Komerctransportlīdzekļu elektrisko stūres sistēmu inovācija un nākotne
Transportlīdzekļu elektrifikācijas un inteliģences vilnī automobiļu rūpniecība ieiet kritiskā pārejas periodā no funkcionāliem transportlīdzekļiem uz viedajiem transportlīdzekļiem. Šī transformācija ir veicinājusi daudzu visprogresīvāko tehnoloģiju{1}} straujo attīstību, tostarpvadīt-pa-vadušasijas tehnoloģija-viens no viedās braukšanas pamatiem-signalizē jaunas autobūves ēras atnākšanu. Augsta-līmeņa autonomās braukšanas realizācija nākotnē lielā mērā būs atkarīga no stūrēšanas-ar-vadu šasijas tehnoloģiju.
Tehnoloģija Steer{0}}by-ar vadu aizstāj tradicionālos mehāniskos savienojumus ar elektrisko signālu pārraidi, pārkāpjot tradicionālo stūres mehānismu ierobežojumus un ieviešot revolucionāras izmaiņas transportlīdzekļa vadībā. Vadības-ar-vadu šasijā parasti ir integrētas piecas galvenās sistēmas: stūrēšana, bremzēšana, piekare, piedziņa un pārnesumu pārslēgšana. Tās galvenās priekšrocības ir kompakta struktūra, spēcīga vadāmība un ātra reakcija.
Tālāk mēs koncentrējamies uz galveno domēnu — vadu-pa-vadu tehnoloģiju. Salīdzinot ar vieglajiem transportlīdzekļiem, komerciālie transportlīdzekļi saskaras ar nopietnākām stūrēšanas sistēmu problēmām, piemēram, lielas slodzes, garas garenbāzes un vairāku -asu stūrēšanas prasības. Pašlaik komerciālo transportlīdzekļu stūrēšanas sistēmu galvenā funkcija joprojām ir ierobežota ar pamata stūrēšanas palīdzības sniegšanu. Papildu funkcijas, piemēram, ātruma-jutīga palīdzības regulēšana, automātiska atgriešanās-uz-centrā, aktīvā stūres vadība un palīdzības režīmu autonoma pielāgošana, paliek izpētes, izstrādes un izmēģinājuma uzstādīšanas stadijā.
Hidrauliskais stūres pastiprinātājs joprojām ir galvenais risinājums komerciālajiem transportlīdzekļiem. Tomēr tam ir ilgstoši -trūkumi, tostarp augsts trokšņu līmenis, ne-regulējami palīglīdzekļi un nespēja atbalstīt elektroniskās vadības vai -vadības ar-vadu funkcijas.
Strauji attīstoties elektroniskajai vadībai un viedajām tehnoloģijām, komerciālo transportlīdzekļu stūrēšanas sistēmas pakāpeniski pāriet uz elektroniski vadāmu stūrēšanas un stūrēšanas -ar-vadu risinājumiem. Šo pārmaiņu rezultātā ir izstrādātas tādas tehnoloģijas kā elektro-hidrauliskais stūres pastiprinātājs (EHPS),Elektriskais stūres pastiprinātājs(EPS), un dažādas jaunas stūres mehānisma konfigurācijas. Šīs elektroniski vadītās stūres sistēmas ne tikai novērš tradicionālo hidraulisko sistēmu raksturīgos ierobežojumus, bet arī ievērojami uzlabo stūrēšanas veiktspēju, aktīvās vadības iespējas, braukšanas drošību un vispārējo braukšanas pieredzi.
Electro{0}}Hidrauliskā stūres pastiprinātāja (EHPS) sistēma apvieno tradicionālo hidrauliskā stūres pastiprinātāja (HPS) sistēmu ar elektromotoru un var palikt saderīga ar transportlīdzekļa sākotnējo HPS saskarni. EHPS sistēmas tiek plaši izmantotas vieglās-, vidējas noslodzes-un lielas noslodzes- kravas automašīnās, kā arī vidēja izmēra un liela izmēra autobusos.
Strauji pieaugot jauniem komerciāliem transportlīdzekļiem ar enerģiju,{0}}piemēram, autobusiem, loģistikas transportlīdzekļiem un sanitārajiem transportlīdzekļiem-tradicionālo hidraulisko stūres sistēmu jaudas avots ir pakāpeniski mainījies no iekšdedzes dzinējiem uz elektromotoriem. Tikmēr iebūvētās augstsprieguma-akumulatoru sistēmas ir ļāvušas izmantot lieljaudas-elektriskos sūkņus. Šeit aplūkotā EHPS sistēma būtībā ir hidrauliskā stūres pastiprinātāja sistēma, ko darbina lielas -jaudas elektriskais sūknis.
2020. gada 12. maijā tika oficiāli izdots valsts obligātais standarts GB 38032-2020. gada drošības prasības elektriskajiem autobusiem. Šī standarta 4.5.2. punkts ievieš jaunas prasības jaudas palīgierīces vadībai braukšanas laikā: ja, transportlīdzeklim atrodoties kustībā, notiek neparasts B klases augstsprieguma atvienojums un transportlīdzekļa ātrums pārsniedz 5 km/h, stūres sistēmai ir jāuztur jaudas palīgsistēma vismaz 30 sekundes. Lai izpildītu šo noteikumu, lielākā daļa elektrisko sūkņu, ko izmanto pašreizējos elektriskajos autobusos, izmanto divu barošanas avotu vadības stratēģiju.
