Önvezető versenysorozatban indulna a HUMDA Lab

- Milyen mild-hibrid és hidrogén nagyteljesítményű hajtáslánc-fejlesztés zajlik a HUMDA Lab-nél?

Bukovácz Kristóf: - A HUMDA Lab csapata az indulásától fogva nagy figyelmet fordít arra, hogy diverzifikált projekt portfóliót indítson útjára. Ezen projektek szerves részét képezik a hajtásláncfejlesztések, amelyeknél fontos a jövőbemutató célok szem előtt tartása és a környezettudatosság. A motorsportból érkező, először ott használt újítások sok lehetőséget biztosítanak a közúti használathoz is a jövőben. A mild-hibrid hajtásrendszer fejlesztése során egy belső égésű motor generátorrendszerét alakítjuk át oly módon, hogy az ne csupán a motor által termelt kinetikus energiát tudja átalakítani elektromos energiává, hanem a folyamat visszafelé is működőképes legyen. Gyorsításkor a generátor üzemből motoros üzembe átkapcsoló elektromos motor értékes plusz teljesítménnyel tudja segíteni a hajtást. Ehhez szükség van az említett generátoron kívül az újonnan fejlesztett, nagy kapacitású akkumulátorra, a motorvezérlő egységre és a pilótának információul szolgáló kijelző egységre is.

A hidrogén-hajtásrendszer ugyan még kezdeti fázisban van, de már látjuk az itt elérhető célokat. Manapság kétfajta hidrogénes hajtásról beszélhetünk: az egyik az üzemanyagcellás megközelítés, ahol hidrogén felhasználásával elektromos áramot fejlesztünk, és annak segítségével az autó elektromotorok révén halad előre. A másik, melyet hosszú érvrendszer alapján a HUMDA Lab csapata preferál ebben a fejlesztésben, az az, amikor a hidrogént, mint tüzelőanyagot használja fel a belső égésű motor. Ez a jövőben fontos lehet, amikor az autóipari ellátási láncok megtartásáról beszélünk majd.

- A versenyzéshez számos fejlesztés kötődik, például a vezető nélküli, távolról irányított versenyautó és a RaDaP rendszer is. Ezeknek mi a célja és milyen összefüggés van a számos HUMDA Lab fejlesztés között?

Widner Attila: - A HUMDA Lab számos autó- és motorsporthoz kötődő kutatással foglalkozik szerteágazó területeken, viszont alapvetően a fő fókuszában a mesterségesintelligencia-alapú önvezető algoritmusok fejlesztése áll. Hosszú távú célunk, hogy egy komoly önvezető versenysorozatban – mint amilyen az Indy Autonomous Challenge – induljunk és természetesen idővel az, hogy meg is nyerjük. Habár a végcél tiszta, az oda vezető út korántsem az. A „nagy önvezető projektet” felbontottuk kisebb, könnyebben teljesíthető lépésekre. Így indult el az AI önvezető algoritmus kutatás referencia projektjeként a távolról irányított jármű – azaz a Remote Driving projekt –, ahol egy „szimulátor cockpitből” távolról fogunk irányítani egy versenyautót. Ez a fejlesztés a kommunikációs és az aktuátor rendszerrel kapcsolatban fog hasznos tapasztalatot jelenteni az előbb említett cél eléréséhez.

A másik fejlesztés a RaDaP, ami a Racing Data Package rövidítése. Itt egy „okos transzponder” fejlesztése a cél, ami képes a versenyautó üzemeltetése során keletkező adatokat rögzíteni, majd ezt egy központi adattárházba továbbítani és feldolgozni. Számos felhasználási lehetősége van az így gyűjtött értékes adatoknak, melyek közül talán az önvezető algoritmusok tanítása a legizgalmasabb.

- A jelenleg még tisztán belső égésű rendszereket használó nemzetközi versenyszériák részéről milyen az érdeklődés a hajtáslánc-fejlesztések iránt?

