派克漢尼汾 —— 引領未來的線控轉向系統
2021-08-06 16:09:46
隨著深度學習和計算機視覺技術的興起，自動駕駛為提升交通安全與效率提供了新的解決方案。如果說發(fā)動機和變速箱是傳統能源汽車的核 心技術，那么線控轉向技術就是自動駕駛的核心技術之一。近年來，隨著計算機技術在工程機械領域的廣泛應用，適用于工程機械的線控轉向技術應運而生。
作為運動與控制領域的先行者，派克漢尼汾（以下簡稱 “派克”）推出了一種適用于行走機械的線控轉向系統。該系統符合歐盟的相關安全標準，將轉向輪和轉向油缸之間的液壓機械連接 替換為電子連接，連接更簡單、安裝更方便，對駕駛員而言，駕駛室內噪音更小，在減少疲勞度的同時， 駕駛也更精確和舒適。
派克旗下的線控轉向系統可以幫助客戶降低成本，縮短新機型上市時間，助力客戶推出更簡單、更安全、更符合人體工程學和更高效的行走機械。
設計符合標準的線控轉向系統
在歐洲市場，影響行走機械轉向系統的法規(guī)有兩種類型，即機械指令和地方運輸機構的規(guī)則，所有投放歐洲市場的機器均需符合機械指令。
目前標準委員會已經制定出與機械指令兼容的標準，這些不同層面的標準可以幫助人們遵守機械指令，主要包括 A 類基本安全標準、B 類通用安全標準和 C 類機器安全標準 這三類標準，其中 C 類標準是參考并基于 A 類和 B 類標準而制定的。通常情況下，原始設備制造商采用 C 類標準指導其應用，大多數執(zhí)行 C 類標準的行走機械轉向系統需符 合 C 類標準 ISO5010，ISO5010 也對傳統液壓轉向和線控 轉向有特定要求。
派克的線控轉向系統同時符合 ISO5010 和 ISO13849 標準， 并通過合格評定機構瑞典研究所（RISE）的認定。該系統分為輸入裝置、安全控制器和轉向閥三個部分：
1.輸入裝置
包括電手柄或電子方向盤 TFD，這些組件通過單一容錯方式將操作員的轉向指令傳送給安全控制器，其中電子方向盤 TFD 能為駕駛員提供可按比例控制的反饋阻 力，并針對不同路況，為駕駛員提供實時智能反饋，以提高駕駛舒適度，改善操作體驗；電手柄配備雙路輸出，安全性進一步提高。
2.安全控制器
相當于整個系統的“大腦”，接收轉向指令并根據指令控制轉向閥，派克提供的安全控制器 IQANMC41FS 通過 SIL 2 認證，可實現高級的安全功能。
3.轉向閥
主要用來驅動轉向油缸，使機器實現精準、安全轉向。派克提供的 SBW110 轉向閥采用新穎設計，以防發(fā)生卡閥現象；SBW110 還可通過不同的傳感器實時監(jiān)測閥的溫度、壓力和閥芯位置。
由于 SBW110 閥通過安全控制器 IQAN-MC41FS 進行控制， 因此 IQAN 工具鏈中內置的所有功能均可用于驅動轉向， IQAN 軟件工具還可與 Matlab、SIMULINK 和 AMEsim 等外部軟件工具進行交互。
設備制造商的理想選擇
目前，大多數行走機械仍采用傳統的液壓轉向系統，這意味著駕駛室仍是液壓控制，而非電控。由于全液壓轉向器安裝在駕駛室內，管路需引入駕駛室，因此增加了裝配過程的復雜程度和駕駛室內的噪音。
采用派克生產的線控轉向系統后，
方向盤系統通過電線與外界進行連接，因此無需轉向柱。隨著組件減少，裝配過程也得到簡化，原始設備制造商研發(fā)新機型的步伐進一步加快。此外，由于系統不需要額外動力，噪音更低也是線控轉向系統擁有的另一個優(yōu)勢。
不僅如此，線控轉向系統還以其電子信號接口支持行走機械市場的自動化趨勢，改善車輛性能。例如，在運輸或進行整平、挖掘等作業(yè)時，行走機械的轉向功能必不可少。線控轉向技術可避免不必要的抖動，并對命令信號進行信號調節(jié)。此外，也便于實施漸進式轉向等功能。該轉向功能獨立于實際的液壓系統，這就意味著通過反饋元件或操縱桿進行的轉向僅由設備本身需求決定。
多年來，轉向系統變化不大的原因大多是出于安全的考慮。轉向器系統是一個經過驗證的概念，對于設備制造商來說， 要設計、驗證并確認一個帶有電氣控制系統的新系統極具挑戰(zhàn)，而派克研發(fā)的線控轉向部件簡化了設備制造商滿足適用標準的過程，是設備制造商選擇線控轉向系統時的理想選擇。
為未來做好準備
線控轉向技術是實現車輛智能轉向的理想方案，正逐漸向行走機械市場發(fā)展。目前，派克已開始跟國內一家知名設備制造商合作，共同研發(fā)新樣機的線控轉向系統。從國內行走機械市場的整體發(fā)展水平來看，線控轉向技術的大量推廣應用仍需時日。一旦該技術得到廣泛應用，將為行走機械市場的發(fā)展帶來質的飛躍。
當行走機械市場向自動駕駛全速邁進的時候，派克已經提前做好了準備。
