自主性刺激电液转向系统的发展

自动操作是未来，但电动液压转向现在正在向前发展，重点是功能安全解决方案，增加灵活性和降低驾驶室噪音。Case New Holland发布的工业自动拖拉机概念正在激发对电动液压转向系统未来的讨论，但推动技术发展的其他关键优势也在不断推进。其中包括立即需要开发功能安全的系统以满足欧洲新的政府法规，对多种形式的转向控制的新支持，灵活的系统性能以及通过从转向柱上移除传统阀门接口来降低噪音水平的能力驾驶室区域。

“自动拖拉机是未来电动液压转向领域的一个例子，自治是热门问题，”伊顿公司液压业务部工程经理Aaron Krahn告诉“设计新闻”。“至少，人们很有兴趣定义未来的机器架构，以便为这种可能性做好准备。掌握一切电液控制，了解功能安全，确保与具有这些能力的供应商合作是关键。这是大多数OEM的想法，它已经促使他们采取行动并积极调查对自己产品的影响。“

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电液转向系统的发展

“现在在工业界，我们看到对GPS导航和/或操纵杆转向控制，多个转向输入以及操作员可以命令的多个设备的各种形式的电动液压转向的需求显着增加，”Krahn补充说。

随着越来越多的法规，特别是在欧洲，围绕如何评估液压转向系统的功能安全性，需求增加，但也增加了对具有基本控制的比例阀的认识，同时从性能角度来看，这可能就足够了更需要实施安全系统。这开始使供应商承担更多的责任，开发出更专门用于电动液压转向的产品，并开始将一些智能集成到阀门中。

伊顿公司一直在向GPS农业市场销售产品10至15年，传统上为售后市场导航供应商或与供应商合作的OEM提供阀门解决方案，以整合使用各种显示器和ECU的系统。Krahn表示，现在的目标是开发具有诊断功能和对系统故障作出反应能力的产品，以及对这些设备使用的控制器的升级。主要关注GPS导航的系统供应商现在正在向伊顿等供应商寻求功能安全领域的开发能力，寻求帮助实施解决方案。关键是如何将满足这些监管要求的系统组合在一起。

“我们也看到Ag以外的需求在建筑和材料处理方面都更加积极，”Krahn补充道。“很多人都希望拥有自动驾驶汽车和设备的未来能力。Case New Holland也有一些关于自动拖拉机使用的视频，以及其他市场领域的兴趣。“

一个变化是比电动液压转向的Ag市场更广泛的关注，以及如何区分新产品以解决其中一些过去曾被视为传统转向的据点的其他市场。流量和压力需要与OEM过去所做的不同，另一个关键是OEM如何根据内部功能和他们对机器应该如何运行的观点来集成系统。

线控转向的出现

“在过去的一到两年里，我们已经实现了一个拐点，电动液压转向系统的价值因为一些关于自主操作的讨论而有所增加，”Krahn说。“完整的线控转向系统也可以给车辆设计师带来自由的价值。它们不再受限于简单地将软管连接到驾驶室或驾驶室附近以使传统的转向阀连接到柱上。当你转向电动液压系统时，它解除了这个限制。“

在许多这些应用中，转向是在诸如轮式装载机之类的机器中进行电动液压的最后一种系统。今天，该行业使用液压装置确保转向具有优先权，并且选项对于一些OEM来说是有趣的。一旦车辆上的一切都是电动液压的，OEM在某些情况下是否可以使用软件而不是硬件来减少寄生损耗?Krahn表示，原始设备制造商已经开始对电液系统的价值有了更广泛的了解，并且这种情况开始加速，至少有兴趣在不同市场走下这条道路。

对系统架构的影响

在控制器方面，功能安全要求具有最大的技术影响。法规可以推动硬件的一些变化，但它确实推动了用于开发控制器和软件的过程的变化。开发这些产品的工程团队需要提前了解需求。采用现有的电子硬件并进行分析并完成解决功能安全的所有步骤后非常困难。

对于OEM来说，这是一项重大投资，可以满足要求并开发该功能，购买特定工具并引入第三方来对其系统进行评估和审核。

“随着新的阀门开发，它没有那么具有挑战性，因为法规确实为机械部件提供了指导，这使得事后更容易做到。但当然正在开发阀门产品时，必须考虑阀门组件的结构，并且需要考虑故障模式，“Krahn说。“如果阀门系统中的某个部件出现故障，会产生什么影响?系统是否会失去转向控制，系统中是否还有其他阀门可以帮助重新获得转向控制?通过阀门逻辑和故障模式的思考变得比以前更加重要。“

对于今天用于转向的一些产品，将继续向冗余型解决方案发展，其中系统可能具有多个液压阀，因此系统在发生故障时仍然可以提供转向。此外，可能有办法确保可以正确隔离故障。因此，如果系统确实有一个固定的线轴，例如，它可能不足以停止命令，但也有一些阻止它的方法。

“在整个系统中进行诊断的能力也变得越来越重要，”Krahn补充道。“作为满足法规的一部分，需要证明某种程度的诊断覆盖率。一个是故障模式分析，并确保用户可以诊断故障将其与系统的其余部分隔离。但从一般系统的角度来看，法规要求一定程度的覆盖范围，并提供如何计算的指导。“

仅这一点就可以推动传感器的集成，因此集成系统并提出使用更少传感器获取诊断信息的巧妙方法是一个优先事项，并成为系统讨论。新的阀门设计可以集成各种传感器，但这不是最有效的方法。克拉恩说，车辆上可能已有可用于推断某些故障的信息。

“重要的是将其视为一个系统，以优化解决方案，”克拉恩说。“即使OEM计划使用液压元件，所涉及的每个人都需要了解整个系统，否则没有人能真正提供正确的解决方案。”

“通过制定指导方针，OEM已经成为最先进的技术，他们正在开发一种安全的系统。不遵循准则可能会产生一些影响......如果他们将来确实存在法律问题，“Krahn补充道。“传统的转向系统也需要遵循安全指南，但系统不那么复杂，而且您在更成熟的环境中处理系统，因此这是一个较小的障碍。”

提高性能和灵活性

电液转向系统的关键在于它们提供了性能优势，尤其是当今无法提供的灵活性，无论OEM计划如何实施。通过使用方向盘和操纵杆或仅使用操纵杆，操作员可以灵活地与机器连接。但是对于传统的转向，阀门具有固定的感觉，因为使用特定的阀门，扭矩与车轮速度和方向盘速度相当固定。使用可根据操作员或工作环境定制的线控转向使机器在感觉和性能方面具有很大的灵活性。OEM可以加速转向，或者在车辆或操作员输入的情况下减慢转速，因此具有很大的灵活性。

“另一大优势是降噪。今天，使用阀门和转向柱之间的传统转向接口，您的液压系统非常靠近驾驶室。隔离噪音始终是一项挑战，但是，如果您可以将液压系统完全从驾驶室中取出，那么这在很大程度上解决了这个问题，并成为原始设备制造商追求这条路线的关键驱动因素，“Krahn补充道。