2023 年冬天,Cybertruck 正式上市并帶來(lái)了一系列新技術(shù),包括「48V 電氣系統(tǒng)」和「線控轉(zhuǎn)向」等。
其中「線控轉(zhuǎn)向」成為各大媒體爭(zhēng)相解讀的對(duì)象,雖然討論的觀點(diǎn)各不相同,但不妨礙共識(shí)的達(dá)成——它會(huì)改變汽車(chē)行業(yè)。
當(dāng)方向盤(pán)能夠與底盤(pán)「解耦」,短期價(jià)值在于車(chē)輛操控性和安全性的提升,電信號(hào)可以更平滑、精準(zhǔn)地對(duì)車(chē)輛進(jìn)行控制。
而長(zhǎng)期價(jià)值在于,我們?cè)诿裼密?chē)輛上,見(jiàn)到了「智能駕駛」能力躍升,甚至是實(shí)現(xiàn)「自動(dòng)駕駛」的曙光。
甚至有行業(yè)人士表示,「線控轉(zhuǎn)向」的盡頭,就是讓人類(lèi)不需要親自駕駛。
由于一直沒(méi)有量產(chǎn)產(chǎn)品,行業(yè)中有關(guān)「線控轉(zhuǎn)向」的討論沉寂了一年。
12 月 9 日,隨著蔚來(lái) ET9 成為國(guó)內(nèi)首款獲批量產(chǎn)「線控轉(zhuǎn)向」系統(tǒng)的車(chē)型,該技術(shù)再次進(jìn)入公眾視線。
不同的地方在于,Cybertruck 以及相關(guān)技術(shù)距離中國(guó)消費(fèi)者、中國(guó)市場(chǎng)還相對(duì)遙遠(yuǎn),給行業(yè)帶來(lái)的沖擊有限。
但 ET9 不同,它將在 2025 年春季交付。屆時(shí),中國(guó)汽車(chē)從業(yè)者和消費(fèi)者們,都將與「線控轉(zhuǎn)向」來(lái)一次「親密接觸」。
隨之以來(lái)的,相信還會(huì)有挑戰(zhàn)和質(zhì)疑。
「線控轉(zhuǎn)向」到底是「狼來(lái)了」還是「革命性技術(shù)」,又能不能改寫(xiě)新能源車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)格局,蔚來(lái) ET9 會(huì)在中國(guó)市場(chǎng)率先交上答卷。
在此之前我們需要搞清楚,「線控轉(zhuǎn)向」到底是什么?
汽車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段,最原始的「機(jī)械轉(zhuǎn)向」出現(xiàn)在汽車(chē)誕生早期,無(wú)任何助力機(jī)構(gòu),操作精準(zhǔn)度低且費(fèi)力。
在卡丁車(chē)上我們可以體驗(yàn)到這種「原始」的轉(zhuǎn)向手感,方向盤(pán)通過(guò)方向柱、齒輪組直接與轉(zhuǎn)向臂相連,我們?cè)谛D(zhuǎn)方向盤(pán)時(shí)需要克服絕大部分輪胎與地面接觸時(shí)產(chǎn)生的摩擦力,和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)本身的重量,這便是傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向「費(fèi)力」的直接原因之一。
隨著液壓助力和電子助力的出現(xiàn),轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)到「助力轉(zhuǎn)向」階段。
當(dāng)前絕大部分民用車(chē)均搭載電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS),開(kāi)始有 ECU、小型電機(jī)等零部件參與到轉(zhuǎn)向助力中。
其工作原理是,車(chē)企在轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中集成小型電機(jī),當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí) ECU 會(huì)進(jìn)行運(yùn)算并向小型電機(jī)發(fā)送指令,輸出扭矩帶動(dòng)齒輪組工作,幫助轉(zhuǎn)向臂移動(dòng)到目標(biāo)位置。
整個(gè)工作過(guò)程中小型電機(jī)只起到助力作用,讓駕駛員可以更輕松地克服轉(zhuǎn)向時(shí)輪胎產(chǎn)生的摩擦力和結(jié)構(gòu)本身的重量。
在結(jié)構(gòu)上,「助力轉(zhuǎn)向」系統(tǒng)和原始的「機(jī)械轉(zhuǎn)向」系統(tǒng)并無(wú)根本性差異。只是有了助力系統(tǒng)后,駕駛員能夠更輕松地轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán),來(lái)讓前輪轉(zhuǎn)動(dòng)到自己想要的角度。
