最近，特斯拉的半幅方向盘Yoke引发了巨大争议。因为这套方向盘并未针对转向比进行特调，导致在移库倒车时，方向盘转向圈数过多，引起安全隐患。

而针对这一问题，特斯拉为此将推出出全新技术，那就是线控转向系统。

那么，究竟什么是线控转向系统呢？

据悉，这项技术取消了前轮与方向盘之间的硬性连接，也就是说，方向盘转动时会产生一个电信号，这项电信号会传递给转向驱动电机，由驱动电机来驱动转向机构进行转向。

所以，如果你想要更大的转向比，只需切换不同驾驶模式就能实现。这也彻底解决了Yoke方向盘转向角度过大，从而引发的安全隐患。

除此之外，特斯拉采用这一技术还有另外一个原因，那就是降低成本，提高生产效率。传统的电动转向助力系统零部件众多，需要涉及齿条、齿轮和转向柱等复杂零部件，而采用线控转向系统可以进一步节省制造时间，使其结构更加简单。

值得一提的是，线控转向技术由于没有车轮和方向盘的硬连接，可以提供更平稳的驾驶体验。即使在不平坦的路面上，车轮不会出现振动或拉动的状态，使得驾驶更加安全。

在过去的十年里，汽车行业稳步发展，并在新技术的帮助下继续增长。与电动汽车中采用的其他更新技术类似，甚至转向柱也进行了升级。从液压转向到电动动力转向，车辆的转向柱已经发展得更好，车辆的操纵性也在发展。鉴于技术不断发展，转向柱的发展现在依赖于“线控转向”技术，也称为SbW（steer-by-wire）。

这一概念于1972年为美国国家航空航天局的数字电传飞机发明，在汽车史上是一项开创性的发明。电传技术不仅后来进入了飞机，而且还发展成了电传操纵、电传驱动和许多其他技术。

虽然这项技术被保留用于一级方程式赛车和后来的一些罕见跑车，如奥迪R8 LMS GT3，但日产应归功于其推出的英菲尼迪Q50轿车在商用车中引入了这一尖端功能。那么线控转向是如何工作的呢？他们安全吗？哪些汽车使用它们？

线控转向技术的意义何在？

线控转向技术消除了方向盘和转向柱之间的机械连接，而是使用“线控”来控制电子设备和电机，以命令和改变车轮的方向。

虽然电动助力转向（EPS）和线控转向柱有很多共同点，并共享许多电子部件，但它们有关键的区别。首先，与EPS不同，线控转向技术不能通过机械转向连杆（通常称为中间轴和万向节）来弥补这一差距。相反，SbW系统使用电线，通过ECU将电脉冲从扭矩致动器传输到控制致动器。

方向盘上的运动由安装在转向柱上的扭矩执行器感测，扭矩执行器向控制执行器发送电信号，控制执行器向模块发送信息，用于命令电机的方向并提供反馈。此外，控制模块还监测速度、角度、偏航和有关表面的数据，以提供动态设置，从而实现更好的控制和反馈。

线控转向技术的好处

豪华汽车公司和超级跑车品牌青睐SbW而非EHPS或EPS的原因有很多。从减少机械零件的数量和提高安全性到提供定制的转向响应，SbW提供了几个优势。

由于SbW摒弃了几种机械部件，更小、更轻的电气部件使汽车制造商能够减轻车辆的整体重量，提高碰撞安全性。较轻的整备质量有利于更好的制动响应，并减少制动器和轮胎磨损。

其次，由于SbW系统使用紧凑型零件，因此可以有效地安装在小型转向柱中，这将提供更多的内部空间并提高驾驶员的能见度。此外，机械轴的缺失也消除了在粗糙表面上行驶时的冲击。

最重要的是，线控转向系统将大大提高车辆的机动性。由于SbW系统使用调节转向灵敏度的ECU，用户可以使用和调整设置，以创建定制的转向灵敏度并更改转弯直径。这不仅可以让意气风发的驾驶员获得更灵敏的转向响应，还可以让资深驾驶员根据自己的舒适度定制感觉和动力。

如果你仍然想知道线控转向是否安全，那么事实确实如此。首先，SbW的使用使工程师能够减少机械部件的数量，从而实现更轻的车身和更好的制动响应。其次，转向轴的缺失确保了更多的安全性。

线控转向系统的三个关键词

线控转向系统冗余设计及协调控制，有三个关键词。

线控转向，线控转向基本上脱离了机械式的转向，它的信号来源可能是底盘域控制器，也可能来源于自动驾驶，也可能来源于驾驶员方向盘的直接操作，只不过它是机械去耦的总成对象。

