LKW für raue Umgebungen

Trend

Drei Trends, die die Sensordesigns von Off-Road-Fahrzeugen beeinflussen

Devin Brock, Manager Sensor Product Knowledge and Training, TE Connectivity

Sensoren für Geländefahrzeuge sind mit Aufgaben betraut, die von der Überwachung der Motortemperatur bis hin zur Messung der Neigung eines Muldenkippers reichen. Sie entwickeln sich rasch weiter, um noch effizienter, genauer und vernetzter zu werden und einfacher zu bedienen zu sein. Es versteht sich von selbst, dass Sensoren für Geländefahrzeuge robust sein müssen, um den rauen Umgebungen standzuhalten, denen sie täglich ausgesetzt sind. Aber es gibt auch andere Überlegungen, die bei der Entwicklung von Off-Road-Bordnetzen berücksichtigt werden müssen, um die optimale Integration und Anwendung der effektivsten Sensoren für die anstehenden Aufgaben zu gewährleisten. Wir gehen im Folgenden auf drei der neuesten Trends ein, die das Sensordesign für Off-Road-Fahrzeuge beeinflussen.

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1. Kombinations-sensoren und Sensorfusion

In einer Welt, die zunehmend durch Konnektivität definiert und im Rahmen des Internets der Dinge vernetzt ist, ist es nicht verwunderlich, dass der Fokus auf der Entwicklung sehr kompakter Sensoren mit hoher Funktionalität liegt. Im Zuge der technologischen Fortschritte müssen Sensorhersteller die Notwendigkeit, Platz zu sparen sorgfältig mit dem Bedarf an höherer Leistung und der Gewährleistung der Sicherheit und Effizienz des Fahrzeugbetriebs ausbalancieren. Die Idee eines Multiparameter- oder Kombinationssensors (z. B. Cluster-Sensor) mit Sensorfusion trägt dazu bei, diese Anforderungen zu erfüllen. Sie ermöglicht mehrfache Sensorelemente in einem einzigen, kompakten Paket. Damit lässt sich die Gesamtfunktionalität des Sensors erhöhen, und Fahrzeugbetriebssystem und Bediener erhalten nützlichere Informationen. Die Sensorfusion ist ein besonders wertvolles Designtool für Off-Road-Fahrzeuge, da sie dazu beitragen kann, die Integration und gleichzeitige Verarbeitung mehrfacher Messungen zu optimieren, um die Gesamtsensorleistung in diesen Fahrzeugen zu verbessern, während sie in rauen Umgebungen arbeiten. Beispielsweise fahren Baufahrzeuge beim Transportieren und Heben schwerer Lasten oft über unebene Oberflächen. Durch die Entwicklung eines Kombinationssensors, der gleichzeitig Beschleunigung, Winkel, Drehraten und Temperatur messen kann, können fortschrittliche Algorithmen die Daten verarbeiten und im dynamischen Betriebszustand des Fahrzeugs schnelle und hochpräzise Neigungsdaten bereitstellen. Durch die Kombination mehrerer Sensorelemente in einem einzigen Paket kann die Sensorleistung optimiert und kalibriert werden, um als ein einziger Sensor zu funktionieren. Dadurch lassen sich Messfehler minimieren, die häufig beim Gebrauch unterschiedlicher Sensoren entstehen, die versuchen, ähnliche Messungen in zeit- und sicherheitskritischen Anwendungen durchzuführen. Diese Daten ermöglichen es den Fahrern, Maßnahmen zu ergreifen, um Gefahrensituationen zu vermeiden, und den automatisierten Fahrzeugmanagementsystemen, Bewegungen zu stoppen oder zu verlangsamen, um einen sicheren Fahrzeugbetrieb zu gewährleisten. Typische dynamische Anwendungen in Fahrzeugen sind Auslegerwinkelmessungen für Flächenarbeitsbühnen und Materialaufzüge, Messungen der Chassis-Neigung von Kränen, Erntemaschinen und Traktoren sowie Kippschutz für Geländefahrzeuge, Muldenkipper und Fahrzeuge, die auf Ausleger angewiesen sind.

G Neigungssensor

Der AXISENSE-G Neigungssensor von TE Connectivity (TE) ist ein Kombinationssensor, der Beschleunigung, Rotationsrate und Temperatur in einem einzigen, einfach zu installierenden, nach IP67 akzeptierten, stoßfesten Gehäuse misst. Lesen Sie dieses Whitepaper, um mehr zu erfahren.

