深度解析汽车新事物——半幅式方向盘

近期上汽高端电动车品牌智己发布了新车LS7，采用了半幅式方向盘，高级感满满，这是国内首个搭载半幅式方向盘的上市车辆。首先，要为这种大胆尝试新技术的做法点个赞，笔者专门去商场展车位进行了试乘，然后，遗憾的发现LS7只是单纯的把方向盘“砍”了一半，车辆的转向机构仍然采用传统的EPS（电动助力转向）系统，为何说有点遗憾呢，今天我们就深度解析下这个半幅式方向盘。

智己 LS7

对于半幅式方向盘，近几年来经常在车展或发布会上的概念车上看到。特斯拉发布的新款 Model S 和 X ，其中一大亮点就是“Yoke steering”半幅方向盘。还有集度发布的新车ROBO-01，方向盘不仅是半幅式，而且在自动驾驶模式下U型的方向盘还能折叠和隐藏，虽然没量产，但是已经引来了很多关注。

Tesla Yoke

集度ROBO-01

目前乘用车的转向系统基本上都采用了EPS（电动助力转向）方案，工作原理就是驾驶员在打方向盘的同时，通过控制驱动电机进行助力，方向盘通过转向管柱、转向机连接到轮胎，是完全的机械连接。方向盘转角和前轮转角的比值称之为转向传动比，当前大部分乘用车的转向传动比约为15:1，也就是说把方向盘打15度，对应的车辆前轮转动1度。方向盘从“左打死”到“右打死”一般需要3圈，总共约1080度，如果从方向盘中位开始打，往左或右能各打1圈半。

EPS系统

可以看到，车辆采用“半幅式方向盘+EPS”的方案，如果在进行泊车、掉头或大角度转弯时，就需要驾驶员“交叉换手”打方向盘才行，而且很难单手操作，这种方向盘其实不如“圆式方向盘”方便，甚至可能影响安全。那么采用半幅式方向盘后，有没有更好的转向系统方案呢？答案是肯定的，那就是：半幅式方向盘+线控转向。

线控转向系统的英文全称是Steer By Wire，方向盘无须通过转向管柱与转向机进行机械的硬连接，它具有如下特点：

1）方向盘和转向机之间不存在机械连接；

2）方向盘操作以电子方式传输至转向机；

3）转向传动比和方向盘手感力可通过电控灵活调节，提升驾乘体验；

4）没有机械的转向管柱，发生碰撞后，方向盘溃缩的距离更长，提高乘员舱安全性；

5）方向盘的形式、布置更加灵活，最大程度优化车内空间；

6）线控转向采用冗余备份设计，满足功能安全要求，能支持L3及以上的自动驾驶。

线控转向

从线控转向系统的结构原理可知，方向盘和转向执行机构实现了解耦，理论上来说，方向盘可以安装在车内的任何位置，伸缩、折叠都可以；并且线控转向系统的转向传动比是可以根据驾驶场景来实时调节的，比如，车辆在低速泊车或掉头时，采用低转向传动比，这样方向盘可能打个120度就能将前轮“打死”；高速行驶时，采用高转向传动比，方向盘即使小幅度左右摆动下，前轮转角的幅度也很有限，保证高速行驶的稳定性。因此，在线控转向系统的基础上，采用半幅式方向盘才是更为完善的方案。很多企业多年前就开始研发线控转向，去年上市的丰田海外版BZ4X就搭载了线控转向，有机会的朋友们可以试一下。