Trucks
El ingeniero sénior Sten Raghult fue responsable de desarrollar algunas de las principales funciones de Volvo Dynamic Steering.
La manera en que se conducen los vehículos ha cambiado junto con la evolución de la historia automotriz. Lo que comenzó como una simple palanca, se desarrolló durante el siglo XIX y llegó a convertirse en un volante bastante similar al que se usa en los vehículos actuales. El otro avance fundamental fue la dirección hidráulica servoasistida, un sistema de apoyo cuya importancia fue en aumento a medida que los vehículos se volvieron más grandes y más pesados. Ha llegado la siguiente etapa de este desarrollo: Volvo Dynamic Steering.
"A velocidades bajas, un vehículo con carga pesada es tan fácil de conducir que puede hacerse con un solo dedo y, al conducir en la ruta, este sistema de dirección dinámica ofrece una estabilidad sin igual al volante", explica Jan-Inge Svensson, uno de los responsables del software del sistema en Volvo Trucks.
El sistema se basa en una configuración de dirección mecánica clásica en la que la barra de dirección baja desde el volante hasta el engranaje de dirección. Un servo-sistema hidráulico crea la potencia que le permite al conductor girar las ruedas del camión. La principal diferencia cuando se compara Volvo Dynamic Steering con la dirección convencional es un motor eléctrico, controlado eléctricamente, que se ajusta a la parte superior del engranaje de dirección.
Este motor eléctrico trabaja en conjunto con el engranaje de dirección. A velocidades bajas, el motor eléctrico proporciona asistencia adicional de potencia, lo que hace que el camión sea increíblemente fácil de maniobrar. A mayores velocidades, el motor eléctrico controla la dirección, lo que elimina automáticamente los sobresaltos al conducir.
Dije desde el comienzo que era completamente imposible, que no funcionaría, pero, con la ayuda de nuestros hábiles colegas del departamento de desarrollo de cabina, tuvimos éxito.
Jan-Inge Svensson fue una de las personas responsables del software del sistema que se utiliza en Volvo Dynamic Steering.
El motor eléctrico se controla a través de señales de una unidad de control que contiene lo que se conoce como generador de ángulo de referencia. Este es el cerebro de Volvo Dynamic Steering. Este sistema recopila información relacionada con el vehículo a través de sensores ubicados en diferentes partes del camión.
Estos sensores están ubicados en una amplia gama de lugares diferentes y se combinan para producir una imagen completa de lo que está pasándole al camión. Entre otras cosas, miden la velocidad del camión y qué marcha (hacia delante o en reversa) se seleccionó", explica Sten Ragnhult, responsable del desarrollo del hardware del sistema.
Un componente importante del sistema es el sensor del motor eléctrico. Se adaptó a una barra de torsión y mide la fuerza que usa el conductor para girar el volante y ángulo de conducción. Luego, estos datos forman la base en el momento de determinar cómo actúan las funciones del sistema para crear la respuesta de dirección perfecta.
El software del sistema analiza la información que llega a la unidad de control. Luego, las señales de control se envían desde el sistema hacia el motor eléctrico, lo que le permite al camión compensar las interrupciones que registran los sensores. Todo esto ocurre en menos de un milisegundo y tiene como resultado una respuesta de dirección óptima.
Una función importante cuando se trata de unidades de control es la función de compensación en línea recta. La posición del motor en línea recta se compensa continuamente y, como resultado, el conductor rara vez necesita ajustar el volante para adaptarse a una superficie de camino irregular o a vientos laterales constantes.
"Un ejemplo del tipo de situación que puede ocurrir es el frenado, durante el cual la fricción varía entre el lado derecho y el izquierdo. El camión intenta ir hacia un lado y el volante se gira como resultado de las fuerzas asimétricas entre el neumático y la superficie del camino.
En términos simples, se puede comparar Volvo Dynamic Steering con un filtro que mejora la situación de vida real que experimenta el conductor a través del volante del camión. No es necesario indicar que es imposible producir un sistema de este tipo de la noche a la mañana. Volvo Trucks comenzó el trabajo de desarrollo hace ocho años.
