A haszongépjárművek elektromos kormányrendszereinek innovációja és jövője
A járművek villamosításának és intelligenciájának hulláma közepette az autóipar kritikus átmeneti időszakba lép a funkcionális járművekről az intelligens járművekre. Ez az átalakulás számos élvonalbeli technológia gyors fejlődését hajtotta-, többek közöttirányítani-huzallal-az alváztechnológia-az intelligens vezetés egyik alapvető alapja-az autóipar új korszakának eljövetelét jelzi. A magas-szintű autonóm vezetés megvalósítása a jövőben nagymértékben a drótvázas-kormányzás-technológiájától függ.
A Steer by-wire technológia a hagyományos mechanikus csatlakozásokat elektromos jelátvitelre váltja fel, megtörve a hagyományos kormánymechanizmusok korlátait, és forradalmi változásokat hoz a jármű irányításában. A dróttal-kormányzott-alváz általában öt kulcsrendszert foglal magában: kormányzást, fékezést, felfüggesztést, hajtást és váltást. Fő előnyei közé tartozik a kompakt szerkezet, az erős irányíthatóság és a gyors reagálás.
Ezt követően a steer by-wire technológia alapvető területére összpontosítunk. A személygépjárművekhez képest a haszongépjárműveknek nagyobb kihívásokkal kell szembenézniük a kormányrendszerek terén, mint például a nagy terhelés, a hosszú tengelytáv és a több-tengelyes kormányzási követelmények. A haszongépjárművek kormányrendszerének elsődleges funkciója jelenleg még az alapvető kormányzási segítségnyújtásra korlátozódik. Az olyan fejlett funkciók, mint a sebesség-érzékeny rásegítés beállítása, az automatikus visszatérés-a-középre, az aktív kormányvezérlés és a rásegítési módok autonóm beállítása a kutatás, a fejlesztés és a kísérleti telepítés szakaszában maradnak.
A hidraulikus szervokormány továbbra is a fő megoldás a haszongépjárművek számára. Azonban régóta fennálló-hátrányai vannak, beleértve a magas zajszintet, a nem-beállítható segédjellemzőket, valamint azt, hogy nem tudja támogatni az elektronikus vezérlést vagy a vezetékes-kormányzást-.
Az elektronikus vezérlés és az intelligens technológiák gyors fejlődésével a haszongépjárművek kormányrendszerei fokozatosan áttérnek az elektronikusan vezérelt kormányzásra és a -vezetékes{1}}kormányzási megoldásokra. Ez az elmozdulás olyan technológiák kifejlesztéséhez vezetett, mint az elektro-hidraulikus szervokormány (EHPS),Elektromos szervokormány(EPS) és különféle új kormánymű-konfigurációk. Ezek az elektronikusan vezérelt kormányrendszerek nem csak a hagyományos hidraulikus rendszerek korlátait veszik figyelembe, hanem jelentősen javítják a kormányzási teljesítményt, az aktív vezérlési képességet, a vezetési biztonságot és az általános vezetési élményt.
Az elektro-hidraulikus szervokormány (EHPS) a hagyományos hidraulikus szervokormány (HPS) rendszert egy elektromos motorral kombinálja, és továbbra is kompatibilis marad a jármű eredeti HPS interfészével. Az EHPS-rendszereket széles körben alkalmazzák könnyű -, közepes- és nehéz tehergépkocsikban, valamint{4}} közepes méretű és nagyméretű buszokban.
Az új energiafelhasználású haszongépjárművek,{0}}például buszok, logisztikai járművek és hidraulikus járművek Eközben a fedélzeti nagyfeszültségű-akkumulátorrendszerek lehetővé tették a nagy-teljesítményű elektromos szivattyúk alkalmazását. Az itt tárgyalt EHPS-rendszer lényegében egy hidraulikus szervokormány, amelyet egy nagy teljesítményű{6}}elektromos szivattyú hajt.
2020. május 12-én hivatalosan kiadták a GB 38032-2020-as kötelező nemzeti szabványt, az elektromos buszokra vonatkozó biztonsági követelményeket. E szabvány 4.5.2 cikkelye új követelményeket vezet be a vezetés közbeni teljesítményrásegítés vezérlésére vonatkozóan: ha a jármű mozgása közben rendellenes B osztályú nagyfeszültség-lekapcsolás történik, és a jármű sebessége meghaladja az 5 km/h-t, a kormányrendszernek legalább 30 másodpercig fenn kell tartania az erőrásegítést. A rendeletnek való megfelelés érdekében a jelenlegi elektromos buszokban használt legtöbb elektromos szivattyú kettős tápellátás-vezérlési stratégiát alkalmaz.
A könnyű{0}}haszonjárművekben az elektromos szervokormány (EPS) rendszer fokozatosan a fő megoldássá vált. Ezek a rendszerek jellemzően elektromos recirkulációs golyós kormányművet alkalmaznak. A hagyományos EHPS rendszerekkel összehasonlítva az EPS kiküszöböli az olyan összetett hidraulikus alkatrészeket, mint a szivattyúk, olajtartályok és csővezetékek, ami egyszerűbb szerkezetet eredményez. Ennek eredményeként az EPS rendszerek könnyebbek, gyorsabb reakciót és pontosabb vezérlést biztosítanak.
