim przypadku ingerencja w dynamikę następuje nie nagle, lecz zawiera fazę przejściową. We współczesnych motocyklach, mających systemy ride-by-wire i zintegrowane układy hamulcowe, łatwo zaprogramować takie zachowanie.

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM

Jeździec musi wiedzieć

Motocykle są coraz bardziej naszpikowane elektroniką, ale – co ważne – ma ona wspomagać motocyklistę, a nie go zastępować.

O wiele trudniejszą sprawą jest to, by jak najszybciej i jednoznacznie poinformować motocyklistę o niebezpieczeństwie. Trzeba to zrobić tak, by nie spanikował oraz aby możliwie szybko przejął kontrolę i odpowiednio zareagował. Dlatego musi pojawić się kilka stopni ostrzeżenia o niebezpieczeństwie, poczynając na alarmie wizualno-akustycznym (np. kon-
trolka błyskająca w kokpicie + jakiś dźwięk), przez coś na kształt wibracji na manetce, na rozpoczęciu fazy hamowania skończywszy. Przy czym to ostatnie nie zmienia prędkości bike’a, sprawia jedynie, że facet za kierownicą dostaje czas na przygotowanie się do tego, co ma nastąpić za chwilę.

31% wypadków z udziałem Motocykli polega na najechaniu na przeszkodę na drodze.

Celem systemu Continentala jest zwrócenie uwagi na pojawienie się niebezpieczeństwa, przekazanie jeźdźcowi wiadomości: „Uważaj, niebezpiecznie szybko zbliżasz się do pojazdu poprzedzającego! Zwolnij!”. Taka podpowiedź sprawi, że znacznie skróci się czas od oceny sytuacji do początku działania, czyli do rozpoczęcia hamowania. Automaty wkroczą do akcji dopiero wtedy, gdy system rozpozna zagrożenie, a następnie stwierdzi brak reakcji ze strony jeźdźca.
Wybór maksymalnej siły hamowania awaryjnego to sprawa konstruktorów. Tak czy inaczej chodzi o to, by ten manewr przebiegał bezpiecznie dla maszyny i jeźdźca. Dlatego z całą pewnością nie będzie to hamowanie na 110%. Rozwiązaniem są algorytmy, które będą zmieniać się w zależności od sytuacji. To znaczy, że hamowanie np. w trybie Rain będzie słabsze niż w trybie Sport. Od strony technicznej jest to możliwe.

Po heblach aż do gleby

Czy hamowanie awaryjne będzie trwało aż do momentu całkowitego zatrzymania się? Od strony technicznej ten w pełni zautomatyzowany proces jest możliwy, tyle że nie ma on sensu. O wiele lepiej będzie, jeśli motocykliście pozostawi się decyzję, czy będzie hamował aż do zatrzymania się, czy może wcześniej odpuści heble, żeby było możliwe uniknięcie wjechania w przeszkodę. Podczas badań w Continentalu wyszła na jaw ważna sprawa: wielu motocyklistów trzyma wciśnięty hamulec aż do momentu zatrzymania i wywraca się.

W ub.r. pokazano dwa inne rozwiązania z tego zakresu. Pierwsze z nich polega na zastosowaniu systemu siłowników sterujących przednim zawieszeniem, tak by motocykl (konkretnie: BMW R 1200 GS) sam utrzymywał pion podczas jazdy.

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM Christian Pfeiffer

lider projektu Advanced Rider Assistance System (ARAS) tłumaczy, z jakimi problemami borykają się zatrudnieni przez Continentala konstruktorzy pracujący nad motocyklowym systemem wspomagającym hamowanie.

Patent Boscha

idzie jeszcze dalej. Aby uniknąć uślizgu tylnego koła, w motocyklu pojawił się system wykorzystujący silniczki... odrzutowe! W momencie wykrycia początku uślizgu uruchamiają się te zamontowane po zewnętrznej (licząc od środka zakrętu) stronie motocykla i dociskają koło do nawierzchni.

Układ Boscha jest mocno skomplikowany, a silniki trzeba wymieniać po każdorazowym użyciu, więc nie może być tani. Dlatego ten patent raczej nie wejdzie do produkcji seryjnej, co nie oznacza, że Bosch nie znajdzie innego zastosowania.

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM na razie w fazie testów, ale od 2020 r. KTM-y i Ducati mają być wyposażone w radary aktywnego tempomatu.

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM W sieci. Pomysł na ten system polega na oznaczeniu wszystkich pojazdów znajdujących się w najbliższej okolicy i poinformowaniu, jeśli któryś znajduje się na kursie kolizyjnym.

Nigdy nie mów nigdy

Nie wierzysz, że takie rozwiązania wejdą do powszechnego użytku? To przypomnij sobie (albo sprawdź), co mówiono przed 30 laty, gdy po raz pierwszy w BMW K 100 pojawił się ABS. Niemal słychać było, jak bikerzy stukali się po czołach. I co? Dzisiaj w Europie system ten jest obowiązkowy we wszystkich nowo rejestrowanych maszynach.

Dalej: gdyby kilka lat temu ktoś powiedział ci, że ABS trafi do motocykli sportowych, zapewne wysłałbyś tego kogoś do czubków. A dziś? ABS został dopracowany, a na jego bazie narodziły się kontrola trakcji, kontrola wheelie i stoppie. Jeszcze dalej idzie ABS na winkle, który uwzględnia informacje czujników mierzących kąty złożenia motocykla, co umożliwia awaryjne hamowanie silnikiem w złożeniu.

Czy te wszystkie rozwiązania doprowadzą do powstania motocykla autonomicznego? Trudno zakładać się w tej sprawie, ale jeśli tak, minie jeszcze wiele lat.

Jacek Bilski, Bosch, Continental, Connected Motorcycle Consortium, Yvonne Hertler, KTM