丰田推出异型方向盘，技术上吊打特斯拉的Yoke？真得？为什么？

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　　出品：电动星球 News
　　作者：胖飞同学
　　近日，丰田 bZ 纯电车系 首款车型 bZ4X  具体信息被披露，虽然 EPA 360km 的续航看上去不够能打，但是那副会被量产的异型方向盘却是十分引人瞩目。
　　量产车世界里第一部使用异型方向盘的车是新款的特斯拉 Model S，丰田的  bZ4X 算是第二台。
　　但令我们意外的是，在谈及此事时，却有业内朋友评价说， 虽然两者的长相十分相似，但技术上却天差地别。丰田就是丰田，这次在技术上吊打了特斯拉的 Yoke。
　　相信很多特斯拉的粉丝看到后，心里面已经开始...... 没关系，今天我们就揉碎来说，看看是不是真这样？以及为什么？
　　一、丰田吊打了特斯拉？
　　其实，就整车而言， bZ 纯电车系 首款车型 bZ4X  并不突出。今天之所以加更，就在于它的异型方向盘。
　　这是继特斯拉 Model S 上的 Yoke 方向盘后，第二台宣布要搭载此类方向盘的量产车。
　　bZ4X  的它的异型方向盘有什么特别之处？
　　我们翻看了目前披露的材料，发现相比传统的转向系统它有几个特点：
　　1、方向盘转动 角度设定为±150°，无需换手打轮即可完成转向操作 ，极大减轻了驾驶员在掉头、入库、弯道行驶等时的操作负担。
　　2、通过独立控制方向转向力矩与车轮转角，提升操控感。与选择驾驶模式联动，改变转向装置的特征。
　　3、阻断轮胎带来的不必要振动，只传达路面状态等必要信息。在经过凹凸不平路面，或 车道跟踪辅助功能运行时，控制轮胎的动作，确保车辆的安全性。
　　以及最后的，One Motion Grip  扩展了腿部空间，提升了驾驶位的自由度及上下车便利性。
　　注意看上面我们标注的地方，然后再看上面这张图。特斯拉的 Yoke 的实际使用场景—— 双手打架 。
　　虽然很多海外用户都表示特斯拉目前的异型方向盘在日常使用上并没有太大的不便，但这种 「双手打架」的情况在各类视频、图片中却是频频出现的。
　　单手操作固然一定程度上能避免这个问题， 但这样的开车方式一来不合规，二来紧急情况下反应速度也比较慢。
　　现在再看丰田的这句：「方向盘转动 角度设定为±150°，无需换手打轮即可完成转向操作 」，是不是就看出了实际的差异——丰田的异型方向盘可以让驾驶者基本上一把方向盘就可以完成掉头、入库、弯道行驶等操作。
　　这也正是业内朋友认为丰田异型方向盘吊打 Yoke 的关键。
　　更为技术的说法则是，丰田用了 采用了一套名为 One Motion Grip 的线控转向技术，而 Yoke 没有。
　　二、什么是线控转向？
　　线控转向？这是什么？接下来科普一下。
　　所谓线控转向简单理解就是传统机械转向的一种电子化，传统的转向系统通过方向盘和转向轮之间机械连接进行工作， 而线控转向走得完全是电信号。
　　最为为关键的，是二者在 转向传动比 的控制上有着天壤之别。
　　在转向系统中， 转向传动比 是一直非常重要的指标，它指的是方向盘转向角度与车轮转向角度之比。
　　*图源自汽车之家
　　转向比越大意味着车轮转动同样的角度，你需要打更多的方向盘 ，反之亦然。一般来说，转向比越小的车子，指向性更精准，你只需要打很少的方向就可以获得更多的转向。
　　*图源自汽车之家
　　最直观的区别就是开大货车、客车和开私家车，我们经常能够看到货车和客车的方向盘都很大，司机完成一个转向动作需要扭转很大幅度的方向盘，而小车只需要很小的动作就可以完成操作。
　　对于很多车来说，转向传动比这个参数是可以动态变化的，这也是老司机很容易觉察到的， 当车子处于静止或者低速状态下大角度转向，系统会默认给出一个较小的转向传动比，让车子更灵活；而当汽车处于高速行驶或小角度转向时，系统的转向传动比就会增大，提高汽车高速转向的稳定性。
　　*图源自汽车之家
