汽车方向盘，为什么非得是圆形的？｜投资笔记

上端的方向盘与下端的转向器之间没有任何机械连接，两者之间的传动轴已被移除，取而代之的是完全依赖通信来进行指令的交互。

解耦，顾名思义，是指「解除耦合」。在传统系统中，方向盘与车轮之间存在着耦合关系，即方向盘的转动角度直接决定了车轮的转动角度。具体来说，方向盘转动的角度作为系统的输入，而车轮转动的角度则作为输出，这两者之间的关系在生产时就已经确定。然而，解耦的引入打破了这种一对一的固定关系。通过断开方向盘与车轮之间的机械连接，我们引入了传感器来检测方向盘的转动，并通过控制算法来调节车轮的转角。这样，解耦后的系统允许一个输入产生多种不同的输出，或者不同的输入能够产生相同的输出。

在考虑经济价值时，我们可以进行如下大致测算：假设一辆电动汽车的电池容量为100千瓦时（度电），在满电状态下大约能行驶700公里。采用我们的线控制动系统的制动能量回收后，车辆的续航里程有望提升6%至8%，这意味着车辆续航能力可提升至742至756公里。若一辆电动汽车续航里程的设计目标是确定的，那么采用EHB后，电池的使用量可以减少6%至8%。以较为保守的估计，即减少6%计算，这相当于节省了6千瓦时的电量。当前电池每度电的成本按大约800元人民币进行估算，那么节省的6度电量成本即为4800元人民币。所以通过采用EHB，可通过制动能量回收的优势，有效降低电动汽车的电池成本，从而使得整车的生产成本相应下降。

制动液和制动油管都将被取消，由一个电机驱动传动机构，直接推动摩擦片，夹紧刹车盘以实现制动，这一产品将会是一个颠覆性的制动系统。该系统的传动链极为简短，从而大幅提升了效率，加快了响应速度。

具体来说，EMB（机械式线控制动系统）系统的响应时间可达到90毫秒，这一数据由同驭实测得出。相较于原先的液压式线控制动系统，这一响应时间缩短了大约40%。由于响应速度的提升，刹车距离相应缩短，这在紧急情况下甚至可能挽救生命。

我们最初以线控制动系统作为切入点，这也是同驭的起家之本。在布局了完整的制动系统各个产品并积累丰富的量产经验之后，我们开始着手研发转向系统。

方向盘更像是一个手感模拟器，能够检测驾驶员转向的角度和力度输入，并将这些指令传递给下端的转向执行器。随后，转向执行器将根据指令拉动车轮，实现转向动作。

目前，一些高端车型已经配备了后轮转向功能，即在前轮转向的同时，后轮也具有辅助转向能力，只不过后轮的转向角度相对较小。对于线控转向系统而言，它能够更加便捷地支持这种前后轮均具备转向功能的车型，并实现更好的操稳性能。

如果方向盘仅仅作为一个纯粹的传感器存在，用一根手指就能轻松转动它，其操作体验可能会显得缺乏力感反馈，这样的驾驶体验显然是不理想的。因此，我们在设计上增加了一个带有传动机构的电机，负责提供阻力。当驾驶员转动方向盘时，电机将产生反向转矩，形成阻力，模拟出类似于传统方向盘的手感。

许多驾驶者可能都有过类似的经历：在狭小的空间内掉头、倒车入库时，往往需要频繁地操作方向盘。例如，先向左转动方向盘到底，后退一点，接着又向右转动方向盘到底，前进一点。这样反复多次，操作相当费力。

采用了我们的线控转向技术后，方向盘的最大转动角度仅为150度，此时车轮已经转至极限。这样，我们实现了方向盘转动较少，而车轮转动较多的效果。因此，在进行倒车入库等低速操作时，驾驶者无需频繁交叉双手来转动方向盘。

线控转向的优势在于，它能同时实现低速转向时的灵活性和高速转向时的稳定性，这是传统转向系统无法比拟的。

目前，方向盘之所以设计为圆形、或近似圆形，是因为当方向盘转动超过180度时，驾驶员需要换手操作，以确保手部不会抓空。然而，随着线控转向技术的应用，无论在何种情况下，方向盘的转动角度仅需达到150度。因此，我们可以设计出非圆形的方向盘，使其类似于赛车方向盘。在这种设计中，可以取消方向盘上半部和下半部的圆弧部分，仅保留双手握持的位置。

可以设想，随着线控转向产品的引入，汽车将配备一种极为酷炫的迎宾模式。例如，当驾驶员打开车门时，方向盘会自动缩回。随后，驾驶员坐上驾驶座并系好安全带，此时方向盘将自动弹出。在未来的高级驾驶模式中，方向盘的使用频率可能会进一步降低。届时，我们可以设计一种能够旋转的驾驶座位，使得车内的五个座位能够面对面排列。由此可见，未来的汽车将是一个充满想象力的活动空间。