Az EPS rendszerekben a kormányzást hidraulikus nyomás helyett villanymotor biztosítja. A vezérlő pontosan szabályozza a motor teljesítményét a kormánykerék forgási jelei alapján. Amikor a vezető elfordítja a kormánykereket, az érzékelők valós időben rögzítik a szög- és nyomatékadatokat, és továbbítják a vezérlőnek. A feldolgozás után a vezérlő vezérlőjeleket küld a motor meghajtására és megfelelő segítségnyújtásra. Amikor a kormánykerék nem működik, az asszisztens rendszer nyugalmi állapotba kerül, nem fogyaszt többletenergiát, és így javul az energiahatékonyság.
Jelenleg néhány alacsony űrtartalmú{0}}haszonjármű-modell a piacon megkezdődöttEPS megoldások, beleértve a cégünk által önállóan kifejlesztett könnyű{0}}haszonjárműveket. Az elektromos kormányzás technológia fejlesztése egyre szerteágazóbb. Fejlesztés alatt állnak az új kormánymű-konfigurációk, például az egyenes hajtórúd-konstrukciók, amelyek folyamatos előrehaladást értek el a haszongépjárművek magas nyomatékigényének kielégítése érdekében.
Jelenleg az egyetemek és a gyártók világszerte különféle elektromos kormánymű-konfigurációkat fejlesztettek ki, amelyek képesek a haszongépjárművek által megkövetelt nagy nyomaték leadására. Ezek az innovációk új lendületet adtak a haszongépjárművek elektromos kormányzási technológiájának fejlődésének. Közülük a bolygóműves elektromos kormánymű jelentős figyelmet keltett. Olyan kulcsfontosságú alkatrészeket foglal magában, mint a teljesítmény--segédmotor, a hengeres hajtómű redukciós mechanizmusa, a bolygókerekes hajtómű redukciós mechanizmusa és a csigahajtómű. A bolygókerekes és hengeres hajtómű-csökkentő mechanizmusok kombinálásával ez a kialakítás hatékonyan csökkenti a motor fordulatszámát, miközben növeli a kimenő nyomatékot, és így megfelel a magas nyomatékkövetelményeknek.
Eközben a csigakerekes sebességváltó mechanizmus biztosítja a kormánykerék visszacsatolási nyomatékának és az útellenállási terhelések zökkenőmentes átvitelét. A cikloidális szélkerekes elektromos kormánymű egy motort, egy cikloidális szélkerekes reduktort és egy kúpkerekes reduktort tartalmaz. A motor meghajtja a cikloid kerék szűkítőt, amely azután csatlakozik a kúpkerekes reduktorhoz, és végül továbbítja a mozgást a kormány bemenő tengelyéhez. Ez a konfiguráció kompakt és kifinomult szerkezettel rendelkezik, miközben nagy nyomatékot biztosít, könnyű és érzékeny kormányzást biztosítva a haszonjárművek számára.
Az elektromágneses szervokormány hajtómű elektromágneses elveket alkalmaz a szervokormányzás -megvalósításához. Alapelemei közé tartozik egy fogasléces-és-anya szerelvény a kormány bemenő tengelyén, amely a kormánymű-szerelvényben elhelyezett szektor lengőtengelyhez kapcsolódik. Állandó mágnes van felszerelve az állványra-és-anya szerelvényre, míg az egyenáramú elektromágneses tekercsek a felső és az alsó burkolat szerelvényébe. Ezenkívül a kormány bemeneti tengelyén lévő érzékelők valós időben figyelik a kormányzás állapotát.
Amikor a kormánymű ECU a kormányzási szögre, sebességre és nyomatékra vonatkozó jeleket kap, megfelelő nagyságú és irányú árammal látja el a DC elektromágneses tekercseket. Azon az elven alapul, hogy ahogy a mágneses pólusok taszítják, az ellentétes pólusok pedig vonzzák, a fogaslécet-és-anya szerelvény mozgatja, ezáltal elforgatja a szektor billenőtengelyét, és segíti a kormányzást.
Az autonóm vezetési technológiák folyamatos fejlődésével magasabb követelményeket támasztanak a vezetékes kormányzású--rendszerek biztonsági redundanciájával szemben. Jelenleg az autonóm vezetést bemutató járművek jellemzően szoftveres és hardveres redundancia-stratégiákat is alkalmaznak a működés biztonsága érdekében. Ezeket a technológiákat azonban még nem alkalmazták széles körben{4}}a tömeggyártású haszonjárművekben.
Összefoglalva, a haszongépjárműveknél alkalmazott-huzalos-kormányzási technológiák kiválasztása olyan tényezőktől függően változik, mint a jármű terhelése, az elrendezési korlátok és a technológia érettsége. Számos műszaki út közelít az elektromos kormányzási megoldások felé, ami egyértelmű trendet jelez a haszongépjárművek kormányrendszereinek jövőbeli fejlesztésében.