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第三個(gè)階段,也就是「線控轉(zhuǎn)向」,一定程度上反映了傳統(tǒng)汽車(chē)向「智能化」轉(zhuǎn)變,機(jī)械結(jié)構(gòu)被電子系統(tǒng)接管的大趨勢(shì)。
不過(guò)「線控轉(zhuǎn)向」的研究并非一蹴而就,該技術(shù)在汽車(chē)上的探索應(yīng)用,直到現(xiàn)在量產(chǎn)車(chē)型的下線,中間出現(xiàn)了幾個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)。
「線控技術(shù)」最先出現(xiàn)在航空航天領(lǐng)域,比如 1964 年試飛的阿波羅登月研究車(chē)就應(yīng)用了線控技術(shù)。
而將線控技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)底盤(pán)乃至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上,則是 90 年代的事情。薩博在 1992 年推出一輛用搖桿來(lái)控制轉(zhuǎn)向的原型車(chē) Saab 9000,該車(chē)被視為線控技術(shù)在汽車(chē)上的首次嘗試。
英菲尼迪于 2013 年推出的 Q50搭載了「DAS」,也就是「自適應(yīng)轉(zhuǎn)向」技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用了「部分」的線控技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)更豐富的轉(zhuǎn)向功能。
嚴(yán)格來(lái)說(shuō),英菲尼迪 Q50 搭載的「DAS」技術(shù)與特斯拉、蔚來(lái)應(yīng)用的「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)有非常多的不同之處。
比如說(shuō)英菲尼迪 Q50 依然保留了轉(zhuǎn)向柱作為冗余備份,且控制轉(zhuǎn)向需要三組 ECU 協(xié)同完成,信息傳遞流程長(zhǎng)且效率不高。
另外,受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和工程設(shè)計(jì),英菲尼迪 Q50 的 DAS 系統(tǒng)在可靠性上也備受質(zhì)疑。2016 年,英菲尼迪宣布因 DAS 的穩(wěn)定性問(wèn)題全球召回超過(guò) 6 萬(wàn)臺(tái) Q50。
除了英菲尼迪 Q50 之外,豐田旗下車(chē)型 bZ4X 和雷克薩斯 RZ 也曾存在過(guò)應(yīng)用「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)的版本。
但最終,搭載「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)的版本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付,而是停留在上車(chē)測(cè)試狀態(tài)。
豐田的「線控轉(zhuǎn)向」系統(tǒng)被命名為「OMG」,不同于英菲尼迪 Q50,這是取消了實(shí)體轉(zhuǎn)向柱、由電信號(hào)控制轉(zhuǎn)向臂的「真·線控轉(zhuǎn)向」系統(tǒng)。
據(jù)了解,豐田的「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)方案由捷太格特提供,本應(yīng)是搭配半幅方向盤(pán)使用。但最終豐田 bZ4X 上市時(shí)只提供常規(guī)方向盤(pán)的版本,并未配備「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)。
另外,比亞迪、長(zhǎng)城等主機(jī)廠曾公布過(guò)他們關(guān)于「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展。
2021 年長(zhǎng)城對(duì)外公開(kāi)的「智慧線控底盤(pán)技術(shù)」體系,就包含了「線控轉(zhuǎn)向」的技術(shù)能力。但直到現(xiàn)在,該技術(shù)仍未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付。
由此可見(jiàn),現(xiàn)階段在真正意義上實(shí)現(xiàn)「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)量產(chǎn)交付的廠商只有特斯拉和蔚來(lái),其他的方案或是實(shí)現(xiàn)得不徹底,或是尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
