2023年最后一個(gè)工作日就要結(jié)束了……2024年的智能車會(huì)卷什么？

線控轉(zhuǎn)向。

沒(méi)錯(cuò)，這個(gè)由馬斯克和特斯拉帶動(dòng)的新技術(shù)，隨著特斯拉賽博皮卡的交付，開(kāi)始被越來(lái)越多人關(guān)注。

而且就在蔚來(lái)ET9發(fā)布、華為問(wèn)界M9、小米SU7等熱門智能車型發(fā)布和熱議中，線控底盤、線控轉(zhuǎn)向，都成為了全新焦點(diǎn)。

可以肯定的是，線控轉(zhuǎn)向，一定是2024年開(kāi)始發(fā)布的新車型中，成為新亮點(diǎn)和新賣點(diǎn)的技術(shù)。

但問(wèn)題是，什么是線控轉(zhuǎn)向？為什么又是確定的趨勢(shì)？

馬斯克再次引領(lǐng)新技術(shù)

在賽博皮卡交付現(xiàn)場(chǎng)，馬斯克云淡風(fēng)輕簡(jiǎn)單說(shuō)了一句：

賽博皮卡采用線控轉(zhuǎn)向技術(shù)。

其后被極客和汽車發(fā)燒友熱切關(guān)注，并認(rèn)為會(huì)是智能車變革的下一個(gè)皇冠明珠。

實(shí)際上，最早在2021年，馬斯克透露特斯拉已經(jīng)在研發(fā)線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，并且很可能在2023年量產(chǎn)。這說(shuō)明特斯拉最晚在2020年就已經(jīng)成立了線控轉(zhuǎn)向研發(fā)隊(duì)伍。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，線控轉(zhuǎn)向就是徹底取消方向盤和車輪的物理連接，使用電信號(hào)來(lái)操控車輪轉(zhuǎn)向。

所以也不難理解為何大家會(huì)有“轉(zhuǎn)向失靈”的憂慮。畢竟任何電子系統(tǒng)，可靠度達(dá)到無(wú)論小數(shù)點(diǎn)后多少個(gè)9，始終沒(méi)有結(jié)實(shí)可靠的物理連接讓人放心。

而且以傳統(tǒng)三段式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的成熟程度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段主機(jī)廠上線控轉(zhuǎn)向，承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)、BOM成本，以及向用戶解釋科普的成本，都高于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

馬斯克這又是何苦？

實(shí)際上不光是特斯拉，傳統(tǒng)主機(jī)廠，包括豐田、大眾、長(zhǎng)城、BYD、蔚來(lái)等等，以及全球知名Tier 1博世、大陸、ZF，都在進(jìn)行線控轉(zhuǎn)向的研發(fā)落地競(jìng)速。

它們之所以投入大量人力物力研發(fā)線控轉(zhuǎn)向，核心原因只有一個(gè)——線控轉(zhuǎn)向是自動(dòng)駕駛的核心執(zhí)行部件，是高階智能汽車實(shí)現(xiàn)的必備底層基礎(chǔ)之一。

因?yàn)樵贏DAS系統(tǒng)接管車輛的過(guò)程中，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)要聽(tīng)從智駕域控制器中算法的安排，所以駕駛員操作和轉(zhuǎn)向執(zhí)行器解耦，就成為必須。

另一方面，算法基于環(huán)境感知給出對(duì)轉(zhuǎn)向更細(xì)膩的控制策略，如果執(zhí)行結(jié)構(gòu)響應(yīng)不夠及時(shí)，控制精度不夠準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)向動(dòng)作的延遲或偏差，不但影響乘坐體驗(yàn)，還有可能成為安全隱患。

所以智能汽車需要一種可以響應(yīng)算法指令、響應(yīng)時(shí)間更短、轉(zhuǎn)向更加準(zhǔn)確的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW，Steering-By-Wire System）。

采用電機(jī)直接控制車輛轉(zhuǎn)向，就更容易與車輛其他主動(dòng)安全控制子系統(tǒng)進(jìn)行通訊和集成控制，可以為自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)自主轉(zhuǎn)向提供了良好的硬件基礎(chǔ)。

