(tł. Sebastian Czarnecki) 2010-07-23

System kontroli trakcji pojazdów ciężarowych

System kontroli trakcji pojazdów ciężarowych

Firma Prodrive rozwija system kontroli trakcji pojazdów ciężarowych oparty na systemiach WRC.

System Active Torque Dynamics (ATD) automatycznie kontroluje różnice poszczególnych punktów pomiarowych w celu optymalizacji trakcji, układu hamulcowego i układu kierowniczego.

System WRC pierwotnie został opracowany dla samochodów wyczynowych uczestniczących w Rajdowych Mistrzostwach Świata (WRC). Potem jednak został dostosowany do ciężkich pojazdów, które wykorzystuje się poza drogami publicznymi, gdzie stosowane są systemy obsługi wszystkich kół jezdnych. Poprawiło to bezpieczeństwo i właściwości jezdne pojazdów przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów utrzymania. Firma Prodrive oraz brytyjski doradca w dziedzinie sportów motorowych dostrzegli potencjał tego systemu w większych maszynach, choć z nieco innym algorytmem sterowania. Markowy system Active Dynamics (ATD) może mieć zastosowanie w wszelkich ciężkich pojazdów z napędem na wszystkie koła jako wyposażenie standardowe w nowych urządzeniach jak i w modernizowanych pojazdach.

Ponieważ system został opracowany w celu zapewnienia szybkiej aktywacji i dezaktywacji systemów różnicowych, konieczne jest przystosowanie go do ciężkich pojazdów pojazdów użytkowych, które posiadają wiele osi. Prace rozwojowe prowadzono na napędzie 6x6 z blokadą mechanizmu różnicowego na każdą oś oraz na cztery różne momenty obrotowe na przedniej i tylnej osi. Do sterowania układami różnicowymi stosuje się system hydrauliczny.

Ciężkie pojazdy pracują w oparciu o niski współczynnik tarcia powierzchni w kopalni lub kamieniołomach. Przez to powstają trudności i różne kwestie związane z zachowaniem pojazdu. Normalnie kontrola blokady mechanizmów różnicowych prowadzona jest przez kierowcę poprzez przełączanie kolejnych zamków zgodnie z warunkami. Blokowanie układów różnicowych gdy wzrasta tarcie zapewnia lepszą skuteczność hamowania, ale ogranicza kierowcy kontrolę ze względu na fakt, że koła wewnętrzne i zewnętrzne obracają się z tą samą prędkością. Podobnie jest z podjazdami, gdzie wyłącza się mechanizmy różnicowe aby utrzymać równowagę i trakcję. W praktyce dla kierowcy jest problemem szybkie przełączanie poszczególnych mechanizmów, więc wszyscy decydują się raczej na odłączanie równoczesne.

System ATD potrzebuje danych o prędkości kół, kąta koła kierownicy i odchyleniu. Pomimo, że układy różnicowe były zamykane jednocześnie można było uruchamiać blokady stopniowo. Tak więc możliwe było przejęcie kontroli wszystkich czterech mechanizmów różnicowych poprzez zastosowanie akcelerometrów wokół środka podsterowności pojazdu.

Zasadniczo projektanci posiadali już wystarczająco informacji na podstawie prób z pojazdami aby zrozumieć, co się dzieje, jak szybko następują zmiany i jaką prędkość miały poszczególne koła. Kierowca musi określić, czy chce jechać i którą drogą. System jest sterowany przez mikroprocesor. Otrzymano prostą liniową mapę ruchów i parametrów pojazdu. Na podstawie tych informacji można było przeprowadzać modernizacje.

Końcowym wynikiem modernizacji jest lepsza kontrola pojazdu bez potrzeby ręcznego prowadzenia i blokowania układów różnicowych. System został on zaprojektowany w celu poprawy zawracania samochodów wyścigowych na powierzchni o niskim współczynniku tarcia. Teraz podobnie jest w pojazdach ciężarowych dla zapewnienia również lepszej trakcji i lepszej sprawności hamowania.

Dane z czujników wykorzystywane są do budowania modelu matematycznego do zbudowania porównania jak faktycznie zachowuje się pojazd a jakie są oczekiwania kierowcy. Dzięki temu stosowne korekty moga być przeprowadzane na każdym mechanizmie z zapewnieniem, że optymalny moment obrotowy silnika lub moment hamowania kół są rozdzielane indywidualnie.

(tł. Sebastian Czarnecki)
Na podstawie: sae.org

Zapraszamy do skomentowania artykułu

Treść opini 
Popis 

Pozostałe artykuły z tej kategorii