Con la conexión mecánica eliminada en el sistema de dirección por cable, asegurar la redundancia es de vital importancia para mitigar las fallas del sistema. Cuál es la estrategia cuando un sistema de dirección por cable falla?
A medida que la industria automotriz avanza hacia la electrificación y la conducción autónoma, la dirección, el frenado y la suspensión son tres sistemas críticos que impulsan los desarrollos en la dinámica del vehículo, y la revolución del “by-wire” está aumentando la funcionalidad del vehículo. Además, a medida que la tecnología de control del chasis se vuelve más madura, hay un mayor enfoque en optimizar la eficiencia de costos, sin comprometer el rendimiento, la funcionalidad y la seguridad.
La redundancia es el principal enfoque para los desarrollos en tecnología de dirección, pero aún queda trabajo por hacer para definir niveles óptimos de redundancia que sean sostenibles en términos de costos y eficiencia, al mismo tiempo que cumplen con los requisitos de seguridad necesarios.
La estrategia cuando un sistema de dirección por cable falla depende del diseño específico del sistema. Sin embargo, existen algunas estrategias generales que son comunes a la mayoría de los sistemas de dirección por cable:
- Redundancia: La mayoría de los sistemas de dirección por cable utilizan sensores de ángulo, actuadores y controladores redundantes para asegurar que el sistema pueda seguir operando incluso si un componente falla. Por ejemplo, un sistema de dirección por cable podría tener dos sensores de ángulo del volante, dos actuadores y dos controladores. Si uno de estos componentes falla, los otros componentes pueden tomar el control y el sistema puede continuar operando. La redundancia es una de las estrategias más importantes para garantizar la seguridad de un sistema de dirección por cable. Por ejemplo, esto es muy importante y obligatorio en formula racing. Al tener componentes redundantes, el sistema puede continuar operando incluso si un componente falla. Esto es esencial para la seguridad, ya que evita que el conductor pierda el control del vehículo. La colaboración entre los fabricantes de equipos originales (OEMs) y Piher ha demostrado aumentar la robustez y confiabilidad de los sensores para sistemas de dirección por cable.
La redundancia simple y la redundancia completa son dos enfoques diferentes para aumentar la confiabilidad de un sistema mediante la duplicación de componentes críticos.
La redundancia simple (también conocida como redundancia N+1) implica tener un componente de respaldo más que el número mínimo requerido para que el sistema funcione. Por ejemplo, un servidor con dos fuentes de alimentación tendría una redundancia simple de uno, porque tiene un total de tres fuentes de alimentación (2 principales y una de respaldo) Si una fuente de alimentación falla, el sistema puede continuar operando con las otras dos fuentes de alimentación.
La redundancia completa (también conocida como redundancia 2N) implica tener dos copias de todos los componentes críticos. Por ejemplo, un servidor con dos fuentes de alimentación tendría una redundancia completa, porque tiene dos fuentes de alimentación en total, y ambas son identicas. Si una fuente de alimentación falla, el sistema puede continuar operando con la otra sin ningun tipo de interrupción.
La redundancia simple es una manera menos costosa de aumentar la fiabilidad de un sistema que la redundancia completa. Sinembargo, la redundancia simple proporciona menos protección contra fallos en los componentes. Si dos o más componentes críticos fallan al mismo tiempo, el sistema fallará aunque tenga redundancia simple. La redundancia completa proporciona más protección contra fallos en los componentes, pero es más cara.El mejor enfoque para la redundancia para un sistema en particular dependerá de la criticidad del sistema, del presupuesto disponible y de la tolerancia al riesgo de la organización. Por ejemplo, un sistema que es crítico para la seguridad de las personas o del medio ambiente, probablemente requerirá una redundancia completa, incluso si es más costosa. Un sistema que no sea tan crítico debería ser capaz de funcionar con redundancia simple, que es menos costosa.
Aquí están las diferencias clave entre la redundancia simple y la completa:
| Característica | Redundancia simple | Redundancia completa |
|---|---|---|
| Número de componentes de respaldo | Uno más que el mínimo de números requeridos por el sistema para funcionar | Dos copias de todos los componentes críticos |
| Coste | Menos costoso | Más caro |
| Protección contra fallos en los componentes | Menos portección | Más protección |
| Adecuado para | Sistemas que no son críticos o que tienen una restricción presupuestaria. | Sistemas que son críticos o que tienen un riesgo alto de tolerancia |
- Modo de seguridad: Muchos sistemas de dirección por cable tienen un modo de seguridad que se activa si se detecta un fallo. En el modo de seguridad, el sistema vuelve a un sistema de dirección mecánica. Esto garantiza que el conductor pueda dirigir el vehículo incluso si el sistema electrónico falla. El modo de seguridad es otra característica importante para los sistemas de dirección por cable. En el modo de seguridad, el sistema vuelve a un sistema de dirección mecánica. Esto garantiza que el conductor pueda dirigir el vehículo incluso si el sistema electrónico falla. El modo de seguridad es normalmente activado si se detecta un fallo crítico, como un fallo del sensor de ángulo del volante o del actuador.
- Sistema de advertencia: Los sistemas de dirección por cable suelen contar con un sistema de advertencia que alerta al conductor si se detecta un fallo. Este sistema de advertencia le da al conductor tiempo para tomar medidas correctivas antes de que el sistema falle completamente.
La estrategia específica que se utiliza cuando un sistema de dirección por cable falla dependerá del diseño del sistema. Sinembargo, las estrategias descritas arriba son comúnes para la mayoría de sistemas de dirección por cable. Un sistema de advertencia también es una característica importante de seguridad para los sistemas de dirección por cable. El sistema de advertencia avisa al conductor si un fallo es detectado. Esto le da tiempo al conductor para llevar a cabo las acciones correctoras antes de que el sistema falle completamente. El sistema de advertencia típicamente incluye una luz de advertencia visual en el tablero y un timbre de advertencia audible.
Piher ofrece soluciones innovadoras de detección sin contacto diseñadas para reducir el riesgo de fallos en una amplia variedad de equipos de construcción alimentados por batería, incluidos los accionamientos de giro y de oruga en excavadoras, motores de ruedas y de oruga en cargadoras compactas de orugas, minicargadoras, excavadoras sobre ruedas y plataformas elevadoras móviles de trabajo (PEMPs).
