撰 文 / 錢亞光

設(shè) 計 / 張 萌

最近，梅賽德斯-奔馳集團(tuán)股份公司董事會主席康林松（Ola Kallenius）在公司第一季度財報電話會議上向投資者透露，線控轉(zhuǎn)向（Steering-By-Wire，SBW）系統(tǒng)將于明年在未命名的車型上推出，這將使奔馳成為首家將此項技術(shù)量產(chǎn)的德國汽車制造商。

他談到這套系統(tǒng)時說：“線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個徹底的變革性創(chuàng)新?！边@套系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的機(jī)械聯(lián)動裝置，代之以通過電纜或電線傳輸電子信號來控制車輛轉(zhuǎn)向的裝置。也就是說，汽車的轉(zhuǎn)向無需與轉(zhuǎn)向器建立任何物理連接，而是通過電子指令傳遞給方向盤裝置。

5月13日，蔚來宣布ET9上采用的線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，剛剛獲得聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會E-Mark認(rèn)證，這意味著蔚來成為全球唯一獲得中國和歐洲線控轉(zhuǎn)向技術(shù)雙認(rèn)證的車企。

據(jù) Allied Market Research 發(fā)布的一份報告稱，到 2031 年，電控轉(zhuǎn)向市場的價值預(yù)計將從 2021 年的 27 億美元增長至 58 億美元。據(jù) Zion 市場研究公司稱，到 2032 年，美國轉(zhuǎn)向系統(tǒng)市場將達(dá)到 482.1 億美元。

其實線控轉(zhuǎn)向在上世紀(jì)50年代美國天合（TRW）就提出了概念，用控制信號代替轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，之后的幾十年一直沒有量產(chǎn)。

1992 年，薩博推出一輛用搖桿來控制轉(zhuǎn)向的原型車 Saab 9000，被視為線控技術(shù)在汽車上的首次嘗試。

2013年，英菲尼迪在其Q50L車型上首次搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，不過受限于當(dāng)時的法規(guī)要求，保留了機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，仍有轉(zhuǎn)向管柱，沒有實現(xiàn)真正意義上的上下解耦，且上市不到兩年就因線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在安全隱患而大規(guī)模召回。

最早量產(chǎn)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車型是2023年12月上市的特斯拉電動皮卡Cybertruck，2024年12月上市的蔚來ET9也采用了線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，今年3月，豐田宣布秋季將在歐洲上市的新款雷克薩斯 RZ上采用該系統(tǒng)。

雖然梅賽德斯尚未正式確認(rèn)其首款采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車型會是哪一款，但其旗艦級全電動 SUV EQS 已計劃于明年進(jìn)行改款。

奔馳的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是與采埃孚（ZF）合作開發(fā)的，采埃孚還將為搭載該技術(shù)的車型提供后橋轉(zhuǎn)向部件。

今年早些時候，采埃孚工程和底盤解決方案部門的高級副總裁菲利普·加斯尼爾（Phlilippe Gasnior）在接受采訪時表示，到 2030 年，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在全球的普及率將達(dá)到 2%至 5%。

采埃孚還為蔚來的旗艦轎車 ET9 提供了應(yīng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。不過，采埃孚并非唯一一家投資研發(fā)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的公司。2023 年，羅伯特·博世（Robert Bosch）宣布計劃在未來幾年內(nèi)推出該技術(shù)。

這家德國供應(yīng)商正在與初創(chuàng)企業(yè) Arnold NextG 合作，Arnold NextG 以其在電控系統(tǒng)和基于操縱桿的改裝車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面的專長而聞名。其他致力于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的供應(yīng)商包括還包括耐世特汽車、Nexteer、舍弗勒和 REE 汽車。

線控轉(zhuǎn)向的優(yōu)勢

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，現(xiàn)正在向線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)升級。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種全動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，取消了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接，并以電信號的傳遞與控制來替代，方向盤與車輪的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)了全解耦，從而為安全性、操控性和舒適性提供了新的可能性。

首先，在發(fā)生事故時能夠危及乘員安全的部件會減少，其次為安全氣囊的未來安裝位置提供了新的選擇。以往駕駛員會因轉(zhuǎn)向操作不當(dāng)而對危險無法及時做出反應(yīng)，而線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則能直接作用于車輪，不受方向盤實際轉(zhuǎn)動情況的影響。