由于不受機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，還可以實(shí)現(xiàn)理論上的任意轉(zhuǎn)向意圖，增大了轉(zhuǎn)向力傳遞特性和角傳遞特性的設(shè)計(jì)自由度，更方便與自動(dòng)駕駛其它子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，在改善汽車主動(dòng)安全性能、駕駛特性、操縱性以及駕駛員路感方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

另外，自動(dòng)駕駛需要考慮系統(tǒng)冗余，取消復(fù)雜機(jī)械連接的線控轉(zhuǎn)向，也更低成本更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)。

總之，傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度、響應(yīng)速度、使用體驗(yàn)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如線控轉(zhuǎn)向。

好比手打算盤的確也能把衛(wèi)星送上天，但現(xiàn)在有了超級(jí)計(jì)算機(jī)，誰(shuí)還愿意再使用老舊的生產(chǎn)資料呢？

到底什么是線控轉(zhuǎn)向？

從人類歷史的第一輛車開(kāi)始，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械部分都是通過(guò)轉(zhuǎn)向管柱連接方向盤，然后下端驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向的設(shè)計(jì)。

隨著舒適型要求以及空間布置要求越來(lái)越高，慢慢出現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱，轉(zhuǎn)向桿，轉(zhuǎn)向機(jī)的三段式設(shè)計(jì)，這樣的三段式設(shè)計(jì)技術(shù)方案統(tǒng)治了幾十年，而助力形式則從液壓轉(zhuǎn)向過(guò)度到電子助力轉(zhuǎn)向，這也是目前主流的轉(zhuǎn)向形式。

而線控轉(zhuǎn)向主要由方向盤執(zhí)行器（HWA）和前輪執(zhí)行器（RWA）組成。

其中，方向盤執(zhí)行器主要由方向盤、轉(zhuǎn)向管柱、減速器、TAS傳感器、冗余電控單元組成，主要功能是獲取駕駛員的意圖，并將駕駛員期望的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)給到前輪執(zhí)行器（RWA），同時(shí)根據(jù)前輪執(zhí)行器反饋的齒條力模擬車輛行駛的路面反饋力，為駕駛員提供路感反饋信息。

前輪執(zhí)行器則有機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)角傳感器、冗余電控單元等組成，主要功能是接收方向盤執(zhí)行器發(fā)送的期望轉(zhuǎn)角指令，并通過(guò)控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)齒條的橫向移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。

另外，系統(tǒng)還包括冗余電控單元，主要是為了支持高階自動(dòng)駕駛工況下，如果方向盤執(zhí)行器或前輪執(zhí)行器出現(xiàn)了任何一種單點(diǎn)失效，該部件要具備失效可運(yùn)行的功能，來(lái)保證路感不丟失或者前輪不失去轉(zhuǎn)向能力

就以特斯拉2022年申請(qǐng)的線控轉(zhuǎn)向?qū)＠麨槔@套系統(tǒng)主要包含以下部件：

帶有兩個(gè)控制器的方向盤扭矩反饋執(zhí)行器組件；

帶有兩個(gè)區(qū)域隔離電機(jī)和控制器的前輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器組件；

兩個(gè)單獨(dú)的電源組件；

兩個(gè)獨(dú)立的車輛通信網(wǎng)絡(luò)；

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的三個(gè)專用系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。

可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)論硬件還是通信線路，線控轉(zhuǎn)向至少都是雙冗余系統(tǒng)的。

實(shí)際上，線控系統(tǒng)是一項(xiàng)高度成熟的技術(shù)。你我經(jīng)常乘坐的現(xiàn)代民航客機(jī)，它的“油門”、起落架、方向舵等等重要功能部件，全都是線控的，也都是帶冗余的。

所以線控轉(zhuǎn)向量產(chǎn)，并不是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，而是成本問(wèn)題。

甚至，線控轉(zhuǎn)向在普通乘用車上的量產(chǎn)，也不存在法規(guī)問(wèn)題。

線控轉(zhuǎn)向普及已成趨勢(shì)