Volvo Dynamic Steering procesa mucha información del camión, como el ángulo del volante, la velocidad de las ruedas del eje delantero y la velocidad del vehículo.
"Nos encontramos con una gran cantidad de desafíos en el camino. Encontrar espacio solamente en términos físicos para el motor eléctrico fue un enorme desafío para los que estábamos involucrados con los sistemas mecánicos. Dije desde el comienzo que era completamente imposible, que no funcionaría, pero, con la ayuda de nuestros hábiles colegas en el departamento de desarrollo de cabina, tuvimos éxito", declara Sten Ragnhult con una sonrisa.
Por otra parte, la mayor parte del trabajo se ha concentrado en el desarrollo del software avanzado del sistema. Al trabajar en conjunto, el equipo de desarrollo ha tenido éxito al realizar los cálculos necesarios para hacer que la unidad de control funcione correctamente.
Es fantástico poder dirigir de pronto el camión solamente con un dedo en situaciones en las que con anterioridad estaba forzado a usar las dos manos para controlar el volante.
El conductor de pruebas Henrik Gustafsson ya no sufría los dolores de hombros una vez que comenzó a conducir con el VDS.
El equipo ha recibido asistencia de varios conductores de prueba diferentes, que han contribuido al éxito del proyecto. Estos conductores llevaron a cabo una serie de pruebas diferentes, acompañados por los desarrolladores, para averiguar cómo desean los conductores que responda la dirección.
"Simplemente les permitimos a los conductores probar una amplia gama de situaciones en las que la respuesta del volante variaba de maneras diferentes. Al cotejar la información recopilada, pudimos recrear exitosamente la respuesta óptima de dirección en el software de la unidad de control", explica Jan-Inge Svensson.
Uno de los conductores que ha jugado un papel principal en el trabajo de desarrollo es el conductor de camiones madereros, Henrik Gustafsson. Trabaja todos los días en las profundidades de los bosques suecos, en un Volvo FH nuevo. Los caminos forestales estrechos y a menudo llenos de barro, representan una exigencia enorme tanto para las habilidades profesionales de Henrik como para el camión.
"Conduzco este camión de prueba hace un año. Ha sido emocionante e increíblemente agradable ser parte del trabajo de desarrollo. Sé, por ejemplo, que lo que descubro e indico realmente mejorará el camión para todos”.
El camión maderero de Henrik pesa 60 toneladas cuando está completamente cargado. Maniobrar un camión como este en los caminos estrechos y a menudo de calidad deficiente es un trabajo de gran exigencia física. La roca o la raíz más pequeñas pueden hacer sentir su presencia y el constante ajuste del volante que esto representa significa un esfuerzo importante, especialmente en los hombros, la espalda y el cuello del conductor.
"Pasé una temporada conduciendo camiones en Noruega, donde los caminos suelen ser estrechos y sinuosos. Como consecuencia, me lesioné el hombro izquierdo y el dolor se irradió desde el omóplato”.
Desde que Henrik comenzó a conducir el camión con Volvo Dynamic Steering, nos dice que el dolor desapareció por completo.
"Ahora puedo conducir completamente relajado, incluso en caminos deficientes. Es fantástico poder dirigir de pronto el camión solamente con un dedo en situaciones en las que con anterioridad estaba forzado a usar las dos manos para controlar el volante. Ni siquiera siento los baches en el camino, ya que el sistema los compensa de manera tal que no existen”.
Sin embargo, los estrechos caminos forestales no son el único lugar en el que Henrik experimenta una diferencia real. Una caravana de vehículos madereros completamente cargados tiene un centro de gravedad alto y es particularmente sensible a las superficies de caminos con baches y al viento. Sin embargo, como el sistema también compensa estas irregularidades y Henrik puede conducir totalmente relajado, incluso en caminos más grandes.
"En el bosque, cuando se conduce lentamente, se desea la menor resistencia posible del volante, mientras que en la carretera, se desea tener más resistencia. Este sistema ajusta la resistencia del volante de manera que se adapte a mi velocidad”, comenta. “Ya he dicho que el próximo camión que compremos debe tener Volvo Dynamic Steering“, concluye con una sonrisa.