其次，配備線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛，可以動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)向比，低速（停車場或狹窄彎道）時，轉(zhuǎn)向更加靈敏，輕微轉(zhuǎn)動車輪就可以大幅度地改變方向；而在高速公路上行駛時，方向盤的轉(zhuǎn)向只會讓車輪角度輕微改變，以實現(xiàn)更平穩(wěn)的控制，進(jìn)一步提高方向穩(wěn)定性和橫向靈活性。

采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后，方向盤可以做得更扁平，帶來更寬敞的乘坐空間和更好的駕駛員視野。與未來的有條件自動駕駛和高度自動駕駛系統(tǒng)相結(jié)合，駕駛員可能會擁有更加舒適的駕駛姿勢。

另外，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅通過軟件就完美定義一個品牌或特定車型的轉(zhuǎn)向特性，而機(jī)械結(jié)構(gòu)可以保持不變，比如從左舵車型調(diào)整為右舵車型，只需在駕駛艙的另一側(cè)安裝方向盤執(zhí)行器即可。

質(zhì)疑與挑戰(zhàn)

每一個偉大的創(chuàng)新都有自己的懷疑論者。讓我們看看線控轉(zhuǎn)向發(fā)展道路上要面對的一些質(zhì)疑：

最常見的批評之一是路感的消失。即傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供觸覺反饋，使駕駛員能夠感知路面以及車輛對變化條件的反應(yīng)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有時可能缺乏這種觸覺反饋，這會使駕駛員更難預(yù)測和應(yīng)對潛在危險。

其實，線控轉(zhuǎn)向?qū)ｉT設(shè)計了用于模擬振動的電阻驅(qū)動器，以彌合傳統(tǒng)機(jī)械連接和數(shù)字連接之間的差距，并不會讓駕駛者失去駕駛樂趣。

還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，增加電子元件層會增加失敗的可能性，而這正是冗余系統(tǒng)發(fā)揮作用的地方。多層備份確保如果一個系統(tǒng)出現(xiàn)小插曲，另一個系統(tǒng)就可以無縫接管。

線控轉(zhuǎn)向的初始成本很高，也是業(yè)界不看好的一個理由。其實與任何新技術(shù)一樣，隨著采用越來越廣泛，達(dá)到一家的規(guī)模，線控轉(zhuǎn)向的價格可能就會降下來。

有人擔(dān)心以線控轉(zhuǎn)向會引起黑客攻擊，遠(yuǎn)程惡意控制車輛。其實，研發(fā)者開發(fā)了高級加密和多個安全層，以確?？刂破嚨氖邱{駛者。此外，持續(xù)OTA更新以修補(bǔ)漏洞。

重慶長安汽車軟件科技有限公司底盤線控總工程師余斌認(rèn)為，線控轉(zhuǎn)向目前的挑戰(zhàn)可以歸結(jié)為兩個層面，一個是技術(shù)，一個是成本。

在技術(shù)上，由于線控轉(zhuǎn)向運(yùn)行的穩(wěn)定性，直接關(guān)系到車輛的操控安全性和自動駕駛系統(tǒng)的可靠性，因此對安全性要求非常高，要求搭載冗余備份，需要多重傳感器備份、雙三重ECU架構(gòu)、雙電源、雙芯片，以及故障診斷和隔離功能等措施。雖然說已經(jīng)有些部件已經(jīng)出來，也上車了，但有些功能的可靠性、魯棒性還有待驗證。

在成本上，多器件冗余帶來的后果就是成本提高。對于開發(fā)新部件來說，要么同等價格下，新一代產(chǎn)品比上一代具有更高的價值，要么在同樣的價值下，新一代的產(chǎn)品價格更便宜。如果沒有很好的性價比，市場是不可能接受的。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛剛開始進(jìn)入量產(chǎn)階段。無論是駕駛員還是汽車制造商，都能從這一新發(fā)展成果中受益；從城市小型車到運(yùn)動型汽車，再到豪華 SUV，各個細(xì)分市場都將從中受益。

各家實駕體驗

下面我們看看車企量產(chǎn)和接近量產(chǎn)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在試駕過程中的表現(xiàn)如何。