B.K.: - Azt tapasztaljuk, hogy egyre nagyobb az érdeklődés. Szerencsére, hiszen ez lehetőséget biztosít számunkra, hogy újabb és újabb, egyre merészebb elképzelések tökéletesítésének lássunk neki. Bízunk benne, hogy az általunk útjára indított ötletek hamar megjelennek a hagyományos versenyszériákban, ami a nagyközönségnek biztosíthat lehetőséget arra, hogy a közutakon közlekedő autókban is hamarabb feltűnjenek ezek a technológiák.

- A szimulátor cockpit, azaz a Remote Driving projekt milyen változásokat hozhat a versenysportban és hol tart a kutatás?

W.A.: - Ez egy izgalmas referencia projekt, de nem gondolom, hogy a távolról irányított versenyautó projekt fejlesztései később megjelennének a versenysportban. Itt a cél inkább az, hogy tapasztalatot és know-how-t gyűjtsünk az önvezető járműves kutatáshoz. A fejlesztés jelenleg a prototípus tervezés/megvalósítás szakaszban tart. A partnerekkel folytatott szakmai egyeztetések és a tervezés után jelenleg a „Proof of Concept”, azaz a koncepció elvét bizonyító tesztre készülünk, amely során az első megvalósítási elképzelésünket fogjuk kipróbálni.

- Technológiailag melyik fejlesztésben milyen mérnöki kihívások vannak?

B.K.: - Míg az általam vezetett projektek inkább gépészmérnöki és villamosmérnöki kihívásokat tartogatnak, hiszen sok részegységet még csak most építünk meg, addig Attiláék inkább számítógépes programozásban jeleskednek.

W.A.: - A programozás is megjelenik a projektekben, de emellett számos más kompetenciára is szükség van. A Remote Drivingnál az aktuátor rendszer tervezése gépészmérnöki tudást igényel, míg a biztonsági alrendszer, ami a teljes rendszert monitorozza és hiba esetén a lehető legrövidebb időn belül biztonságosan megállítja a járművet, inkább mérnök-informatikus készségeket igényel. Ezen a területen áramkörtervezés és programozás a fő feladat. Járműmérnöki tudásra is szükség van, mivel jellemzően versenyautóhoz kötődik a projektjeink nagy része. Valóban elég szerteágazó tudásra van szükség.

- A mild-hibrid hajtáslánc milyen pluszt ad a versenyzéshez? Ha sikerül ilyen átalakító csomagokat kifejleszteni, akkor mi kell ahhoz, hogy azok hosszú távon a hétköznapi közlekedésben is megjelenjenek?

B.K.: - A mild-hibrid csomag működése nagyon hasonlít a Forma-1-ben is használt kinetikusenergia-visszanyerést szolgáló rendszerek működéséhez. Fékezéskor a rendszer észleli, hogy a belső égésű motor teljesítményére nincs szükség, így az autó tehetetlenségét felhasználva a generátor „energiát ment meg”, méghozzá elektromos áram formájában. A pilóta ebből csupán egy erősebb motorfék hatást érzékel. Amikor viszont a pilóta gyorsít, a rendszer lehetőséget biztosít arra, hogy akár körönként tíz másodpercen keresztül többletteljesítménnyel lássa el a versenyautó hajtásrendszerét, ennek köszönhetően nagyon hasznos lehet előzések kivitelezésekor.

- Hogyan zajlik a fejlesztési munka a HUMDA Lab-en belül? Kikkel működik együtt a kutatóközpont és milyen részfeladatokon dolgoznak a munkatársak?

W.A.: - A Lab-re az alapítás óta úgy tekintünk, mint az autó-motorsport KFI terület iránymutató szervezete. A projektek hosszú távú jellege miatt partnereinkkel tartós együttműködésre építünk. Sikerünk alapjának saját szervezetünk kutatói kompetenciái mellett az erős együttműködői hálózatunkat tartjuk, amit folyamatosan bővítünk. Egy fejlesztés során konkrét kutatási fejlesztési feladatok elvégzése mellett a specifikáció, a követelményrendszer alapos kidolgozása és a partnereink munkájának összehangolása is a tevékenységeink közé tartozik. A megvalósításban a minél jobb eredmények elérése érdekében számos intézménnyel, vállalattal dolgozunk együtt, akik a maguk szakterületén mind kiemelkedő teljesítményeket érnek el. Igyekszünk jó kapcsolatot ápolni hazai és külföldi szervezetekkel egyaránt. Négy nagy hazai egyetemmel van stratégiai megállapodásunk, valamint több kutatóközponttal, autóipari, valamint autó-motorsport területen elismert vállalattal, tesztpályával és versenypályával dolgozunk együtt.

