此前我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)了很多關(guān)于自動(dòng)駕駛相關(guān)的一些技術(shù)和概念，但多數(shù)都是圍繞著智能駕駛方面所展開(kāi)討論的，一直有一個(gè)概念并未提及——線控轉(zhuǎn)向技術(shù)。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱是傳統(tǒng)能源汽車(chē)的核心技術(shù)，那線控轉(zhuǎn)向技術(shù)或許會(huì)成為未來(lái)智能汽車(chē)急需掌握的一項(xiàng)核心技術(shù)。

何為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)？

如果用一句話來(lái)概括什么是線控轉(zhuǎn)向：就是把依靠轉(zhuǎn)向管柱連接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的傳統(tǒng)方式，轉(zhuǎn)換成為通過(guò)傳感器檢測(cè)方向盤(pán)角度信號(hào)，并通過(guò)電腦控制伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

上圖為SBW（steering by wire）系統(tǒng)的基本布局，駕駛員對(duì)方向盤(pán)的操作僅僅只是在驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)角傳感器，并由方向盤(pán)電機(jī)提供轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼和回饋，方向盤(pán)與前軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間沒(méi)有任何剛性連接。

何為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵？

說(shuō)到這里有人肯定為提出疑問(wèn)：作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它就像剎車(chē)系統(tǒng)一樣，是關(guān)系到行車(chē)安全的重要裝置，如果取消了轉(zhuǎn)向管柱，那么一旦傳感器或者伺服機(jī)構(gòu)發(fā)生故障應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對(duì)？

事實(shí)上，SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有兩種“冗余”設(shè)計(jì)方式，用于應(yīng)對(duì)部件失靈造成的特殊狀況：

第一種，仍然通過(guò)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向管柱將方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接在一起，基本形態(tài)與普通燃油車(chē)無(wú)異，但在轉(zhuǎn)向管柱與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間有電控多片離合器相連。

正常情況下，多片離合器為斷開(kāi)狀態(tài)，就是說(shuō)，雖然轉(zhuǎn)向管柱仍然存在，但并不起作用。只有當(dāng)伺服機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的緊急情況下，離合器才會(huì)接通。

接通后，通過(guò)方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（齒輪齒條機(jī)構(gòu)）的剛性連接仍然能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向操作，只是手感會(huì)變重一些。

我們熟悉的率先在量產(chǎn)車(chē)上采用線控轉(zhuǎn)向的英菲尼迪Q50采用的就是這樣的冗余方式。

第二種，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)處（轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)）采用多個(gè)電機(jī)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)冗余度，在方向盤(pán)處通過(guò)多個(gè)傳感器布置來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的冗余度。

這種冗余方式更先進(jìn)，但成本非常高，這相當(dāng)于需要制造兩套重復(fù)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。但是這種設(shè)計(jì)可以完全取消掉轉(zhuǎn)向管柱，從可靠性上來(lái)說(shuō)甚至可以取消掉方向盤(pán)，實(shí)現(xiàn)L4以上的自動(dòng)駕駛級(jí)別，也是自動(dòng)駕駛必須要的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配備。

這種SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全取消了轉(zhuǎn)向管柱設(shè)計(jì)，但還沒(méi)有應(yīng)用在任何一臺(tái)量產(chǎn)車(chē)上。所以，在這種純SBW量產(chǎn)之前，所有宣傳的自動(dòng)駕駛都無(wú)法達(dá)到L4以上（含L4）的級(jí)別。

寫(xiě)在后面

幾乎國(guó)內(nèi)所有造車(chē)新勢(shì)力在宣傳的過(guò)程中都逃不開(kāi)智能汽車(chē)這個(gè)主題。但是要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，SBW是各個(gè)車(chē)企絕對(duì)繞不開(kāi)的核心技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)就像燃油時(shí)代的變速箱技術(shù)一樣重要。所以全球各大供應(yīng)商早在數(shù)年前就投入巨資進(jìn)行研發(fā)，布局了SBW相關(guān)的產(chǎn)品。

如果說(shuō)，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，Ai智能算法以及機(jī)器學(xué)習(xí)是軟件方面的核心要素的話。那么高精度傳感器和SBW操縱機(jī)構(gòu)則是繞不過(guò)去的硬件門(mén)檻。

無(wú)論是傳統(tǒng)EPS轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還是更高級(jí)的SBW都需要投入巨資研發(fā)，所以可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)這種關(guān)乎到汽車(chē)智能化和安全性的技術(shù)只會(huì)集中在少數(shù)幾家供應(yīng)商巨頭手中，就像變速箱一樣。

 

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