奔馳

梅賽德斯-奔馳新推出的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，已經(jīng)在試驗臺上完成了超過100萬公里的測試?yán)锍?。除此之外，在試驗場和道路交通中的驗證過程中，其測試?yán)锍桃策_(dá)到了相近的數(shù)量。

鑒于其高標(biāo)準(zhǔn)的安全性要求，奔馳采用了冗余系統(tǒng)架構(gòu)，同時還配備了高精度傳感器和高性能控制單元。這樣在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，會有第二個系統(tǒng)接管，從而隨時確保轉(zhuǎn)向能力。

奔馳負(fù)責(zé)開發(fā)和采購的首席技術(shù)官馬庫斯·謝弗（Markus Sch?fer）表示：“這項技術(shù)帶來了獨(dú)特的客戶體驗，遠(yuǎn)不止于轉(zhuǎn)向本身。”

奔馳表示，該系統(tǒng)的響應(yīng)時間比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向更快，有可能提高緊急操作中的操控動力學(xué)和安全性?？勺冝D(zhuǎn)向比根據(jù)駕駛條件自動調(diào)整——在低速下加速，以便于停車，在高速公路速度下減速以保持穩(wěn)定。

在新款奔馳車型中，采用了類似特斯拉 Model S Plaid的平底 Yoke方向盤設(shè)計，只需轉(zhuǎn)340°即可將方向盤從頭打到尾，這樣駕駛員永遠(yuǎn)不必用手臂交叉來操縱方向盤。

扁平化的方向盤可以釋放額外的腿部空間，帶來更寬敞的駕駛員空間和更好的顯示屏視野，上下車也會更加方便。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還簡化了車輛生產(chǎn)流程，消除了左舵和右舵車輛之間的區(qū)別——只需將方向盤的驅(qū)動裝置重新安置即可，無需對發(fā)動機(jī)艙進(jìn)行復(fù)雜的改造。

奔馳表示，新系統(tǒng)將提升車輛的穩(wěn)定性和橫向靈活性，駕駛員可以根據(jù)個人喜好調(diào)整轉(zhuǎn)向特性，尤其是在配備后輪轉(zhuǎn)向功能的車型中（EQS 車型即如此）。

另外的好處是，該系統(tǒng)能夠讓車輛行駛時震動和顛簸會有所減輕，以往這些顛簸通常會通過方向盤傳遞到駕駛者身上。雖然奔馳將此作為一種好處，但重視道路反饋的愛好者司機(jī)可能不同意這種方法。

得益于機(jī)械連接解耦，在充電期間，駕駛員可以在不轉(zhuǎn)動車輪的情況下，像使用游戲控制器那樣操作方向盤，玩賽車游戲，充電時間因此變成了輕松的休閑時間。

雷克薩斯

據(jù)說雷克薩斯的線控轉(zhuǎn)向已經(jīng)開發(fā)了10年，雖然它在2023年最初的RZ發(fā)布會上就進(jìn)行了展示，但是第一款提供新線轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能的車型——新款雷克薩斯RZ電動汽車是今年3月發(fā)布的，它是歐洲第一款具有線控轉(zhuǎn)向功能的車型。

據(jù)海外媒體試駕反饋，線控轉(zhuǎn)向的“虛擬手力”調(diào)校已接近傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向的質(zhì)感。通過高精度傳感器 + 雙冗余 ECU，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn) 0.01 秒級響應(yīng)，配合可變轉(zhuǎn)向比（6:1-14:1 動態(tài)調(diào)節(jié)），在原型車測試中已展現(xiàn)出“指哪打哪”的精準(zhǔn)操控。

試駕者反映，RZ的方向盤擁有大約正負(fù)150°的轉(zhuǎn)向角度，轉(zhuǎn)向比隨車速、轉(zhuǎn)向角度可變，可以實現(xiàn)方向盤從中心向一側(cè)打滿不到半圈。也是因為如此，轉(zhuǎn)向也再不需要倒手、“掏輪”這樣的操作，雙手可以自始至終不離開方向盤三點(diǎn)九點(diǎn)位置，操作起來既自然又易于適應(yīng)。