- Az önvezető algoritmusok a versenysportban milyen szerepet kaphatnak?

W.A.: - A mesterségesintelligencia-alapú rendszereknél mindig az a cél, hogy az emberi teljesítményt túlszárnyalják. Ez néhány területen már sikerült, de egy valós versenyautó irányítása a gumiabroncs tapadási határán nagyon összetett és nehéz feladat, így ezen a téren még nem járunk az emberi teljesítmény előtt. Habár létezik olyan tanulmány, ami arról számolt be, hogy szimulációs környezetben már tud jobb teljesítményt elérni egy AI egy profi e-sport versenyzőnél. A valóságban itt még nem tartunk. Én nagyon várom már, hogy egy valóban szoros és izgalmas versenyt lássak egy önvezető versenyautó és egy valós profi pilóta között. Az önvezető versenyszéria mellett más előnye is lehet egy AI alapú önvezető algoritmusnak. A számítógépek nagyon jók az optimalizálásban, ha van egy rendszer (versenyautó - pálya), ami egy feladatot lát el (legrövidebb idő alatt körbe menni a pályán) arra viszonylag gyorsan meg tudja találni az optimális megoldást. Tehát adott esetben segítséget tud nyújtani például az ideális ív megtalálásában a pilótáknak.

- Miért döntöttek a HUMDA Lab mellett, milyen tanulmányokat követően kezdtek el itt dolgozni?

B.K.: - A Budapesti Műszaki Egyetemen végeztem a BSc és az MSc gépészmérnöki képzést és közben aktívan részt vettem egy négykerék-meghajtású, elektromos Formula Student versenyautó tervezésében. A tanulmányok befejezése után nyilvánvaló volt, hogy szeretnék a motorsportokhoz közel maradni, és továbbra is jövőbe mutató fejlesztéseken dolgozni.

W.A.: - Szintén sokat tanultam a Formula Student versenysorozatban, amíg a kecskeméti Neumann János Egyetem csapatának tagja voltam. Itt végeztem a járműmérnök BSc-t, majd a Széchenyi István Egyetemen folytattam tanulmányaimat, szintén járműmérnök szakon. Mindig vonzott az autóversenyzés izgalma és a technikai kihívások, viszont egyetemi tanulmányaim alatt a kutatás és a tudományos munka is nagyon megtetszett. A HUMDA Lab-nél mindkét területtel tudok foglalkozni. Jelenleg a PhD tanulmányaimat végzem a Budapesti Műszaki Egyetem doktori iskolájában. Nagyon örülök, hogy sikerült olyan kutatási területet definiálni, amely a HUMDA Lab-nél lévő kutatási irányokkal összhangban van, így az itt végzett munkám a tanulmányaimat is előre viszi.

- Öt-tíz éves távlatban milyen eredményekkel lennének elégedettek? Hova juthatnak a fenti fejlesztési munkák?

B.K.: - Szerintem mindketten büszkék lehetünk és leszünk akkor, ha öt-tíz éves távlatban akár több olyan versenysorozatot is fel tudunk sorolni, ahol a mi fejlesztéseinket részben vagy egészében használják a versenyző csapatok. Ha a munkánk során sikerülne elérni, hogy az eredményeket látva akár új szériák is induljanak nemzetközi szinten, az mindenképpen büszkeséggel töltene el minket.

W.A.: - Nagyon várom már, hogy egy „HUMDA Lab-es” fejlesztést lássunk valamilyen nemzetközileg elismert versenysorozatban, amely akár egy önvezető versenysorozat is lehetne.