越野牵引车辆每天都需要在泥泞，脏乱或崎岖的地带行驶。行驶环境及其恶劣，因此需要最好的技术，以获得较高的可靠性和工作性能。为了降低制造成本，并同时提高燃料效率及可靠性，AGCO Challenger®轨道牵引车在各个方面都进行了重新设计。
我们对牵引车的总体设计方案进行了更改，采用线控转向（电子）系统代替原来的液压转向系统。通过引入一个电子系统，去除了典型液压转向系统上大量的机械部件，减轻了牵引车辆的总体重量，从而自动提高了燃料效率。与此同时，由于去除了这些易于发生故障的部件，也大大提高了产品的可靠性。较少的机械部件还会明显的降低制造成本。这些长期的利益补偿了开发电子转向系统所需要的短期费用。为了设计该线控转向系统，制造商向BEI Duncan Electronic寻求帮助。
“新的系统需要一个与牵引车辆的要求相适应的定制电子设计方案及机械包”，BEI Duncan的越野牵引设备客户经理Diana Westerlund解释道。
采用电子转向系统之后，除非在系统中专门设计了一个力矩用来仿真控制感觉，驾驶员的所有控制感觉都将消失。采用液压转向系统时，驾驶员在旋转方向盘的过程中会有“拖曳”的感觉，或者能够感觉到液压转向力矩。而采用线控转向系统时，由于没有机械连接，所以没有内部力矩，所有的运动都是电子控制的。
当方向盘旋转的角度较大时，传感器会向CPU发送一个输出信号（无论其电压，电阻，或负荷因数多大），从而将轮子（或履带）旋转到恰当的角度。尽管感知驾驶员控制感觉的能力对于牵引车辆的操作并不重要，但是它是制造商明确指出的一个产品优点和关键技术要求。
“方向控制感觉的产生是主观的，” Westerlund解释道。“由于没有标准可循，这项技术被证明是该项目最大的挑战。”在经过大量的开发和现场测试之后，Duncan设计了一个机械包，在其实际的传感器模块中带有精确的弹簧和停止调整机构，从而通过人机工程学的方法制造液压转向的功能。
第二个设计挑战是在转向系统中设计一个减速齿轮系，从而通过较小的电子角度实现较长的机械运动距离。方向盘可以旋转360度，而传感器不能，这就有可能引起齿间隙，需要通过齿轮减速系减小。Duncan利用在车辆应用方面积累的大量设计经验，在传感器周围设计了一个机械外壳，消除了该机械间隙。最终的齿轮传送组件将移动最小化到1度，这样有助于瞬时和绝对位置反馈运动控制。
在新的系统的设计过程中，保证安全是另外一个重要的因素。由于在线控转向系统中没有机械连接，牵引车辆完全依赖于来自转向控制传感器的输出信号——该传感器实际就是牵引车辆的转向机制。为保证较高的安全余量， Duncan设计并开发了一个三冗余传感器包，这三个冗余传感器的输出信号完全独立，所有的输出信号都来自常用的转向轴。如果一个传感器发生故障，那么会出现一个故障代码，提示驾驶员需要维修，这时，另外两个传感器使车辆继续运转，直到维修的传感器可用为止。
Duncan的独立传感器和三冗余传感器组件线控转向系统设计方案已经被收入到轨道牵引车辆的AGCO当前Challenger MT700B系列当中。
本文由Custom Sensors & Technologies (CST科施)旗下BEI Duncan Electronics，Irvine, Calif的区域销售经理撰写。了解更多的信息请致电CST中国:021-24017766。或访问我们的网站：www.cstsensors.com/cn