Mazjaudas{0}}komerciālajos transportlīdzekļos elektriskā stūres pastiprinātāja (EPS) sistēmas pakāpeniski ir kļuvušas par galveno risinājumu. Šīs sistēmas parasti izmanto elektrisko recirkulācijas lodveida stūres mehānismu. Salīdzinājumā ar tradicionālajām EHPS sistēmām, EPS novērš sarežģītus hidrauliskos komponentus, piemēram, sūkņus, eļļas rezervuārus un cauruļvadus, tādējādi nodrošinot vienkāršāku struktūru. Rezultātā EPS sistēmas ir vieglākas, piedāvā ātrāku reakciju un nodrošina precīzāku vadību.
EPS sistēmās stūres palīdzību hidrauliskā spiediena vietā nodrošina elektromotors. Kontrolieris precīzi regulē motora jaudu, pamatojoties uz stūres rata griešanās signāliem. Kad vadītājs pagriež stūri, sensori reāllaikā uztver leņķa un griezes momenta datus un pārsūta tos uz kontrolieri. Pēc apstrādes kontrolieris nosūta vadības signālus, lai vadītu motoru un sniegtu atbilstošu palīdzību. Kad stūre nedarbojas, palīgsistēma pāriet neaktivizētā stāvoklī, nepatērējot papildu enerģiju un tādējādi uzlabojot energoefektivitāti.
Pašlaik tirgū ir sākti daži zemas{0}}tonnāžas komerciālo transportlīdzekļu modeļiEPS risinājumi, tostarp vieglos{0}}kravnesības komerciālos transportlīdzekļus, ko neatkarīgi izstrādājis mūsu uzņēmums. Elektriskās stūres tehnikas attīstība kļūst arvien dažādāka. Tiek izstrādātas jaunas stūres mehānisma konfigurācijas, piemēram, taisnstūres{3}}stieņa konstrukcijas, un tās ir guvušas pastāvīgu progresu, lai apmierinātu komerciālo transportlīdzekļu augstās griezes momenta prasības.
Šobrīd universitātes un ražotāji visā pasaulē ir izstrādājuši dažādas elektriskās stūres mehānisma konfigurācijas, kas spēj nodrošināt lielu griezes momentu, kas nepieciešams komerciālajiem transportlīdzekļiem. Šīs inovācijas ir devušas jaunu impulsu komerciālo transportlīdzekļu elektriskās stūres tehnoloģijas attīstībai. Starp tiem ievērojamu uzmanību ir piesaistījis planētu mehānisma elektriskā stūres iekārta. Tajā ir integrēti galvenie komponenti, piemēram, jaudas-palīgmotors, cilindriskā pārnesuma samazināšanas mehānisms, planētu pārnesuma reducēšanas mehānisms un gliemežpārvada transmisija. Apvienojot planētu un cilindrisko pārnesumu samazināšanas mehānismus, šī konstrukcija efektīvi samazina motora ātrumu, vienlaikus palielinot izejas griezes momentu, tādējādi izpildot augstās -griezes momenta prasības.
Tikmēr gliemežpārvada transmisijas mehānisms nodrošina vienmērīgu stūres atgriezeniskās saites griezes momenta un ceļa pretestības slodžu pārraidi. Cikloidālā zobrata elektriskajā stūres mehānismā ir integrēts motors, cikloidālais zobrata reduktors un konusveida zobrata reduktoru. Motors darbina cikloidālo saspraudes reduktoru, kas pēc tam savienojas ar koniskā zobrata reduktoru un visbeidzot pārraida kustību uz stūres ieejas vārpstu. Šai konfigurācijai ir kompakta un izsmalcināta struktūra, vienlaikus nodrošinot augstu griezes momentu, nodrošinot vieglu un atsaucīgu stūrēšanu komerciālajiem transportlīdzekļiem.
Elektromagnētiskajā stūres pastiprinātājā tiek izmantoti elektromagnētiskie principi, lai nodrošinātu stūres pastiprinātāju{0}}. Tās galvenās sastāvdaļas ietver stieņa-un-uzgriežņu komplektu uz stūres ieejas vārpstas, kas savienojas ar sektora sviras vārpstu, kas atrodas stūres mehānisma komplektā. Pastāvīgais magnēts ir uzstādīts uz statīva-un-uzgriežņu komplekta, savukārt līdzstrāvas elektromagnētiskās spoles ir uzstādītas augšējā un apakšējā vāka komplektā. Turklāt sensori uz stūres ieejas vārpstas uzrauga stūres stāvokli reāllaikā.
Kad stūres mehānisma ECU saņem signālus, kas saistīti ar stūres leņķi, ātrumu un griezes momentu, tas piegādā atbilstoša lieluma un virziena strāvu līdzstrāvas elektromagnētiskajām spolēm. Pamatojoties uz principu, ka līdzīgi kā magnētiskie stabi atgrūž un pretējie stabi pievelk, stieņa-un-uzgriežņu komplekts tiek darbināts, lai kustētos, tādējādi pagriežot sektora sviras vārpstu un nodrošinot stūrēšanas palīdzību.
Pastāvīgi pilnveidojoties autonomās braukšanas tehnoloģijām, tiek izvirzītas augstākas prasības drošības dublēšanai vadu -ar-vadu sistēmās. Pašlaik autonomās braukšanas demonstrācijas transportlīdzekļi parasti izmanto gan programmatūras, gan aparatūras dublēšanas stratēģijas, lai nodrošinātu darbības drošību. Tomēr šīs tehnoloģijas vēl nav plaši izmantotas{4}}masveidā ražotos komerciālajos transportlīdzekļos.
Rezumējot, komerciālo transportlīdzekļu -pa-vadības tehnoloģiju izvēle atšķiras atkarībā no tādiem faktoriem kā transportlīdzekļa slodze, izkārtojuma ierobežojumi un tehnoloģiju briedums. Vairāki tehniskie ceļi saplūst uz elektriskās stūres risinājumiem, iezīmējot skaidru tendenci komerciālo transportlīdzekļu stūrēšanas sistēmu turpmākajā attīstībā.
