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更深刻理解汽車(chē)產(chǎn)業(yè)變革
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出品:電動(dòng)星球 News
作者:胖飛同學(xué)
近日,豐田 bZ 純電車(chē)系首款車(chē)型 bZ4X 具體信息被披露,雖然 EPA 360km 的續(xù)航看上去不夠能打,但是那副會(huì)被量產(chǎn)的異型方向盤(pán)卻是十分引人矚目。
量產(chǎn)車(chē)世界里第一部使用異型方向盤(pán)的車(chē)是新款的特斯拉 Model S,豐田的 bZ4X 算是第二臺(tái)。
但令我們意外的是,在談及此事時(shí),卻有業(yè)內(nèi)朋友評(píng)價(jià)說(shuō),雖然兩者的長(zhǎng)相十分相似,但技術(shù)上卻天差地別。豐田就是豐田,這次在技術(shù)上吊打了特斯拉的 Yoke。
相信很多特斯拉的粉絲看到后,心里面已經(jīng)開(kāi)始......沒(méi)關(guān)系,今天我們就揉碎來(lái)說(shuō),看看是不是真這樣?以及為什么?
一、豐田吊打了特斯拉?
其實(shí),就整車(chē)而言, bZ 純電車(chē)系首款車(chē)型 bZ4X并不突出。今天之所以加更,就在于它的異型方向盤(pán)。
這是繼特斯拉 Model S 上的 Yoke 方向盤(pán)后,第二臺(tái)宣布要搭載此類(lèi)方向盤(pán)的量產(chǎn)車(chē)。
bZ4X的它的異型方向盤(pán)有什么特別之處?
我們翻看了目前披露的材料,發(fā)現(xiàn)相比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)它有幾個(gè)特點(diǎn):
1、方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度設(shè)定為±150°,無(wú)需換手打輪即可完成轉(zhuǎn)向操作,極大減輕了駕駛員在掉頭、入庫(kù)、彎道行駛等時(shí)的操作負(fù)擔(dān)。
2、通過(guò)獨(dú)立控制方向轉(zhuǎn)向力矩與車(chē)輪轉(zhuǎn)角,提升操控感。與選擇駕駛模式聯(lián)動(dòng),改變轉(zhuǎn)向裝置的特征。
3、阻斷輪胎帶來(lái)的不必要振動(dòng),只傳達(dá)路面狀態(tài)等必要信息。在經(jīng)過(guò)凹凸不平路面,或車(chē)道跟蹤輔助功能運(yùn)行時(shí),控制輪胎的動(dòng)作,確保車(chē)輛的安全性。
以及最后的,One Motion Grip 擴(kuò)展了腿部空間,提升了駕駛位的自由度及上下車(chē)便利性。
注意看上面我們標(biāo)注的地方,然后再看上面這張圖。特斯拉的 Yoke 的實(shí)際使用場(chǎng)景——雙手打架。
雖然很多海外用戶(hù)都表示特斯拉目前的異型方向盤(pán)在日常使用上并沒(méi)有太大的不便,但這種「雙手打架」的情況在各類(lèi)視頻、圖片中卻是頻頻出現(xiàn)的。
單手操作固然一定程度上能避免這個(gè)問(wèn)題,但這樣的開(kāi)車(chē)方式一來(lái)不合規(guī),二來(lái)緊急情況下反應(yīng)速度也比較慢。
現(xiàn)在再看豐田的這句:「方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度設(shè)定為±150°,無(wú)需換手打輪即可完成轉(zhuǎn)向操作」,是不是就看出了實(shí)際的差異——豐田的異型方向盤(pán)可以讓駕駛者基本上一把方向盤(pán)就可以完成掉頭、入庫(kù)、彎道行駛等操作。
這也正是業(yè)內(nèi)朋友認(rèn)為豐田異型方向盤(pán)吊打 Yoke 的關(guān)鍵。
更為技術(shù)的說(shuō)法則是,豐田用了采用了一套名為 One Motion Grip 的線控轉(zhuǎn)向技術(shù),而 Yoke 沒(méi)有。
二、什么是線控轉(zhuǎn)向?