這從側(cè)面證明,要讓「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并不容易。
現(xiàn)階段我們討論的「線控轉(zhuǎn)向」有兩大技術(shù)特征,首先是取消了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向柱,然后是用電信號(hào)來(lái)連接方向盤(pán)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
通俗地解釋?zhuān)妇€控轉(zhuǎn)向」技術(shù)將我們的方向盤(pán)變成了「游戲手柄」,而不再是與車(chē)輪、地面直接溝通的媒介。
「線控轉(zhuǎn)向」在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,也存在一些「矛盾」。
一方面,車(chē)企希望通過(guò)硬件的解耦實(shí)現(xiàn)過(guò)去不可能實(shí)現(xiàn)的車(chē)輛精準(zhǔn)控制;另一方面,在使用「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)的前提下,「還原」過(guò)去方向盤(pán)、車(chē)輪硬連接的手感又很有必要。
尤其是后者,首批體驗(yàn) Cybertruck 的用戶均提到「該車(chē)轉(zhuǎn)向手感怪異」,轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼和力矩和傳統(tǒng)車(chē)型不太一樣,需要一定的時(shí)間來(lái)適應(yīng)。
Cybertruck 上的線控轉(zhuǎn)向總成
另外,方向盤(pán)與輪子的解耦意味著「手感」和「路感」都將消失,為了「還原」這些駕駛質(zhì)感,車(chē)企不得不加入更多的傳感器、更多的震動(dòng)馬達(dá),費(fèi)時(shí)費(fèi)力地進(jìn)行調(diào)試。
蔚來(lái)就表示與合作伙伴共同研發(fā)「線控轉(zhuǎn)向」的過(guò)程中,他們遇到了「六大挑戰(zhàn)」。
轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比設(shè)定、對(duì)電機(jī)功率的要求、系統(tǒng)響應(yīng)延遲和穩(wěn)定性、主客觀動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)體系、新功能的調(diào)試和功能安全,為了克服這六點(diǎn)難題,從 2019 年立項(xiàng)起蔚來(lái)花費(fèi)數(shù)年時(shí)間才完成對(duì)「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)的攻克。
「線控轉(zhuǎn)向」的量產(chǎn)之路中,另一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)是政策的松綁。
2022 年 1 月,國(guó)標(biāo)《轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn) GB 17675-2021》正式實(shí)施,該標(biāo)準(zhǔn)正式解除了以往對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤(pán)和車(chē)輪物理解耦的限制。
不過(guò)在當(dāng)時(shí),有關(guān)「線控轉(zhuǎn)向」的量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)仍處于空白狀態(tài),集度(現(xiàn)在的極越汽車(chē))、吉利和蔚來(lái)隨即成為制定牽頭單位。
從誕生到量產(chǎn),「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)走過(guò)了一條艱難且崎嶇的道路。但從體驗(yàn)預(yù)期分析,這一切都是值得的。
馬斯克將「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)形容為「Game Changer」,特斯拉在 Cybertruck 上應(yīng)用「線控轉(zhuǎn)向」的根本目的是為更高階的智駕能力做技術(shù)儲(chǔ)備。
在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中,「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)讓駕駛員與車(chē)輛之間的互動(dòng),變得更加充滿想象。