早在2013年，日產(chǎn)就在英菲尼迪Q50上量產(chǎn)了線控轉(zhuǎn)向。

只不過(guò)當(dāng)時(shí)這套系統(tǒng)還保留了機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，通過(guò)一組“離合器”實(shí)現(xiàn)方向盤和轉(zhuǎn)向柱自由斷開(kāi)和連接，以備線控系統(tǒng)失靈后隨時(shí)實(shí)現(xiàn)硬連接。

從這個(gè)角度看，當(dāng)時(shí)日產(chǎn)的線控轉(zhuǎn)向還很不成熟，Q50上市后對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的大規(guī)模召回也證明了這一點(diǎn)。

所以嚴(yán)格地說(shuō)，“首個(gè)”量產(chǎn)真正線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的，仍然是特斯拉。

說(shuō)回國(guó)內(nèi)用戶對(duì)線控轉(zhuǎn)向的爭(zhēng)議，除了對(duì)可靠性的擔(dān)憂外，很多人認(rèn)為這樣的設(shè)計(jì)是不符合法規(guī)的。

但實(shí)際上，2022年1月，國(guó)標(biāo)GB 17675-2021《汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本要求》中，刪除了不得裝用全動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的要求(1999年的3.3)，法規(guī)層面已允許轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤與轉(zhuǎn)向器之間的物理解耦。

政策層面的“綠燈”，甚至比電子后視鏡來(lái)的更早。

另外，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》中，將純電動(dòng)汽車底盤一體化、線控執(zhí)行系統(tǒng)等列為重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)工程，而線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是智能駕駛汽車中執(zhí)行端重要一環(huán)。

這也說(shuō)明，我國(guó)主管部門早就深刻認(rèn)識(shí)到包括線控轉(zhuǎn)向技術(shù)在內(nèi)的線控底盤的意義和價(jià)值，是站在推動(dòng)整個(gè)自動(dòng)駕駛、智能汽車產(chǎn)業(yè)的出發(fā)點(diǎn)制定的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

量產(chǎn)線控轉(zhuǎn)向，不存在任何政策阻力，全看各主機(jī)廠的實(shí)力進(jìn)度。

而目前線控轉(zhuǎn)向賽道的玩家，大概可以分出傳統(tǒng)Tier 1和主機(jī)廠2類玩家。

其中傳統(tǒng)Tier 1是指德國(guó)的博世、舍費(fèi)勒、采埃孚，日本的捷太格特、KYB，以及中國(guó)的耐世特（中航控股）。

主機(jī)廠層面，海外代表是豐田、特斯拉，國(guó)內(nèi)公開(kāi)過(guò)相關(guān)進(jìn)展的，有長(zhǎng)城汽車、蔚來(lái)、比亞迪。

這其中，目前只有特斯拉走到了真正量產(chǎn)這一步。

但毋庸置疑的是，未來(lái)線控轉(zhuǎn)向技術(shù)上車，是一個(gè)必然的趨勢(shì)。

最后，再補(bǔ)充一下線控轉(zhuǎn)向上車對(duì)我們這樣的普通用戶，還有哪些好處。

首先釋放整車空間，豐富娛樂(lè)功能。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)下，方向盤可以完整伸縮起來(lái)，能大幅提升整車空間；額外的空間也可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)其他功能。

其次傳動(dòng)比更靈活。低速行車的時(shí)候，調(diào)小傳動(dòng)比可使轉(zhuǎn)向操作更省力；高速行車的時(shí)候，調(diào)大傳動(dòng)比可以避免不小心偏離車道。

安全層面，線控轉(zhuǎn)向不帶機(jī)械連接，能降低車身相撞的危害程度。在碰撞的瞬間，方向盤和人之間的相對(duì)速度會(huì)大幅減小，駕駛員受到的傷害就會(huì)減輕很多。

架空層面，地面的橫縱向不平順不會(huì)直接傳遞到駕駛員的手上，路感信息由回正力矩電機(jī)模擬生成，只向駕駛員提供有用的信息，從而改善駕駛的舒適性。

當(dāng)然，線控轉(zhuǎn)向?qū)τ谲囕v的精準(zhǔn)控制，也能實(shí)現(xiàn)“一鍵漂移”這樣的玩車功能。

所以，你放心線控轉(zhuǎn)向技術(shù)上車嗎？你會(huì)買一輛沒(méi)有轉(zhuǎn)向柱的汽車嗎？