越野牽引車輛每天都需要在泥濘，臟亂或崎嶇的地帶行駛。行駛環境及其惡劣，因此需要最好的技術，以獲得較高的可靠性和工作性能。為了降低制造成本，并同時提高燃料效率及可靠性，AGCO Challenger®軌道牽引車在各個方面都進行了重新設計。
我們對牽引車的總體設計方案進行了更改，采用線控轉向（電子）系統代替原來的液壓轉向系統。通過引入一個電子系統，去除了典型液壓轉向系統上大量的機械部件，減輕了牽引車輛的總體重量，從而自動提高了燃料效率。與此同時，由于去除了這些易于發生故障的部件，也大大提高了產品的可靠性。較少的機械部件還會明顯的降低制造成本。這些長期的利益補償了開發電子轉向系統所需要的短期費用。為了設計該線控轉向系統，制造商向BEI Duncan Electronic尋求幫助。
“新的系統需要一個與牽引車輛的要求相適應的定制電子設計方案及機械包”，BEI Duncan的越野牽引設備客戶經理Diana Westerlund解釋道。
采用電子轉向系統之后，除非在系統中專門設計了一個力矩用來仿真控制感覺，駕駛員的所有控制感覺都將消失。采用液壓轉向系統時，駕駛員在旋轉方向盤的過程中會有“拖曳”的感覺，或者能夠感覺到液壓轉向力矩。而采用線控轉向系統時，由于沒有機械連接，所以沒有內部力矩，所有的運動都是電子控制的。
當方向盤旋轉的角度較大時，傳感器會向CPU發送一個輸出信號（無論其電壓，電阻，或負荷因數多大），從而將輪子（或履帶）旋轉到恰當的角度。盡管感知駕駛員控制感覺的能力對于牽引車輛的操作并不重要，但是它是制造商明確指出的一個產品優點和關鍵技術要求。
“方向控制感覺的產生是主觀的，” Westerlund解釋道。“由于沒有標準可循，這項技術被證明是該項目最大的挑戰。”在經過大量的開發和現場測試之后，Duncan設計了一個機械包，在其實際的傳感器模塊中帶有精確的彈簧和停止調整機構，從而通過人機工程學的方法制造液壓轉向的功能。
第二個設計挑戰是在轉向系統中設計一個減速齒輪系，從而通過較小的電子角度實現較長的機械運動距離。方向盤可以旋轉360度，而傳感器不能，這就有可能引起齒間隙，需要通過齒輪減速系減小。Duncan利用在車輛應用方面積累的大量設計經驗，在傳感器周圍設計了一個機械外殼，消除了該機械間隙。最終的齒輪傳送組件將移動最小化到1度，這樣有助于瞬時和絕對位置反饋運動控制。
在新的系統的設計過程中，保證安全是另外一個重要的因素。由于在線控轉向系統中沒有機械連接，牽引車輛完全依賴于來自轉向控制傳感器的輸出信號——該傳感器實際就是牽引車輛的轉向機制。為保證較高的安全余量， Duncan設計并開發了一個三冗余傳感器包，這三個冗余傳感器的輸出信號完全獨立，所有的輸出信號都來自常用的轉向軸。如果一個傳感器發生故障，那么會出現一個故障代碼，提示駕駛員需要維修，這時，另外兩個傳感器使車輛繼續運轉，直到維修的傳感器可用為止。
Duncan的獨立傳感器和三冗余傳感器組件線控轉向系統設計方案已經被收入到軌道牽引車輛的AGCO當前Challenger MT700B系列當中。
本文由Custom Sensors & Technologies (CST科施)旗下BEI Duncan Electronics，Irvine, Calif的區域銷售經理撰寫。了解更多的信息請致電CST中國:021-24017766。或訪問我們的網站：www.cstsensors.com/cn
