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诞生 125 年后,圆形方向盘要变方了?

2021-12-03  lindan9997

爱范儿·4小时前


两大关键词:视野、空间。

前阵子,丰田公布了 bZ 纯电动专属系列的首款车型 bZ4X 的详细信息。新车定位中型纯电 SUV,车身尺寸与 RAV4 相仿。 

我大致过了一遍新车的外观,其与 8 个月前在上海车展展出的概念车无异,虽然值得肯定,但也合情合理。 

真正让我感到些许惊讶的地方在于它的方向盘——它采用了异形方向盘的设计。 

这让我想起了方程式赛车。

对赛车运动感兴趣的朋友,应该都有留意到,许多方程式赛车都采用了异形方向盘,而非我们常见的圆形。 

为什么呢? 

索博 F1 车队 Sauber C35 的方向盘,图片来自:GPToday 

两个原因: 一是视野,二是空间。

以 F1 赛车为例,车手会以半躺的姿势被牢牢固定在驾驶舱内,只有半个头露在舱外,其视野极度受限。倘若这个时候还要给他们塞一个圆形方向盘,会大大增加车手获取赛道信息的难度。 

可以看到,车手的眼睛比方向盘高不了多少,图片来自:法拉利车队 

另一方面,在「寸土寸金」的座舱内部,异形方向盘可以更好地节省腿部空间。如果方向盘还是完整的圆形,其下沿很有可能会挤到车手的大腿。 

01 赛用方向盘&家用方向盘,根本区别在哪? 

答案是转向比。

什么是转向比?F1 赛车的转向比一般在 8:1 到 10:1 之间,就是说车手转动方向盘 8°-10°,前轮就会转动 1°。在个别赛道上,F1 赛车最大的转向比甚至会调到 6:1(即方向盘转动 6°,前轮转动 1°)。如此调教有助于车手控制赛车,不必大幅度打方向。 

F1 车手不需要抡方向盘,图片来自:Formula 1 

家用车则有所不同。 

城市道路要比赛道复杂许多,考虑到安全性和驾驶友好性,家用车的方向盘不能过于敏感,因此家用车的转向比通常会在 12:1 到 20:1 之间,也就是说,在同一个弯道中,家用车需要打更多的方向。 

毕竟要让路上的司机大哥像赛车手一直神经紧绷,精准操控方向盘是不现实的。 

正在考科目二的你 

02 如何让异形方向盘走进「寻常百姓车」? 

要想让大家伙儿用上异形方向盘,直接愣头磕脑地把圆形方向盘撤下来是行不通的,转向比的问题不解决,贸然改变大众的驾驶习惯反而可能会留下安全隐患。 

丰田显然意识到了这个问题,他们的解决办法是:线控转向。 

现代汽车的转向系统里,有这么一个部件,它将方向盘与转向机构相连,起到传递扭矩的作用,这种靠机械连接的转向系统,被称为机械转向系统。 

汽车的转向系统,图片来自:Mazda 

而 bZ4X 的方向盘下方,并没有这根转向柱,转向的信息传递和控制完全由电信号来实现,这就是线控转向系统。丰田bZ4X 的 One Motion Grip 技术,实现了线控转向系统与异形方向盘相结合。 

方向盘与转向机构之间没有了物理上的连接,转向比的问题就很好解决了,线控转向可以灵活实现任意大小的转向比。 

线控转向系统,图片来自:IndianAuto 

也就是说,当车速较低或者转向角度较大时提供小的转向比,驾驶员不需要搓好几圈方向盘就能实现车辆的掉头;而当车速较高或者转向角度较小时,提供更大的转向比,确保行车的稳定安全。 

这时候就有朋友要发言了: 

这不就是可变转向比吗?很多家都有啊! 

对,但是不全对。 

机械转向系统要实现可变转向比,则需要在齿轮齿条机构上做文章,通过改变齿距,来实现转向比的变化。但这毕竟是基于机械结构的系统,齿比变化范围有限,且不能灵活变化。 

图片来自:快懂百科 

为了方便日常驾驶,丰田将方向盘的转动角度设定为±150°,半圈都不到,极大减轻了驾驶员在掉头、入库及弯道行驶时的操作负担。 

相比之下,线控转向的「过滤不必要振动」、「联动驾驶模式改变转向手感」这些功能简直就是白送的。 

03 这样的方向盘有何优势? 

丰田为什么要如此大费周章,将 One Motion Grip 技术带车里来呢?难道只是为了让掉头更方便? 

还记得方程式赛车为什么会用异形方向盘吗? 

威廉姆斯车队 Williams FW43,图片来自:Motorsport Technology 

一是视野,二是空间。

为了方便车手在高速行驶中获取仪表盘上的信息,F1 赛车的仪表盘都做得很高,减少了从前方路面到仪表盘的视线移动,保持车手的最佳视线。 

丰田的 One Motion Grip 技术也是一个道理。 

丰田首次在 bZ4X 上采用了顶置仪表盘设计,让驾驶员能够轻松获取仪表盘的信息,确保行车安全。 

这个时候又有朋友要发言了: 

这不就是高位仪表盘吗?很多家都有啊! 

对,但是不全对。 

在我看来,高位仪表盘需要配合异形方向盘「食用」。 

图片来自:易车 

如今市面上的高位仪表盘都有一个缺点:倘若座椅或者方向盘的位置不对,仪表盘很容易被方向盘上沿挡住;另一方面,厂商又不能把仪表盘设计得太高,否则又会遮挡驾驶员视线,如此一来,仪表盘的显示面积受到极大限制,步入「不上不下」的尴尬境地。 

在 bZ4X 的异形方向盘上则不会有这样的烦恼,丰田可以把顶置仪表盘做得更大,从而容纳更多信息。 

这很不错,对吧?但 One Motion Grip 的先进,并不在于其超乎寻常的可变转向比,也不在于它带来的视野优势,而是 体现在丰田对于「空间」的探索。

要注意的是,这里所说的空间并不是「切掉」方向盘下沿挤出来的那么一点腿部空间,而是来自未来的「第三空间」。 

电影《机械公敌》 

还记得《机械公敌》里的伸缩折叠式方向盘吗?只有在手动驾驶模式下,方向盘才会伸出来。 

这样的设计不仅能够在影视作品中找到,还会出现在各大厂商的概念车里。 

当自动驾驶真正落地,汽车成为我们的「第三空间」后,我们需要的是车内空间的最大化,到那时,方向盘还有容身之处吗? 

图片来自:USA Today 

丰田 One Motion Grip 为这一切打下了基础:假如未来的汽车保留了转向柱,方向盘要如何折叠呢? 

有了线控转向系统,厂商不用考虑机械连接的布局问题,其转向力矩完全来自于算法控制的下转向器,它既可以依赖方向盘进行信号的输入,也可以根据自动驾驶系统的要求自主转向。 

所以说,丰田这一步,是时代进步的必然结果。

唯一需要我们去习惯的是,一向稳重的丰田,如今却成为了时代先锋? 

丰田:「我藏不住了。」 

本文来自微信公众号 “爱范儿”(ID:ifanr),作者:李华,36氪经授权发布。

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