 

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2. Auf dem Internet der Dinge basierende Remote-Fahrzeugzustands-überwachung

In Branchen wie der Konstruktion und der Landwirtschaft müssen Fahrzeuge in Betrieb bleiben, um Projekttermine einzuhalten und die Fertigstellung der Arbeiten innerhalb enger Zeitfenster zu ermöglichen. Diese Bedürfnisse werden von dem Mangel an qualifizierten Bedienern strapaziert, der die Nachfrage nach Sensoren erhöht hat, die auf dem Internet der Dinge basierende Remote-Zustandsüberwachungs- und Systemsteuerungsfunktionen für Fahrzeuge bieten können. Sensoren und insbesondere Kombinationssensoren, die Fahrzeugzustandsmessungen wie Messungen zu Schmier- und Ölkontaminationen und Signalschwächungen bereitstellen, können Bedienern und Flottenmanagementorganisationen dabei helfen, die Wartung und Reinigung proaktiv zu planen, um die Betriebszeit des Fahrzeugs zu optimieren und Warnungen auszustellen, wenn das Fahrzeug durch kontaminiertes Öl oder Schmiermittel gefährdet ist. Beispielsweise kann ein in einem Muldenkipper installierter Kombinationssensor, der die Öleigenschaften des Fahrzeugs misst, eine maximale Betriebszeit für das Fahrzeug gewährleisten, während es in abgelegenen und rauen Umgebungen arbeitet und über ein angeschlossenes, auf dem Internet der Dinge basierenden Asset-Management-System überwacht wird.

FPS2800 Sensor für Öleigenschaften

Der einfach zu montierende FPS2800 Sensor für Öleigenschaften von TE verfügt über einen Standardanschlussanschluss, unterstützt das CAN-Protokoll und misst gleichzeitig Viskosität, Dichte, Dielektrizitätskonstante und Temperatur, um die Ölbedingungen in Geländefahrzeugen zu bewerten.

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3. Sensoren mit geringem Stromverbrauch und digitalem Ausgang

Neu entstehende behördliche Bestimmungen, Trends bei der Elektrifizierung von Fahrzeugen und autonome Technologien treiben die Nachfrage nach digitalen Sensoren an, die Echtzeitdiagnosen, Redundanz für Sicherheit und erweitertes Datenwissen bieten und gleichzeitig weniger Strom pro Sensor verbrauchen. Die deutliche Erweiterung der Echtzeit-Berichterstattungsfunktionen für die Fahrzeugleistung hängt vom Internet der Dinge ab und profitiert direkt von der Fähigkeit digitaler Leistungssensoren, eine effiziente Datenverarbeitung, -analyse und -kommunikation in Anwendungen im Bereich der Geländefahrzeuge für raue Umgebungen zu unterstützen. So wird beispielsweise die Leistung von Dieselmotoren in Lkw und Geländefahrzeugen durch die Feuchtigkeit in der Luft beeinträchtigt. Die maximal erreichbare Leistung steht im Zusammenhang mit der Ansaugluftfeuchte in Kombination mit einem präzisen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das für die Verbesserung der Motoreffizienz und die Reduzierung von Emissionen unerlässlich ist. Die Verwendung eines Kombinationssensors, der gleichzeitig Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck misst, erfordert einen digitalen Sensor, der die Sensorfusion antreiben kann. CAN- oder LIN-Ausgänge vereinfachen die Fahrzeugintegration und ermöglichen Sensoren die genaue Überwachung von Feuchtigkeit, Temperatur und Druck sowie Echtzeit-Ermittlungen über absolute Feuchtigkeit im Motor. So lassen sich die Leistung maximieren, der Kraftstoffverbrauch optimieren, Emissionen reduzieren und gleichzeitig mehrere andere anspruchsvolle Anforderungen an Off-Road-Anwendungen erfüllen.

TRICAN Kombinationssensor

Der Kombinationssensor TRICAN HTD2800 mit geringem Stromverbrauch von TE liefert digitale Ausgangssignale für relative Feuchte, Temperatur, Druck und absolute Feuchte für Anwendungen zur Motor- und Brennstoffzellenüberwachung. Der HTD2800 ermöglicht auch die genaue und zuverlässige Überwachung des Brennstoffzellenwassergehalts, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Proto-Austauschmembran zu verbessern.

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Hersteller von Off-Road-Fahrzeugen fordern Komponenten- und Systemlösungen, die so optimiert sind, dass ihre Fahrzeuge damit in einer Reihe extremer, rauer und gefährlicher Umgebungen sicher und effizient arbeiten können. Diese Anforderungen treiben die Designtrends der Off-Road-Sensoren voran, die Kombinationssensoren, Sensorfusionen, geringeren Stromverbrauch und digitale Sensorausgänge nutzen, um ein auf dem Internet der Dinge gestütztes Fahrzeug- und Systemmanagement, einen autonomen Fahrzeugbetrieb und umweltfreundlichere, effizientere Fahrzeuge zu ermöglichen. Sensoren, die speziell auf diese Off-Road-Marktanforderungen ausgelegt sind, sind entscheidend für die Erhöhung der Fahrzeugbetriebszeit in der Bau- und Agrarindustrie, wo eine sichere und effiziente Leistung von Geländefahrzeugen unerlässlich ist.

 

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