比如說(shuō),當(dāng)方向盤(pán)和車(chē)輛解耦后,連續(xù)、復(fù)雜的可變轉(zhuǎn)向比技術(shù)成為可能。
根據(jù)蔚來(lái)官方放出的演示視頻可見(jiàn),蔚來(lái) ET9 可以在方向盤(pán)輕微轉(zhuǎn)動(dòng)的情況完成車(chē)輛掉頭,然后迅速恢復(fù)正常的轉(zhuǎn)向比。這種絲滑、無(wú)縫的可變轉(zhuǎn)向比能力,只有依靠「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。
其次,未來(lái)當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入到自動(dòng)駕駛狀態(tài)后,方向盤(pán)可以折疊收起,為乘員艙騰出更多的空間——就像一些 Robotaxi 載具一樣。
站在整車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度看,去掉轉(zhuǎn)向柱和部分硬連接機(jī)構(gòu),意味著車(chē)頭位置可以騰出更多的內(nèi)部空間。無(wú)論是進(jìn)一步把車(chē)輪布置在車(chē)輛四角,以榨取更大的乘員艙利用率,還是增大前備箱的容量,都將成為可能。
我們還可以大膽想象,在未來(lái)方向盤(pán)不再是「駕駛員專(zhuān)屬」,可以把它交給其他座位上的乘員,由他們來(lái)接管車(chē)輛的駕駛權(quán)……
「自定義能力」也是「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)體系中被反復(fù)提到的優(yōu)點(diǎn),包括方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角設(shè)定、轉(zhuǎn)向手感甚至路感反饋模擬,都可以通過(guò)調(diào)整參數(shù)實(shí)現(xiàn)。
換言之,無(wú)論對(duì) OEM 還是對(duì)用戶而言,車(chē)輛的駕駛風(fēng)格依照參數(shù)的不同可發(fā)生明顯變化,其「自由度」也從車(chē)載系統(tǒng)的表層,下探至車(chē)輛最核心的「底層駕控」。
「線控轉(zhuǎn)向」還存在行駛安全方面的價(jià)值,蔚來(lái)宣傳,車(chē)輛爆胎時(shí)系統(tǒng)能在 300 毫秒內(nèi)接管車(chē)輪,過(guò)濾用戶的誤操作,確保車(chē)輛軌跡穩(wěn)定進(jìn)而平穩(wěn)停下。
「線控轉(zhuǎn)向」系統(tǒng)還會(huì)設(shè)計(jì)大量的安全冗余,無(wú)論是特斯拉還是蔚來(lái),都能確保系統(tǒng)在緊急情況下依然能正常工作。而傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),出現(xiàn)機(jī)械故障后系統(tǒng)將直接直接失能,且無(wú)法恢復(fù)。
同樣的,取消轉(zhuǎn)向柱結(jié)構(gòu)意味著車(chē)輛碰撞后不再存在「轉(zhuǎn)向柱侵入乘員艙」的潛在風(fēng)險(xiǎn),理論上能降低對(duì)事故后對(duì)乘員的傷害。
要說(shuō)「線控轉(zhuǎn)向」的缺點(diǎn),除了前文提到的,Cybertruck 用戶反饋的手感怪異外,其穩(wěn)定性、安全性、易用性,仍需經(jīng)歷市場(chǎng)檢驗(yàn)。
另外,目前應(yīng)用「線控轉(zhuǎn)向」的時(shí)候車(chē)型均定位百萬(wàn)元級(jí),且數(shù)量稀少,注定只有極少數(shù)消費(fèi)者才有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到這番新鮮技術(shù)。
「線控轉(zhuǎn)向」對(duì)產(chǎn)品的賦能,我們可以從兩款量產(chǎn)車(chē)上得到更具象的了解。同時(shí),特斯拉和蔚來(lái)落地方案的異同也成為熱議話題。
先說(shuō)結(jié)論,特斯拉和蔚來(lái)各有側(cè)重,前者更看重系統(tǒng)的安全備份,追求更高甚至溢出的可靠性;蔚來(lái)則著重于「轉(zhuǎn)向手感」的塑造。
比如方向的轉(zhuǎn)角設(shè)定這一項(xiàng),蔚來(lái) ET9 將方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角設(shè)定為單邊 240°,而 Cybertruck 則是單邊 180°。
我們知道,常規(guī)汽車(chē)方向盤(pán)的單邊轉(zhuǎn)角一般是 270°,蔚來(lái) ET9 的方向盤(pán)單邊轉(zhuǎn)角如此設(shè)定,顯然是為了減輕使用者的「不熟悉感」。
