自主性刺激電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展

自動(dòng)操作是未來(lái)，但電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向現(xiàn)在正在向前發(fā)展，重點(diǎn)是功能安全解決方案，增加靈活性和降低駕駛室噪音。Case New Holland發(fā)布的工業(yè)自動(dòng)拖拉機(jī)概念正在激發(fā)對(duì)電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來(lái)的討論，但推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的其他關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)也在不斷推進(jìn)。其中包括立即需要開(kāi)發(fā)功能安全的系統(tǒng)以滿足歐洲新的政府法規(guī)，對(duì)多種形式的轉(zhuǎn)向控制的新支持，靈活的系統(tǒng)性能以及通過(guò)從轉(zhuǎn)向柱上移除傳統(tǒng)閥門(mén)接口來(lái)降低噪音水平的能力駕駛室區(qū)域。

“自動(dòng)拖拉機(jī)是未來(lái)電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的一個(gè)例子，自治是熱門(mén)問(wèn)題，”伊頓公司液壓業(yè)務(wù)部工程經(jīng)理Aaron Krahn告訴“設(shè)計(jì)新聞”。“至少，人們很有興趣定義未來(lái)的機(jī)器架構(gòu)，以便為這種可能性做好準(zhǔn)備。掌握一切電液控制，了解功能安全，確保與具有這些能力的供應(yīng)商合作是關(guān)鍵。這是大多數(shù)OEM的想法，它已經(jīng)促使他們采取行動(dòng)并積極調(diào)查對(duì)自己產(chǎn)品的影響。“

ADM多倫多的設(shè)計(jì)與制造提供了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的機(jī)會(huì)，可以將供應(yīng)商與尋求最新創(chuàng)新，產(chǎn)品和解決方案的買家聯(lián)系起來(lái)。用安大略省蓬勃發(fā)展的制造業(yè)的銷售線索填補(bǔ)您的銷售渠道。設(shè)計(jì)與制造展，2019年6月6日至6日，多倫多會(huì)議中心。

電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展

“現(xiàn)在在工業(yè)界，我們看到對(duì)GPS導(dǎo)航和/或操縱桿轉(zhuǎn)向控制，多個(gè)轉(zhuǎn)向輸入以及操作員可以命令的多個(gè)設(shè)備的各種形式的電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向的需求顯著增加，”Krahn補(bǔ)充說(shuō)。

隨著越來(lái)越多的法規(guī)，特別是在歐洲，圍繞如何評(píng)估液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全性，需求增加，但也增加了對(duì)具有基本控制的比例閥的認(rèn)識(shí)，同時(shí)從性能角度來(lái)看，這可能就足夠了更需要實(shí)施安全系統(tǒng)。這開(kāi)始使供應(yīng)商承擔(dān)更多的責(zé)任，開(kāi)發(fā)出更專門(mén)用于電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向的產(chǎn)品，并開(kāi)始將一些智能集成到閥門(mén)中。

伊頓公司一直在向GPS農(nóng)業(yè)市場(chǎng)銷售產(chǎn)品10至15年，傳統(tǒng)上為售后市場(chǎng)導(dǎo)航供應(yīng)商或與供應(yīng)商合作的OEM提供閥門(mén)解決方案，以整合使用各種顯示器和ECU的系統(tǒng)。Krahn表示，現(xiàn)在的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)具有診斷功能和對(duì)系統(tǒng)故障作出反應(yīng)能力的產(chǎn)品，以及對(duì)這些設(shè)備使用的控制器的升級(jí)。主要關(guān)注GPS導(dǎo)航的系統(tǒng)供應(yīng)商現(xiàn)在正在向伊頓等供應(yīng)商尋求功能安全領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)能力，尋求幫助實(shí)施解決方案。關(guān)鍵是如何將滿足這些監(jiān)管要求的系統(tǒng)組合在一起。

“我們也看到Ag以外的需求在建筑和材料處理方面都更加積極，”Krahn補(bǔ)充道。“很多人都希望擁有自動(dòng)駕駛汽車和設(shè)備的未來(lái)能力。Case New Holland也有一些關(guān)于自動(dòng)拖拉機(jī)使用的視頻，以及其他市場(chǎng)領(lǐng)域的興趣。“

一個(gè)變化是比電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向的Ag市場(chǎng)更廣泛的關(guān)注，以及如何區(qū)分新產(chǎn)品以解決其中一些過(guò)去曾被視為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向的據(jù)點(diǎn)的其他市場(chǎng)。流量和壓力需要與OEM過(guò)去所做的不同，另一個(gè)關(guān)鍵是OEM如何根據(jù)內(nèi)部功能和他們對(duì)機(jī)器應(yīng)該如何運(yùn)行的觀點(diǎn)來(lái)集成系統(tǒng)。

線控轉(zhuǎn)向的出現(xiàn)

“在過(guò)去的一到兩年里，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)拐點(diǎn)，電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的價(jià)值因?yàn)橐恍╆P(guān)于自主操作的討論而有所增加，”Krahn說(shuō)。“完整的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也可以給車輛設(shè)計(jì)師帶來(lái)自由的價(jià)值。它們不再受限于簡(jiǎn)單地將軟管連接到駕駛室或駕駛室附近以使傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向閥連接到柱上。當(dāng)你轉(zhuǎn)向電動(dòng)液壓系統(tǒng)時(shí)，它解除了這個(gè)限制。“