線控轉(zhuǎn)向?這是什么?接下來(lái)科普一下。
所謂線控轉(zhuǎn)向簡(jiǎn)單理解就是傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向的一種電子化,傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過(guò)方向盤(pán)和轉(zhuǎn)向輪之間機(jī)械連接進(jìn)行工作,而線控轉(zhuǎn)向走得完全是電信號(hào)。
最為為關(guān)鍵的,是二者在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比的控制上有著天壤之別。
在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比是一直非常重要的指標(biāo),它指的是方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度與車(chē)輪轉(zhuǎn)向角度之比。
*圖源自汽車(chē)之家
轉(zhuǎn)向比越大意味著車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)同樣的角度,你需要打更多的方向盤(pán),反之亦然。一般來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)向比越小的車(chē)子,指向性更精準(zhǔn),你只需要打很少的方向就可以獲得更多的轉(zhuǎn)向。
*圖源自汽車(chē)之家
最直觀的區(qū)別就是開(kāi)大貨車(chē)、客車(chē)和開(kāi)私家車(chē),我們經(jīng)常能夠看到貨車(chē)和客車(chē)的方向盤(pán)都很大,司機(jī)完成一個(gè)轉(zhuǎn)向動(dòng)作需要扭轉(zhuǎn)很大幅度的方向盤(pán),而小車(chē)只需要很小的動(dòng)作就可以完成操作。
對(duì)于很多車(chē)來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比這個(gè)參數(shù)是可以動(dòng)態(tài)變化的,這也是老司機(jī)很容易覺(jué)察到的,當(dāng)車(chē)子處于靜止或者低速狀態(tài)下大角度轉(zhuǎn)向,系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)給出一個(gè)較小的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比,讓車(chē)子更靈活;而當(dāng)汽車(chē)處于高速行駛或小角度轉(zhuǎn)向時(shí),系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比就會(huì)增大,提高汽車(chē)高速轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。
*圖源自汽車(chē)之家
總之一套好的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是要讓駕駛者覺(jué)得低速輕盈、高速穩(wěn)健。
但是無(wú)論是純機(jī)械式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng)還是電子式可變轉(zhuǎn)向比系統(tǒng),由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的存在,它們都有轉(zhuǎn)向比的一個(gè)上限。
反之,線控轉(zhuǎn)向就不存在這個(gè)問(wèn)題。這套系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)向執(zhí)行器的轉(zhuǎn)向作業(yè)完全由電信號(hào)控制,理論上不管有沒(méi)有方向盤(pán),電腦都可以精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)向角度,甚至可以做到「左打方向,車(chē)向右;右打方向,車(chē)向左」。
這讓你想到什么?對(duì),自動(dòng)駕駛。
自動(dòng)駕駛的究極形態(tài)就是沒(méi)有方向盤(pán),電腦控制一切。這就不難理解一向走在前沿的特斯拉為什么率先使用異型方向盤(pán)了。從改變方向盤(pán)形狀到最后取消方向盤(pán),特斯拉的自動(dòng)駕駛從來(lái)都是走的「漸進(jìn)式」發(fā)展路線。
但這一次,特斯拉的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并沒(méi)有跟上方向盤(pán)設(shè)計(jì)改變的步伐,也就是說(shuō)方向盤(pán)設(shè)計(jì)很超前,但轉(zhuǎn)向技術(shù)沒(méi)跟上。
在特斯拉推出 Yoke 方向盤(pán)不久后,就有人質(zhì)疑過(guò)其使用便利性,問(wèn)馬斯克為什么不采用更先進(jìn)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),馬斯克回應(yīng)說(shuō):「特斯拉汽車(chē)想要實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式轉(zhuǎn)向功能,需要復(fù)雜的傳動(dòng)裝置或無(wú)需機(jī)械直接連接的線控傳動(dòng)裝置,盡管實(shí)現(xiàn)該功能的過(guò)程會(huì)很復(fù)雜,但特斯拉仍會(huì)繼續(xù)探索,預(yù)計(jì)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?!?/span>
三、到底難在哪里?
正如前文所說(shuō),既然線控轉(zhuǎn)向那么聰明,也是自動(dòng)駕駛所必需的技術(shù),那么為什么搭載線控轉(zhuǎn)向的量產(chǎn)車(chē)還屈指可數(shù)?
