派克漢尼汾 —— 引領(lǐng)未來(lái)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
2021-08-06 16:09:46
隨著深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的興起，自動(dòng)駕駛為提升交通安全與效率提供了新的解決方案。如果說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱是傳統(tǒng)能源汽車的核 心技術(shù)，那么線控轉(zhuǎn)向技術(shù)就是自動(dòng)駕駛的核心技術(shù)之一。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，適用于工程機(jī)械的線控轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
作為運(yùn)動(dòng)與控制領(lǐng)域的先行者，派克漢尼汾（以下簡(jiǎn)稱 “派克”）推出了一種適用于行走機(jī)械的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)符合歐盟的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，將轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向油缸之間的液壓機(jī)械連接 替換為電子連接，連接更簡(jiǎn)單、安裝更方便，對(duì)駕駛員而言，駕駛室內(nèi)噪音更小，在減少疲勞度的同時(shí)， 駕駛也更精確和舒適。
派克旗下的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以幫助客戶降低成本，縮短新機(jī)型上市時(shí)間，助力客戶推出更簡(jiǎn)單、更安全、更符合人體工程學(xué)和更高效的行走機(jī)械。
設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
在歐洲市場(chǎng)，影響行走機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的法規(guī)有兩種類型，即機(jī)械指令和地方運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的規(guī)則，所有投放歐洲市場(chǎng)的機(jī)器均需符合機(jī)械指令。
目前標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)已經(jīng)制定出與機(jī)械指令兼容的標(biāo)準(zhǔn)，這些不同層面的標(biāo)準(zhǔn)可以幫助人們遵守機(jī)械指令，主要包括 A 類基本安全標(biāo)準(zhǔn)、B 類通用安全標(biāo)準(zhǔn)和 C 類機(jī)器安全標(biāo)準(zhǔn) 這三類標(biāo)準(zhǔn)，其中 C 類標(biāo)準(zhǔn)是參考并基于 A 類和 B 類標(biāo)準(zhǔn)而制定的。通常情況下，原始設(shè)備制造商采用 C 類標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)其應(yīng)用，大多數(shù)執(zhí)行 C 類標(biāo)準(zhǔn)的行走機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需符 合 C 類標(biāo)準(zhǔn) ISO5010，ISO5010 也對(duì)傳統(tǒng)液壓轉(zhuǎn)向和線控 轉(zhuǎn)向有特定要求。
派克的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同時(shí)符合 ISO5010 和 ISO13849 標(biāo)準(zhǔn)， 并通過(guò)合格評(píng)定機(jī)構(gòu)瑞典研究所（RISE）的認(rèn)定。該系統(tǒng)分為輸入裝置、安全控制器和轉(zhuǎn)向閥三個(gè)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(guò)單一容錯(cuò)方式將操作員的轉(zhuǎn)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?zhàn)?力，并針對(duì)不同路況，為駕駛員提供實(shí)時(shí)智能反饋，以提高駕駛舒適度，改善操作體驗(yàn)；電手柄配備雙路輸出，安全性進(jìn)一步提高。
2.安全控制器
相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，接收轉(zhuǎn)向指令并根據(jù)指令控制轉(zhuǎn)向閥，派克提供的安全控制器 IQANMC41FS 通過(guò) SIL 2 認(rèn)證，可實(shí)現(xiàn)高級(jí)的安全功能。
3.轉(zhuǎn)向閥
主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸，使機(jī)器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、安全轉(zhuǎn)向。派克提供的 SBW110 轉(zhuǎn)向閥采用新穎設(shè)計(jì)，以防發(fā)生卡閥現(xiàn)象；SBW110 還可通過(guò)不同的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閥的溫度、壓力和閥芯位置。
由于 SBW110 閥通過(guò)安全控制器 IQAN-MC41FS 進(jìn)行控制， 因此 IQAN 工具鏈中內(nèi)置的所有功能均可用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向， IQAN 軟件工具還可與 Matlab、SIMULINK 和 AMEsim 等外部軟件工具進(jìn)行交互。
設(shè)備制造商的理想選擇
目前，大多數(shù)行走機(jī)械仍采用傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這意味著駕駛室仍是液壓控制，而非電控。由于全液壓轉(zhuǎn)向器安裝在駕駛室內(nèi)，管路需引入駕駛室，因此增加了裝配過(guò)程的復(fù)雜程度和駕駛室內(nèi)的噪音。
采用派克生產(chǎn)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后，
方向盤系統(tǒng)通過(guò)電線與外界進(jìn)行連接，因此無(wú)需轉(zhuǎn)向柱。隨著組件減少，裝配過(guò)程也得到簡(jiǎn)化，原始設(shè)備制造商研發(fā)新機(jī)型的步伐進(jìn)一步加快。此外，由于系統(tǒng)不需要額外動(dòng)力，噪音更低也是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擁有的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
不僅如此，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還以其電子信號(hào)接口支持行走機(jī)械市場(chǎng)的自動(dòng)化趨勢(shì)，改善車輛性能。例如，在運(yùn)輸或進(jìn)行整平、挖掘等作業(yè)時(shí)，行走機(jī)械的轉(zhuǎn)向功能必不可少。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)可避免不必要的抖動(dòng)，并對(duì)命令信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)節(jié)。此外，也便于實(shí)施漸進(jìn)式轉(zhuǎn)向等功能。該轉(zhuǎn)向功能獨(dú)立于實(shí)際的液壓系統(tǒng)，這就意味著通過(guò)反饋元件或操縱桿進(jìn)行的轉(zhuǎn)向僅由設(shè)備本身需求決定。
多年來(lái)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變化不大的原因大多是出于安全的考慮。轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的概念，對(duì)于設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)， 要設(shè)計(jì)、驗(yàn)證并確認(rèn)一個(gè)帶有電氣控制系統(tǒng)的新系統(tǒng)極具挑戰(zhàn)，而派克研發(fā)的線控轉(zhuǎn)向部件簡(jiǎn)化了設(shè)備制造商滿足適用標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程，是設(shè)備制造商選擇線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)的理想選擇。
為未來(lái)做好準(zhǔn)備
線控轉(zhuǎn)向技術(shù)是實(shí)現(xiàn)車輛智能轉(zhuǎn)向的理想方案，正逐漸向行走機(jī)械市場(chǎng)發(fā)展。目前，派克已開始跟國(guó)內(nèi)一家知名設(shè)備制造商合作，共同研發(fā)新樣機(jī)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。從國(guó)內(nèi)行走機(jī)械市場(chǎng)的整體發(fā)展水平來(lái)看，線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的大量推廣應(yīng)用仍需時(shí)日。一旦該技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，將為行走機(jī)械市場(chǎng)的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的飛躍。
當(dāng)行走機(jī)械市場(chǎng)向自動(dòng)駕駛?cè)龠~進(jìn)的時(shí)候，派克已經(jīng)提前做好了準(zhǔn)備。