挑战之一是路感反馈。例如，在驾驶过程中，假设车辆左侧前轮，不慎压过一个砖头，由于传统转向系统存在机械连接，这一扰动会通过中间轴传递至方向盘，使方向盘产生相应的抖动。而在线控转向系统中，由于取消了中间轴的连接，如何通过转向执行器准确估算车轮压过砖头的速度和力度，进而将这一状态进行检测后准确传递至手感模拟器，以模拟出真实的手感反馈，便成为了一项极具挑战性的任务。

空气悬架系统中的打气泵目前存在两种设计方案：开式与闭式。开式打气泵在运行时产生的噪音较大，成本相对较高，同时其打气效率亦较低。目前，新推出的车型普遍倾向于采用闭式打气泵，其优势在于更高的能效、更低的噪音、更优的成本控制以及更高的集成度。同驭公司选择了闭式打气泵作为技术路线，在我们的打气泵设计中，不仅集成了悬架的刚度与高度调节功能，还包括了悬架减震器阻尼的主动调节功能。

当汽车升级至L3级别自动驾驶时，驾驶员对于车辆的控制将逐渐减少。若进一步升至更高级别的自动驾驶，如L5级别，车辆将完全实现自动驾驶，届时驾驶员在任何时候都不再需要操控汽车。因此，需要一种新的装置替代驾驶员的角色，来协调制动系统、转向系统、驱动系统等运动执行系统的控制，该装置即底盘域控制器，底盘域控制器犹如人类的小脑，控制着四肢与身体的协调运动。

我们公司的定位是线控底盘供应商，同时市场上亦存在专注于激光雷达、毫米波雷达以及摄像头技术的供应商。此外，还有提供智能驾驶域控制器或智能驾驶整体解决方案的供应商。在这个生态系统中，整车厂商充当着集成者的角色，负责将整车系统拆分为若干部分，然后分别与各类供应商合作。

在这一流程中，涉及到各个产品之间的联调、联合标定以及联合测试。在经过整车制造厂的一轮又一轮测试之后，待产品达到成熟状态，方才开始量产并交付至消费者手中。

就某一车型或车型平台而言，一旦选择了我们的产品，他们通常不会频繁更换，例如这个月选择我们的产品，下个月又转而购买其他供应商的产品，这是不太会发生的。

这得益于智能手机拥有一个出色的硬件平台，其硬件平台与应用软件实现了解耦。汽车行业也会朝这个方向发展——消费者在购车时，车辆具备一定的功能，而在两年后，随着新功能的开发，通过OTA远程升级，车辆将增添新的功能。

与手机应用相比，汽车行业对安全性的要求极为严格，手机应用可以偶尔出现死机，我们可以重启恢复，而汽车系统绝不允许此类情况发生，必须确保万无一失，所以汽车行业在技术标准和规范方面极为严格。汽车行业制定的标准众多，虽然各汽车制造商可能会发展出自己的个性化企业标准，但总体而言，它们普遍遵循一些通用标准。例如，软件架构AUTOSAR（汽车开放系统架构），以及在通讯协议方面，博世公司最初提出的CAN总线协议。

这些功能的基础在于汽车本身所具备的线控制动、线控转向、线控悬架和线控油门等技术。正因如此，汽车能够不断地集成各种软件。因此，对于传统的、机械化的制动、转向和悬架系统而言，尽管它们在成本上可能更为低廉，但却无法满足未来技术的发展趋势。据此，我认为未来的汽车行业有着极为广阔的创新空间。

中国汽车零部件的发展历程相较于国外而言相对较短。起初，我国汽车零部件的生产主要依赖于手工锻造，其产品的性能和质量与国外厂商相比存在较大差距。随后，我国采取了引进合资汽车制造商的策略，通过市场换取技术，这一路线我认为是极为正确的。事实上，这一策略为我国汽车产业建立了一个良好的产业链基础。

2016年我开始创业的时候，中国许多机械零部件产品的质量已经达到了较高的标准。但在电控零部件领域，特别是涉及到车辆底盘这类安全件的电控产品，市场却仍然主要由国外企业所垄断。

这一状况在当年不仅成为了我国汽车行业的痛点，同时也为我们创业提供了机遇。鉴于此，我们选择聚焦于汽车领域中最具挑战性的部分——底盘的电控核心部件。经过八年发展，我们在线控底盘技术领域已逐步从追随者转变为并跑者。

去年，中国在全球整车出口领域已位居首位。由于整车出口税率相对较高，目前许多汽车厂商采用了SKD（半散装）模式。即部分总成在国内完成组装，而其他零部件、散件则直接运往国外，在海外设立工厂，进而组装成整车。目前，众多中国汽车企业已在海外建厂，随之而来的是众多零部件供应商也纷纷在海外设立工厂。中国汽车产业的效率较高，在成本控制方面也具有优势，因此，中国汽车产业的出海是不可避免的趋势。

在考虑出海时，首先需要在知识产权领域做好准备工作，确保产品坚持自主研发。不仅要在国内申请相关专利，还应在国际范围内提交PCT专利申请。

此外，持续增强研发能力亦为关键，尤其是在芯片传感器等上游零部件领域，我们必须致力于自主创新。汽车行业本质上应当走向全球化，充分实现规模效应，以加速汽车新技术更快的迭代与升级，造福于人类。