在第一次握上手的時候，試駕者看到方向盤上面空蕩蕩的，可能會有些不安。但在駛過第一個彎道之時，這種不安也隨之漸漸消失。這套線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能令車輪的指向角度恰到好處，幾乎不需要怎樣適應(yīng)。

在極低速度下（比如在停車場行駛時），稍微轉(zhuǎn)動方向盤就會對轉(zhuǎn)向角度產(chǎn)生較大影響，以便于在小幅度轉(zhuǎn)動方向盤的情況下駛?cè)胲囄弧?/span>

在高速行駛和激烈駕駛時，第一次接觸的試駕者可能需要稍微適應(yīng)一下。因為低速時轉(zhuǎn)向已經(jīng)非常精準(zhǔn)，讓人擔(dān)心開快了是否出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度的情況，所以會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向角度不夠、令車身轉(zhuǎn)向不足的情況。

這個時候更加需要駕駛者大膽地試探這套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的極限，漸漸車身會想你所想地調(diào)整到精準(zhǔn)角度，再加之線性細(xì)膩的動力輸出，即便是在激烈駕駛的賽道，也能夠從容地劈彎。

更值得關(guān)注的是，在新款 RZ 車型中，工程師特別保留了“路面反饋算法”，通過方向盤震頻模擬真實路感。道路反饋的力度也可以根據(jù)駕駛員對路感的喜好進(jìn)行調(diào)整。

切斷機(jī)械連接，卻試圖通過人工手段來替代原本的路感，這聽起來或許有些荒謬。但雷克薩斯公司的觀點(diǎn)是，這樣能夠更好地過濾出駕駛者想要體驗的感官感受，以及他們想要忽略的那些感覺，比如輪胎的震動或者低質(zhì)量路面帶來的顛簸。

雷克薩斯的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有配備機(jī)械轉(zhuǎn)向柱作為備用方案，而是依靠電子冗余機(jī)制來應(yīng)對潛在的系統(tǒng)故障。系統(tǒng)硬件和軟件都有了備份，車輛還在中控臺下方增設(shè)了一個備用電池，這樣如果主系統(tǒng)遭遇某種災(zāi)難，備用系統(tǒng)可以啟動，確保 RZ 能夠保持轉(zhuǎn)向并安全停下。

蔚來

蔚來旗艦轎車 ET9 是中國首款采用線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的量產(chǎn)車型，其配備的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要來自采埃孚，該集團(tuán)為ET9提供了最先進(jìn)的方向盤執(zhí)行器、冗余轉(zhuǎn)向齒輪執(zhí)行器和相關(guān)軟件。

據(jù)試駕過ET9的汽車商業(yè)評論記者反映，首先印象比較深的是方形方向盤，轉(zhuǎn)向半圈多（從中位起單邊旋轉(zhuǎn)角度為240°）就打到頭了，即使轉(zhuǎn)大彎也不用交叉臂打輪。記者開始以為和傳統(tǒng)方向盤有很大差別，要適應(yīng)好長時間，但沒想到上車很短時間就適應(yīng)了，開起來感覺特別順。

其次，它的轉(zhuǎn)向比是可以在14:1 -6:1范圍內(nèi)調(diào)整的，從實際感受來看，方向盤和前后輪在轉(zhuǎn)向時的匹配度是比較高的，可以滿足從低速泊車到高速行駛的全工況轉(zhuǎn)向需求，

在低速的時候，比如掉頭或入庫的時候，方向盤轉(zhuǎn)的角度很小，特別方便，感覺很爽。很多時候完全感覺不到這是在駕駛一臺軸距超3.2米，車長超5.3米的行政轎車。即使面對卡著內(nèi)輪差的小彎，也能實現(xiàn)一把過。

習(xí)慣了線控轉(zhuǎn)向直接且靈活的轉(zhuǎn)向響應(yīng)，再回到傳統(tǒng)轎車上，往往會發(fā)現(xiàn)第一把轉(zhuǎn)向打少了，車頭響應(yīng)會比預(yù)期會小很多。

ET9在山路駕駛中，入彎時線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶來扎實的手感通過方向盤清晰傳遞，讓人精準(zhǔn)把控轉(zhuǎn)向角度。轉(zhuǎn)向響應(yīng)極為迅速，剛給出轉(zhuǎn)向指令，車頭便立即做出反應(yīng)，穩(wěn)穩(wěn)地切入彎心。