　　总之一套好的转向系统就是要让驾驶者觉得 低速轻盈、高速稳健 。
　　但是无论是纯机械式可变转向比系统还是电子式可变转向比系统，由于机械结构的存在，它们都有转向比的一个上限。
　　反之，线控转向就不存在这个问题。这套系统中，转向执行器的转向作业完全由电信号控制，理论上不管有没有方向盘，电脑都可以精准控制转向角度，甚至可以做到 「左打方向，车向右；右打方向，车向左」 。
　　这让你想到什么？对， 自动驾驶。
　　自动驾驶的究极形态就是没有方向盘 ，电脑控制一切。这就不难理解一向走在前沿的特斯拉为什么率先使用异型方向盘了。从改变方向盘形状到最后取消方向盘，特斯拉的自动驾驶从来都是走的「渐进式」发展路线。
　　但这一次，特斯拉的转向系统并没有跟上方向盘设计改变的步伐，也就是说方向盘设计很超前，但 转向技术没跟上 。
　　在特斯拉推出 Yoke 方向盘不久后，就有人质疑过其使用便利性，问马斯克为什么不采用更先进的转向系统，马斯克回应说： 「特斯拉汽车想要实现渐进式转向功能，需要复杂的传动装置或无需机械直接连接的线控传动装置，尽管实现该功能的过程会很复杂，但特斯拉仍会继续探索，预计几年内实现这一目标。」
　　三、到底难在哪里？
　　正如前文所说，  既然线控转向那么聪明， 也是自动驾驶所必需的技术，那么为什么搭载线控转向的量产车还屈指可数？
　　让我们从头说起。
　　其实  ， 线控转向在航空领域早有应用 ，飞机由于体积庞大，很难布置机械传统机构，所以它的转向就是通过线传电信号进行操作的，而且技术已经非常成熟。
　　但飞机和汽车不同的是，尽管航空标准远高于汽车，可飞机的行驶环境相对稳定，没有像地面那么多「硬碰硬」的震动， 实际上可靠性方面的挑战没有汽车那么大 。再者，电动助力转向对于目前的汽车来说已经完全够用了 ，所以线控转向技术一直在汽车界里不温不火。
　　直到第一个吃螃蟹的人出现： 英菲尼迪 Q50 ，这是第一部使用线控转向的量产车。
　　不过很快，Q50 就成为这项技术的「先烈」，一场召回告诉我们，线控转向技术在汽车领域依然还不够成熟。
　　当时的召回原因是这样的：
　　线控主动转向系统控制单元程序有偏差，当发动机在电瓶处于低电压状态下启动时，控制单元有可能对方向盘角度作出误判，导致方向盘和车轮的转动角度存在差异。即使方向盘转到中立位置，车轮也可能不会返回到直行位置，导致车辆不能按驾驶员意图起步前行或转向。
　　不管是人机共驾的时代还是自动驾驶时代， 转向失灵都是灾难性的问题 。
　　一时间 Q50 的失利让线控转向技术在量产车中再无后继，但着眼于未来的供应商们并没有放弃相关技术的开发。
　　比较有代表性的几家供应商就有 博世、ZF、JTEKT 三家 ，但至今还都没有在量产车中出现。至于丰田究竟是使用的谁家方案或者是自研，目前还没有定论。
　　以博世为例，博世的方案和英菲尼迪的那套有所不同， 博世完全取消传统中间轴链接，实现上转向与下转向的非机械连接 ，将其结构分为上转向执行机构、下转向执行机构及主控制机，电控方面采用非耦合方式。
　　安全冗余方面， 博世对整车电源，通讯、信号、转向系统的电机、处理器都采取了全冗余的系统方案 。这相当于有两套系统实时并联工作，当其中一套失效时，另一套继续保证转向指令被执行。
　　虽然博世一直称可以通过算法模拟驾驶手感，但没有物理硬连接的情况下， 线控转向还是很难还原真实的路感，总有种开模拟器的感觉 ，这也是追求驾驶乐趣的消费者一直所担忧的问题。
　　所以线控转向技术对于自动驾驶和追求舒适性的车来说绝对是一项非常好的技术，至于怎么尽可能减少驾驶乐趣的牺牲就看算法的聪明程度了。
　　或者，这也是特斯拉迟迟没有推出此项技术的原因所在。
　　写在最后
　　线控转向作为自动驾驶绕不开的技术，特斯拉自然不会缺席，但正如马斯克说的，可能还需要几年的时间。眼看着丰田明年就要把这个技术量产上车，留给特斯拉的时间已经不算充裕了。
　　难不成在三电和智能化层面领先许久的特斯拉终于要在汽车系统的核心技术上落败给传统势力了？ 想到这，我们更期待特斯拉接下来的反击了。