在許多這些應(yīng)用中，轉(zhuǎn)向是在諸如輪式裝載機(jī)之類的機(jī)器中進(jìn)行電動(dòng)液壓的最后一種系統(tǒng)。今天，該行業(yè)使用液壓裝置確保轉(zhuǎn)向具有優(yōu)先權(quán)，并且選項(xiàng)對(duì)于一些OEM來(lái)說(shuō)是有趣的。一旦車輛上的一切都是電動(dòng)液壓的，OEM在某些情況下是否可以使用軟件而不是硬件來(lái)減少寄生損耗?Krahn表示，原始設(shè)備制造商已經(jīng)開(kāi)始對(duì)電液系統(tǒng)的價(jià)值有了更廣泛的了解，并且這種情況開(kāi)始加速，至少有興趣在不同市場(chǎng)走下這條道路。

對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)的影響

在控制器方面，功能安全要求具有最大的技術(shù)影響。法規(guī)可以推動(dòng)硬件的一些變化，但它確實(shí)推動(dòng)了用于開(kāi)發(fā)控制器和軟件的過(guò)程的變化。開(kāi)發(fā)這些產(chǎn)品的工程團(tuán)隊(duì)需要提前了解需求。采用現(xiàn)有的電子硬件并進(jìn)行分析并完成解決功能安全的所有步驟后非常困難。

對(duì)于OEM來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)重大投資，可以滿足要求并開(kāi)發(fā)該功能，購(gòu)買特定工具并引入第三方來(lái)對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估和審核。

“隨著新的閥門(mén)開(kāi)發(fā)，它沒(méi)有那么具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榉ㄒ?guī)確實(shí)為機(jī)械部件提供了指導(dǎo)，這使得事后更容易做到。但當(dāng)然正在開(kāi)發(fā)閥門(mén)產(chǎn)品時(shí)，必須考慮閥門(mén)組件的結(jié)構(gòu)，并且需要考慮故障模式，“Krahn說(shuō)。“如果閥門(mén)系統(tǒng)中的某個(gè)部件出現(xiàn)故障，會(huì)產(chǎn)生什么影響?系統(tǒng)是否會(huì)失去轉(zhuǎn)向控制，系統(tǒng)中是否還有其他閥門(mén)可以幫助重新獲得轉(zhuǎn)向控制?通過(guò)閥門(mén)邏輯和故障模式的思考變得比以前更加重要。“

對(duì)于今天用于轉(zhuǎn)向的一些產(chǎn)品，將繼續(xù)向冗余型解決方案發(fā)展，其中系統(tǒng)可能具有多個(gè)液壓閥，因此系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)仍然可以提供轉(zhuǎn)向。此外，可能有辦法確?？梢哉_隔離故障。因此，如果系統(tǒng)確實(shí)有一個(gè)固定的線軸，例如，它可能不足以停止命令，但也有一些阻止它的方法。

“在整個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行診斷的能力也變得越來(lái)越重要，”Krahn補(bǔ)充道。“作為滿足法規(guī)的一部分，需要證明某種程度的診斷覆蓋率。一個(gè)是故障模式分析，并確保用戶可以診斷故障將其與系統(tǒng)的其余部分隔離。但從一般系統(tǒng)的角度來(lái)看，法規(guī)要求一定程度的覆蓋范圍，并提供如何計(jì)算的指導(dǎo)。“

僅這一點(diǎn)就可以推動(dòng)傳感器的集成，因此集成系統(tǒng)并提出使用更少傳感器獲取診斷信息的巧妙方法是一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)，并成為系統(tǒng)討論。新的閥門(mén)設(shè)計(jì)可以集成各種傳感器，但這不是最有效的方法?？死髡f(shuō)，車輛上可能已有可用于推斷某些故障的信息。

“重要的是將其視為一個(gè)系統(tǒng)，以優(yōu)化解決方案，”克拉恩說(shuō)。“即使OEM計(jì)劃使用液壓元件，所涉及的每個(gè)人都需要了解整個(gè)系統(tǒng)，否則沒(méi)有人能真正提供正確的解決方案。”

“通過(guò)制定指導(dǎo)方針，OEM已經(jīng)成為最先進(jìn)的技術(shù)，他們正在開(kāi)發(fā)一種安全的系統(tǒng)。不遵循準(zhǔn)則可能會(huì)產(chǎn)生一些影響......如果他們將來(lái)確實(shí)存在法律問(wèn)題，“Krahn補(bǔ)充道。“傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也需要遵循安全指南，但系統(tǒng)不那么復(fù)雜，而且您在更成熟的環(huán)境中處理系統(tǒng)，因此這是一個(gè)較小的障礙。”

提高性能和靈活性

電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵在于它們提供了性能優(yōu)勢(shì)，尤其是當(dāng)今無(wú)法提供的靈活性，無(wú)論OEM計(jì)劃如何實(shí)施。通過(guò)使用方向盤(pán)和操縱桿或僅使用操縱桿，操作員可以靈活地與機(jī)器連接。但是對(duì)于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向，閥門(mén)具有固定的感覺(jué)，因?yàn)槭褂锰囟ǖ拈y門(mén)，扭矩與車輪速度和方向盤(pán)速度相當(dāng)固定。使用可根據(jù)操作員或工作環(huán)境定制的線控轉(zhuǎn)向使機(jī)器在感覺(jué)和性能方面具有很大的靈活性。OEM可以加速轉(zhuǎn)向，或者在車輛或操作員輸入的情況下減慢轉(zhuǎn)速，因此具有很大的靈活性。

“另一大優(yōu)勢(shì)是降噪。今天，使用閥門(mén)和轉(zhuǎn)向柱之間的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向接口，您的液壓系統(tǒng)非?？拷{駛室。隔離噪音始終是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但是，如果您可以將液壓系統(tǒng)完全從駕駛室中取出，那么這在很大程度上解決了這個(gè)問(wèn)題，并成為原始設(shè)備制造商追求這條路線的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，“Krahn補(bǔ)充道。