讓我們從頭說(shuō)起。
其實(shí),線控轉(zhuǎn)向在航空領(lǐng)域早有應(yīng)用,飛機(jī)由于體積龐大,很難布置機(jī)械傳統(tǒng)機(jī)構(gòu),所以它的轉(zhuǎn)向就是通過(guò)線傳電信號(hào)進(jìn)行操作的,而且技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
但飛機(jī)和汽車(chē)不同的是,盡管航空標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于汽車(chē),可飛機(jī)的行駛環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,沒(méi)有像地面那么多「硬碰硬」的震動(dòng),實(shí)際上可靠性方面的挑戰(zhàn)沒(méi)有汽車(chē)那么大。再者,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向?qū)τ谀壳暗钠?chē)來(lái)說(shuō)已經(jīng)完全夠用了,所以線控轉(zhuǎn)向技術(shù)一直在汽車(chē)界里不溫不火。
直到第一個(gè)吃螃蟹的人出現(xiàn):英菲尼迪 Q50,這是第一部使用線控轉(zhuǎn)向的量產(chǎn)車(chē)。
不過(guò)很快,Q50 就成為這項(xiàng)技術(shù)的「先烈」,一場(chǎng)召回告訴我們,線控轉(zhuǎn)向技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域依然還不夠成熟。
當(dāng)時(shí)的召回原因是這樣的:
線控主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元程序有偏差,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在電瓶處于低電壓狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí),控制單元有可能對(duì)方向盤(pán)角度作出誤判,導(dǎo)致方向盤(pán)和車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度存在差異。即使方向盤(pán)轉(zhuǎn)到中立位置,車(chē)輪也可能不會(huì)返回到直行位置,導(dǎo)致車(chē)輛不能按駕駛員意圖起步前行或轉(zhuǎn)向。
不管是人機(jī)共駕的時(shí)代還是自動(dòng)駕駛時(shí)代,轉(zhuǎn)向失靈都是災(zāi)難性的問(wèn)題。
一時(shí)間 Q50 的失利讓線控轉(zhuǎn)向技術(shù)在量產(chǎn)車(chē)中再無(wú)后繼,但著眼于未來(lái)的供應(yīng)商們并沒(méi)有放棄相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
比較有代表性的幾家供應(yīng)商就有博世、ZF、JTEKT 三家,但至今還都沒(méi)有在量產(chǎn)車(chē)中出現(xiàn)。至于豐田究竟是使用的誰(shuí)家方案或者是自研,目前還沒(méi)有定論。
以博世為例,博世的方案和英菲尼迪的那套有所不同,博世完全取消傳統(tǒng)中間軸鏈接,實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)向與下轉(zhuǎn)向的非機(jī)械連接,將其結(jié)構(gòu)分為上轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、下轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)及主控制機(jī),電控方面采用非耦合方式。
安全冗余方面,博世對(duì)整車(chē)電源,通訊、信號(hào)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)、處理器都采取了全冗余的系統(tǒng)方案。這相當(dāng)于有兩套系統(tǒng)實(shí)時(shí)并聯(lián)工作,當(dāng)其中一套失效時(shí),另一套繼續(xù)保證轉(zhuǎn)向指令被執(zhí)行。
雖然博世一直稱(chēng)可以通過(guò)算法模擬駕駛手感,但沒(méi)有物理硬連接的情況下,線控轉(zhuǎn)向還是很難還原真實(shí)的路感,總有種開(kāi)模擬器的感覺(jué),這也是追求駕駛樂(lè)趣的消費(fèi)者一直所擔(dān)憂(yōu)的問(wèn)題。
所以線控轉(zhuǎn)向技術(shù)對(duì)于自動(dòng)駕駛和追求舒適性的車(chē)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一項(xiàng)非常好的技術(shù),至于怎么盡可能減少駕駛樂(lè)趣的犧牲就看算法的聰明程度了。
或者,這也是特斯拉遲遲沒(méi)有推出此項(xiàng)技術(shù)的原因所在。
寫(xiě)在最后
線控轉(zhuǎn)向作為自動(dòng)駕駛繞不開(kāi)的技術(shù),特斯拉自然不會(huì)缺席,但正如馬斯克說(shuō)的,可能還需要幾年的時(shí)間。眼看著豐田明年就要把這個(gè)技術(shù)量產(chǎn)上車(chē),留給特斯拉的時(shí)間已經(jīng)不算充裕了。
難不成在三電和智能化層面領(lǐng)先許久的特斯拉終于要在汽車(chē)系統(tǒng)的核心技術(shù)上落敗給傳統(tǒng)勢(shì)力了?想到這,我們更期待特斯拉接下來(lái)的反擊了。
(完)
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作者:電動(dòng)星球News蟹老板
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