冗余设计，是线控转向的标准配置，在脱离了驾驶员和脱离了机械直接干预的情况下，冗余系统进行备份或者提供一定功能或进行智能特征的性能优化。

协调控制，以后的转向只不过是横向控制的一部分，整车底盘包含垂向控制，纵向加/纵向减的控制，以及横向控制。因此，在此层面的协调控制，是为了让每个线控的机构更加有效，更加的智能，体现底盘大系统的效果，同时也作为运转平台进行协调计算。

智能底盘集成了底盘域和线控执行系统，它的发展有两个趋势，一是线控执行系统标准化，二是底盘运算控制平台化。对于这两大块而言，它是具备了完整的模块化的结构方案，这样有比较清晰的EEA架构场景，作为四大线控而言可以进行模块化的方案提供。第二，在这个过程当中有一个底盘域控制，这使独立移动底盘成为可能，可以根据客户的要求进行智能生态座舱直接的上装。第三，底盘域控制是大的运算平台，它是为软件集成运算提供了一种可能，它具备了成熟的软件架构，也同时具备了大的软件资源。因此它是一个模块化方案，智能生态的承载平台，同时也是一个大软件运算平台。

线控转向系统走向量产

线控转向是实现高阶无人驾驶的必由之路。自动驾驶功能的实现，需要前端感知层、中央决 策层与底部执行层这三个层面默契的配合。前段感知层包括摄像头、毫米波雷达以及激光雷 达在内的感知设备负责捕捉信息，中央决策层通过算法，对路线规划、行车控制等给出命令 信号，传导至底部执行层的车轮、油门、转向以及制动等方面来完成一系列的车辆控制动作。 底盘执行层对执行的精度需求更高，响应需求更迅速。但传统的 EPS 受限于安装空间、力传 递特性、角传递特性等诸多因素，不能自由设计。我们认为可以完全脱离驾驶员实现转向控制的线控转向系统非常切合自动驾驶的需求，且无方向盘的结构也有利于无人驾驶车辆的 结构设计。

随着技术日益成熟，时隔 8 年后搭载线控转向的车型再次上市。2014 年率先搭载线控转向 系统的英菲尼 Q50 被召回。主要系线控主动转向系统控制单元程序有偏差，当发动机在电瓶 处于低电压状态下起动时，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，存在安全隐患。2022 年丰田再次推出搭载线控转向系统 的 bZ4X 车型。该系统加入了备用供电模块，基于锂电池和电容在传统发电机和 12V 电源的 基础上提高系统供电的稳定性和多样性。为保证系统可靠性，在安全冗余的配置上，bZ4X 在 电源、通信总线、扭矩传感器、电机角度传感器、微处理器、功率驱动和电机线圈均加入了 电子冗余，着力保证转向系统的高安全性。

2023 年起为线控转向量产元年，供需两端全面打开，本土供应商有望实现弯道超车。需求 端，丰田 bZ4X 车型是继英菲尼迪后新一款搭载线控转向的车型，且没有配备机械冗余备份， 有望成为线控转向技术领域的重大突破；特斯拉亦计划在其电动皮卡 Cybertruck（计划于 2023 年上市）上使用线控转向技术；长城汽车的智慧底盘也有望于 2023 年实现量产；此外， 吉利、蔚来、红旗等主机厂纷纷布局线控转向产品。供给端，Kayaba 已于 2013 年实现量产， 舍弗勒于 2021 年量产，捷太格特、博世/博世华域、耐世特等主机厂均具有线控转向技术实 力。虽然海外厂商在线控转向技术上具有先发优势，但考虑到耐世特、浙江世宝、伯特利、 拓普集团等企业大规模研发投入，本土厂商有望实现线控转向领域的弯道超车。

我们预计线控转向单车价值量达 4000 元，2025 年市场规模有望达 85 亿元。市场规模的测 算基于以下假设：1）2021 年我国新能源汽车的销量为 352 万辆，我们预计 2025 年达到 1152 万辆，年复合增速为 34%，燃油车销量随新能源汽车的渗透率提高而下滑，2025 年销量为 1510 万辆；2）参考线控转向技术路线图我们预测 2025、2030 年线控转向的综合渗透率分 别为 8%、30%；3）我们预计 2021 年线控转向产品的单套价格为 5000 元，此后随着成本的 降低逐渐下探，2025 年单套价格为 4000 元。综上所述可得 2025、2030 年线控转向市场规 模分别为 85、239 亿元，25-30 年复合增速达 23%，呈现出快速增长的态势。

文章来源： 汽车工业reports，未来智库，盖世汽车，快科技