許久未被提起的線控轉向,最近又成了熱門話題。
近日,ET9搭載的線控轉向技術獲工信部量產許可,成為我國首款搭載線控轉向技術的量產車型。同時,蔚來也將作為核心成員單位及唯一具有實際量產車型的企業,參與線控轉向國家標準的制定。
至此,中國自主品牌,也線上控轉向領域有了自己的突破。而提到線控轉向技術,很多人早有耳聞。2021年,馬斯克曾透露已經在研發線控轉向技術,並且很可能在2023年量產。
到了2023年,特斯拉釋出的賽博皮卡便搭載了線控轉向技術,取消了傳統轉向柱,使用電訊號操控電機來完成車輪轉向。
所謂線控轉向,就是取消傳統的機械連桿,將車輛的轉向控制從人力轉移到電腦,車主操作方向盤的指令完全透過電子訊號傳遞給ECU,ECU分析指令傳遞給轉向機完成操作。在全電控的助力下,轉向比和駕駛手感可以靈活調節以適應路況和駕駛員的駕駛習慣。
其與傳統機械轉向技術不同的是,傳統的汽車,方向盤和前輪之間,是堅硬的鋼鐵部件,齒輪軸、齒條等物理結構是直接連在一起的。方向盤轉動,直接帶動齒輪齒條,然後直接帶動粗壯的拉桿,硬生生的拉動前輪的角度,這樣車子就轉彎了。
而線控轉向是以電訊號傳遞與控制替代汽車方向盤與轉向輪之間的機械連線,也就是說,方向盤和前輪之間,是沒有任何機械連線的。
其原理是,車企在轉向結構中整合小型電機,當駕駛員轉動方向盤時 ECU 會進行運算並向小型電機發送指令,輸出扭矩帶動齒輪組工作,幫助轉向臂移動到目標位置。
我們可以這樣理解它的運轉過程:使用者轉動方向盤,方向盤給電腦發訊號,電腦接收到訊號後,經過運算,最後指揮相應的電機,讓電機控制前輪的角度,於是實現車輛轉彎。
從線控轉向的原理上看,它的出現意味著,齒輪軸、齒條等物理結構不再是必須,甚至可以實現完全解耦。而當機械件被大量取消,相關成本自然會進一步降低,降本增效的效果就會變得更加明顯。
另外,機械件的減少,對整車廠佈置方向盤也更有利。比如,傳統的方向盤造型可以被最佳化,甚至尺寸和位置都可以靈活安排。
就拿特斯拉的Cybertruck來說,傳統的轉向可能需要打一圈半或兩圈完成掉頭,搭載了線控轉向技術的Cybertruck則不需要,只要將方向盤最大轉角幅度控制在180度以內,轉向操作就能輕鬆完成。
看得出來,線控轉向技術的優勢還是比較明顯的。特別是在智電時代,電子系統取代機械系統,是未來行業技術的大趨勢,線控轉向技術自然也成了各家車企競技的主要方向。
國務院印發《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》明確提出,將純電動汽車底盤一體化、線控執行系統等列為重點技術攻關工程。
行業技術發展趨勢,加上國家的支援,也進一步助推了大家線上控轉向技術研發的積極性。
不過,即便這項技術是未來轉向技術發展的大方向,蔚來ET9也已經做到了量產,但要真正在未來實現“標配”,仍然有一定的難度。
沒有了機械轉向,方向盤與車輪、地面之間的維繫就變弱了。簡單來說,方向盤與輪子解耦,手感和路感將不再明顯,這顯然是影響操控體驗的。
而要恢復手感和路感,車企不得不加入更多的感測器、更多的震動馬達,費時費力地進行除錯。這種投入算下來,未必比以往的機械轉向投入小,能不能在未來的新能源車輛上進行“普及”,目前並不好說。
除此之外,線控技術給使用者帶來的“安全焦慮”,也是車企不得不考慮的問題。電子系統失效的可能性往往比機械轉向失效的可能性更高,一旦汽車智慧系統出現故障,無法準確給汽車傳達指令的時候,失去傳統機械結構的車輛,大機率就會失去控制,而失效之後駕駛者也沒有辦法補救。
早在2013年,日產就在英菲尼迪Q50上量產了線控轉向。當時這款車配備了三套ECU來傳遞電訊號,保留了機械結構作為安全冗餘。
遺憾的是,這款車上市僅僅不到兩年,英菲尼迪就進行了大規模的召回,召回的理由是在某些極端情況下,ECU會對方向盤角度做出誤判,導致實際車輪角度與方向盤轉角不符,造成安全隱患。
2022年10月,豐田BZ4X也搭載了線控轉向技術,但由於法規、成本等各種原因,這款車同樣沒有獲得很好的市場反饋。
經過幾年的發展,如今的線控技術相比過去一定是有所進化的,但這一技術要在車輛上實現量產,仍然沒那麼容易。
即便可以透過多重冗餘的設計來確保車輛電子系統的容錯能力,但這其中產生的成本,以及使用者可能要承擔的風險,目前都還是未知數。
客觀來說,線控技術的發展,對整個自動駕駛、智慧汽車產業的發展是有幫助的,這也是智慧駕駛汽車中執行端重要一環。
從蔚來官方放出的演示影片可見,蔚來 ET9 可以在方向盤輕微轉動的情況完成車輛掉頭,然後迅速恢復正常的轉向比。這種絲滑、無縫的可變轉向比能力,是機械轉向所不具備的。
值得注意的是,即便這是未來轉向技術發展的大趨勢,車企也應該關注到這一技術背後的風險,並且將其普及給消費者。比如,這項技術好不好適應?開起來是怎樣的?有什麼需要注意的……
不過,目前來看,為線控技術搖旗助威的廠商很多,但似乎還沒有看到過有誰給大家普及線控技術相關的注意事項。