Husco 致力于革新越野车线控转向技术

线控转向（SbW）技术的概念并不新鲜。据Husco公司机电一体化产品总监Ben Holter介绍，这项技术在航空航天工业中已被广泛接受和应用数十年。

他接着指出，航空航天设计通常需要三重或四重冗余系统，以确保设备具备内置的“故障功能”安全性。换句话说，如果某个系统（例如战斗机或客机上的系统）发生故障，它必须保留足够的功能，以便能够安全返回地面。

“航空航天才是真正推动线控转向技术发展的动力，”霍尔特说。“你需要能够长时间集中注意力。你需要自动化。你需要自动化辅助。你需要能够驾驶不稳定的机器。”

“线控转向技术一旦被接受，（整个行业）就能做到以前想都不敢想的事情。他们可以设计出一台本身就不稳定的机器，然后让软件帮助操作员改进它的性能。”

由于相关设备的成本很高，在航空航天应用中应用线控转向“是理所当然的”，其复杂性完全值得付出相应的成本。

但其他行业领域和应用未必如此。以非公路用设备为例。“在我们这个行业，每台机器的成本并不高出2100万美元，所以很难安装三重、四重冗余系统来保证其正常运行，”霍尔特说道。

因此，目前市场上真正安全可靠的线控转向系统非常少见。

打破物理连接障碍

传统的液压机械系统（轨道转向）已有效应用近六十年。迄今为止，还没有出现对更先进技术的需求。

如今，人们对驾驶室功能的期望越来越高，这反过来又给机器引入了更多的组件、复杂性和成本。

正如Husco解释的那样，目前“附加式”电液歧管只是简单地将自动化和其他先进功能附加到现有架构上，虽然可行，但体积庞大、效率低下、结构复杂，而且仅适用于现场使用。线控转向技术则通过完全用电子控制取代机械和液压连接来避免这些问题。

“一旦打破了操作员与转向轴之间的物理联系，你就可以真正开始引入这些非常酷的功能了，”Husco 的业务发展和企业营销总监 Simon Yardley 指出。

胡斯科表示，然而，目前大多数线控转向系统只有通过高冗余度和先进的反馈硬件才能满足道路安全标准，这使得它们实施起来既昂贵又复杂。

此外，每次在驾驶室中引入新的特性或功能（附加模式、自动居中、自动化等）时，都需要添加更多组件——控制器、线束、保险丝等——这会增加成本和复杂性，并加剧采用的障碍。

“我们全球的工程师齐聚一堂，一致认为‘我们不喜欢那个方案’。我们从不同的角度审视了这个问题，”霍尔特说道。“我们要求工程师们想办法，如何在实现线控转向及其所有功能的同时，将产品以行业可接受的成本提供给客户……这就是我们研发出GenSteer的由来。”

重新构想转向控制

在研发过程中，Husco的工程团队发现，需要找到一种方法来解决转向过程中产生的过剩动力。“我们突然意识到，操作员的转向动作实际上会产生动力——而这些动力正是我们可以利用的，”霍尔特说道。

因此，GenSteer并没有为了满足安全标准而重复使用控制器、电池和软件，而是“重新构想了转向控制单元”，利用操作员输入作为故障备用电源。Husco解释说，如果发生故障，系统会无缝切换到操作员供电控制，不会出现延迟、转向失灵，也无需备用电子设备。

该系统的集成控制架构包括力反馈电机；人机界面 (HMI)，其将电液阀控制器、驱动器和传感器集成在一个紧凑的组件中；以及用于跟踪转向角和扭矩的高分辨率传感器。在正常运行期间，力反馈电机提供真实的转向感觉，而电液系统则控制车轮。一旦发生电气故障，力反馈电机将立即转换为发电机，将操作员的输入转换为电能，以控制液压阀并维持转向。

该公司补充说，数字化性能和反馈调整可减少疲劳并提高操作员的安全性。

“Husco 工程团队的做法是退后几步，思考‘如何简化这一切’，”Yardley 说。“复杂的系统难以保证安全，也难以升级。GenSteer……标志着转向更简单、更安全的数字转向系统。”

可扩展的解决方案

GenSteer专为非公路用轮式设备而设计，广泛应用于建筑、农业、采矿和物料搬运等行业。其紧凑的尺寸符合液压转向系统的标准机器安装要求，Husco表示，这简化了集成过程，最大限度地减少了机器改造，并降低了OEM厂商的系统成本。

该解决方案的开放式参数API支持访问可变转向力、自动导航和数字控制等核心功能。该公司指出，其可扩展架构可通过软件更新而非硬件升级来解锁高级功能，这意味着无需进行任何硬件更改。

“GenSteer平台的设计理念是化繁为简，并可根据您的需求进行扩展。OEM厂商无需在第一天就拥有所有自动化功能来证明投资的合理性，”霍尔特评论道。“您可以先从一个紧凑、兼容的转向平台入手，然后随着需求的演变，再添加车道引导、自动回正和触觉反馈等功能。”

“对于自动化供应商而言，它使您能够轻松接入系统，并立即实现全球一些最大型机器的自动化，”Yardley 断言。“（对于原始设备制造商而言），它使您的软件团队能够在您的环境中构建一切——您拥有用户界面专家、人体工程学专家和软件专家。我们正在为您打造这个平台，以便您能够……”

发展。”

霍尔特表示，GenSteer 提供了一种面向未来的解决方案，它保持了操作员信赖的轨道式系统的直观感觉和控制，同时提供了“完整的线控转向功能、更好的封装、附加功能和附加性能——所有这些都以与当今轨道式加自动化系统成本相当的价格实现”。

虽然该系统仍处于原型阶段，但Husco已与第三方评估机构合作，验证GenSteer的功能安全参数，以确保其符合全球非公路应用法规。此外，该公司还在与几家重要客户“快速推进”该系统的研发，目标是在未来几年内实现全面量产。

“我们已经准备好运用这项技术了……但这会对驾驶室的人体工程学设计带来重大改变。它将驾驶室内的液压系统移除，”亚德利指出。“改造车辆的驾驶室通常需要两到三年甚至四年的时间。所以，关键在于我们能否及时介入。”

但他补充说：“我们现在已经准备好与大家合作了。我们有现成的硬件。”