不過(guò)相對(duì)的,Cybertruck 的設(shè)定配合特殊形狀的方向盤(pán),其駕駛感受可能更接近于「賽車(chē)」,對(duì)車(chē)身的操控更直接、靈活。
因此,這兩款車(chē)在線控系統(tǒng)上的差異,更多是源自于產(chǎn)品定位的差異。
蔚來(lái) ET9 作為「行政轎車(chē)」,更強(qiáng)調(diào)整體的舒適性;而 Cybertruck 作為高性能電動(dòng)皮卡,需要突出其「狂野」的一面。
側(cè)重點(diǎn)的不同也導(dǎo)致底層系統(tǒng)硬件組成的不同,蔚來(lái) ET9 為了做好「手感還原」,相比特斯拉的專(zhuān)利方案增加了 2 個(gè)扭矩傳感器、1 個(gè)單繞組電機(jī),還使用了雙電機(jī)輸入的蝸輪蝸桿減速系統(tǒng)。
Cybertruck 這邊,對(duì)比蔚來(lái)的技術(shù)方案有更多的微控制單元(5 個(gè)對(duì) 4 個(gè))、線束更多地采用隔離設(shè)計(jì)、車(chē)輪轉(zhuǎn)向傳感器數(shù)量更多(超過(guò) 1 個(gè)位置傳感器總成,包含 2 個(gè)磁性傳感器和 1 個(gè)電磁式傳感器)等,優(yōu)先保障轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在高強(qiáng)度下也能正常工作。
盡管細(xì)節(jié)上存在差異,但我們可以看到,無(wú)論是特斯拉 Cybertruck 還是蔚來(lái) ET9,都依托「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)在駕駛層面獲得了超越競(jìng)品的獨(dú)有性體驗(yàn)——追求舒適的可以讓駕駛體驗(yàn)變得更舒適,追求安全的可以讓駕駛變得更安全。
由此可見(jiàn),「線控轉(zhuǎn)向」是為數(shù)不多的,能夠強(qiáng)化產(chǎn)品特性的技術(shù)。憑借這項(xiàng)本事,「線控轉(zhuǎn)向」就有潛力成為「新豪華」的標(biāo)配功能。
「線控轉(zhuǎn)向」是「線控底盤(pán)」技術(shù)大框架的最后一環(huán),隨著汽車(chē)底盤(pán)非必要零部件的盡可能解耦,車(chē)載系統(tǒng)對(duì)整車(chē)的支配能力將接近最大化。
整車(chē)的各零部件交給系統(tǒng)支配后能帶來(lái)哪些新功能,已經(jīng)變成了高端、豪華新能源車(chē)比拼的主賽道。
舉個(gè)例子,比亞迪利用線控懸架(輪邊電機(jī))實(shí)現(xiàn)「坦克調(diào)頭」「圓規(guī)掉頭」等超出傳統(tǒng)認(rèn)知的移動(dòng)方式,吉利依靠線控電門(mén)和剎車(chē),完成了「無(wú)人駕駛漂移」的炫技操作。
換言之,「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)有足夠明朗的技術(shù)前景,能幫助高端、豪華新能源車(chē)構(gòu)建起有別于傳統(tǒng)燃油車(chē)的體驗(yàn)護(hù)城河,這便是該技術(shù)有望在高端產(chǎn)品圈層快速普及的依據(jù)。
而基于這樣的特性,和「主動(dòng)懸架」技術(shù)一樣,「線控轉(zhuǎn)向」技術(shù)不太可能在短時(shí)間內(nèi)下放,而是作為高端車(chē)型的特色賣(mài)點(diǎn)存在。
但大趨勢(shì)不會(huì)變,新能源車(chē)距離達(dá)成真正的「智能化」,已近在咫尺。
汽車(chē)「智能化」的核心要點(diǎn)在于「解耦」「互聯(lián)」「線控」甚至「無(wú)線控制」,芯片提供的「算力」將取代「燃油」,成為整車(chē)的「血液」。
「智能化」的產(chǎn)品具備可迭代、可升級(jí)、持續(xù)進(jìn)化的特性,現(xiàn)階段車(chē)機(jī)系統(tǒng)、部分軟件能力已經(jīng)做到這一點(diǎn)。
而隨著「線控轉(zhuǎn)向」的落地,整車(chē)底盤(pán)也將加入到「可迭代、可升級(jí)」范疇,整車(chē)的智能化,終于湊齊最后一塊拼圖。
基于「新能源車(chē)的下半場(chǎng)是智能化」共識(shí),以智能座艙、智能駕駛和智能底盤(pán)為主基調(diào)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),才剛剛進(jìn)入高潮。
(完)
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)星球News蟹老板
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