中高速行駛時，整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對地面震動的反饋也可以調(diào)整，使整車NVH在路噪過濾上變得游刃有余，讓車輛能更好地隔絕外界干擾，形成一個奢華的獨(dú)立超靜私密空間。

高速并線時，轉(zhuǎn)向比變小，方向盤微調(diào)即可精準(zhǔn)變道，超車時完全感受不到拖滯感，為車輛提供了更好的穩(wěn)定性和舒適感。

另外，這種方向盤還有一些好處，比如ET9裝了不少賽車類游戲，在這種方向盤上玩兒的時候，轉(zhuǎn)向并不會帶動輪胎，玩起來非常爽。

據(jù)蔚來公司稱，當(dāng)轉(zhuǎn)向機(jī)械連接被拆除后，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠過濾掉來自方向盤的超過 80%的路面震動。

ET9 的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 153 毫米的方向盤伸縮范圍，為駕駛員座椅提供了更多的調(diào)整空間。

蔚來表示，ET9 的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了雙重電源、雙重通信、雙重硬件和雙重軟件的冗余設(shè)計。該公司表示，盡管方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間沒有機(jī)械連接，但線控轉(zhuǎn)向的可靠性是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 2.2 倍。

特斯拉

特斯拉為其最新的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)申請了專利，該系統(tǒng)設(shè)計具有一個顯著的特點(diǎn)：冗余。該系統(tǒng)消除了對備用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的需求，而是依靠區(qū)域隔離的冗余組件，以確保即使發(fā)生組件故障，整體系統(tǒng)的性能也保持不受影響。

Cybertruck 的完全轉(zhuǎn)向只需要方向盤轉(zhuǎn)動340°就能完成，還不到一圈。之所以能做到這一點(diǎn)，是因為駕駛員的轉(zhuǎn)向角度與前輪實際轉(zhuǎn)向角度之間的關(guān)系是通過代碼編寫的，這意味著有無限的可能性。

要側(cè)向泊車，特斯拉只需轉(zhuǎn)動手腕然后向左輕推方向盤，雙手始終不離開方向盤即可。而在搭載傳統(tǒng)方向盤的車上，同樣的操作需要猛力轉(zhuǎn)動方向盤才能將車頭轉(zhuǎn)向路邊。許多試駕的人員最初對可變傳動比、電腦控制的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)持懷疑態(tài)度，認(rèn)為怎么也不會比我們熟悉的機(jī)械車更直觀，但持懷疑態(tài)度的人一般在離開停車場之前都變成了線控轉(zhuǎn)向的信徒。

根據(jù)試駕者的經(jīng)驗，只需三次轉(zhuǎn)向操作就能讓手和大腦適應(yīng) Cybertruck 的操控方式。第一次操作通常方向盤轉(zhuǎn)動幅度太大、動作太突然，因為你預(yù)期特斯拉會像路上其他車輛那樣轉(zhuǎn)向；接下來第二次，你用力會過于輕柔，需要稍作調(diào)整以適當(dāng)增加轉(zhuǎn)向力度；第三次轉(zhuǎn)彎之后，試駕者就會習(xí)慣轉(zhuǎn)向的力度，這時通過線控轉(zhuǎn)向駕駛，就像騎自行車一樣自然。

特斯拉利用這種靈活性，讓 Cybertruck 在泊車時擁有任何量產(chǎn)車中最迅速的轉(zhuǎn)向能力，在高速公路上行駛時也能有更輕松的反應(yīng)，從而實現(xiàn)順滑、穩(wěn)定的操控。

轉(zhuǎn)向比調(diào)整范圍從泊車時 5:1 到高速時的 12:1，這使得Cybertruck 即使在最慢速度下轉(zhuǎn)向時的反應(yīng)速度，也比保時捷 911 在最快速度下還要快，與其他大型皮卡那種遲緩笨拙的轉(zhuǎn)向表現(xiàn)形成了鮮明對比。

該線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還能實現(xiàn)最多 10 °的后輪轉(zhuǎn)向，從而在低速行駛時縮小特斯拉的轉(zhuǎn)向半徑，并在高速行駛時穩(wěn)定其操控性能。