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目前，Munro & Associates的制造专家们正在拆解一辆特斯拉Cybertruck，并发现了一些非常有趣的东西。尤其酷的是，他们最近对卡车的转向系统进行了拆解，发现它与常规的转向系统完全不同，因为方向盘并没有机械连接到前轮。这听起来可能很危险，但事实证明，特斯拉内置了许多冗余设计。以下是其中一些设计。
首先，我们应该了解一个典型的汽车转向系统是如何工作的。当你转动方向盘时，一个扭矩传感器，无论是位于方向盘附近还是内置在齿条中，都会读取你的转向输入，并通过控制器进行处理，最终发送电流到位于齿条中的电动机。这个电动机然后左右移动齿条，齿条移动来推动或拉动转向拉杆，推动或拉动转向节，从而转动汽车的轮子。因此，是电动机完成了所有的工作；你的双手只是给出输入，告诉电动机应该旋转的方向以及应该施加多少力。
尽管如此，方向盘和车轮之间仍然存在物理连接，所以如果动力转向停止工作，你仍然可以转动方向盘。下面是一个典型的电动助力转向系统的样子。
你的方向盘连接到一个中间轴，如下图所示。它有两个万向节，即使你把方向盘上下倾斜，甚至在汽车行驶时略微弯曲，它也能旋转。在发生碰撞时，它还设计为可折叠的。
中间轴连接到一个齿条，齿条如下图所示：
如你所见，即使你出于某种原因失去动力，电动机停止协助你，你仍然可以转动方向盘，这将把扭矩传递到中间轴，传递到齿条，并通过连接到前轮转向节的拉杆传递（通过轮毂连接到车轮）。
值得注意的是，有时由于包装可能比较棘手，电动机连接到柱子/中间轴上，而不是直接作用在齿条上。然而，这并没有改变我的主要观点，那就是：在一个典型的转向系统中，方向盘和前轮之间存在物理连接。
特斯拉Cybertruck则不同。它使用了一个所谓的“电控转向”系统（英菲尼迪有类似的系统，尽管他们有一个离合器机械备份；特斯拉则没有这样的东西），这意味着你将上面显示的中间轴换成了……一根电线。就是这样。方向盘和车轮之间没有物理连接。如果整个系统完全失败，转动方向盘将不会导致前轮转动。
正如你可以想象的，整个系统的彻底故障是不可接受的，这就是为什么特斯拉和ZF（转向系统供应商）内置了多重故障保护措施，Munro & Associates在这段新视频中进行了探索。
如前所述和提到的：根本没有中间轴。方向盘连接到一个装置，其中包括倾斜/伸缩式方向盘位置调节器、一个电动机和多个传感器。以下是整个转向“柱”。
该柱子配备了一个力反馈电机，它从方向盘传感器和齿条中接收输入，并实际上“人为地”将力传递到方向盘，让驾驶者根据驾驶情况体验到直观的“感觉”。
Munro与ZF的车辆动力学和转向感觉专家Chris Mantzios一起进行了试乘。他向Sandy和团队描述了转向柱中的电机是如何与整个系统配合工作，从而给车辆提供自然的转向感觉。
“我们想展示车辆在驾驶中转向努力感觉的自然程度…我们确实有一个我们通过传感器读取的转向输入，”他在上面的视频中说。“我们直接将该信号发送到前轮执行器，即位于位置控制的…它将要求前轮转动那么多。因为它处于位置控制，电动机必须克服负载才能达到那个位置…我们查看电动机信息，并聪明地将所有信息转换为齿条力。然后对该齿条力…我们通过所谓的逆助力曲线，它会给我们一个向手轮的扭矩请求。我们的手轮扭矩控制器为您生成所需的扭矩。”
这里是柱子中读取驾驶员输入的传感器：
这些来自传感器的转向输入传递到这些以太网电缆中：
注意这些电缆是如何通过细小的线/连接器发送信号和电动机电源的。他们之所以能做到这一点，是因为相对较低的I²R损失，因为Cybertruck采用了48伏而不是12伏的系统。我们知道功率等于电流乘以电压；因此，如果你需要一定量的功率来转动前轮的电动机，那么如果你将电压增加四倍，你可以将电流减少四分之一。较少的电流意味着更少的I²R损失，这通常决定了导线的厚度。
我必须说：扁平的以太网电缆非常吸引人；汽车中典型的线束是圆形的，包含相对较粗的绝缘线。看到这种带有小连接器的扁平东西 – 非常有趣。
注意有两条电缆 – 这是为了提供转向轮输入信号的冗余，该信号被发送到一个模块。该模块在Munro的视频中并未显示，因为它已经被客户（可能是想深入了解特斯拉工作的汽车制造商或供应商）分析过，但其工作是解释驾驶员给出的转向信号，然后将输出信号发送到齿条上的电动机：
看看那个齿条。它看起来与典型的电动助力转向齿条完全不同，不仅没有输入轴，而且有两个电动机驱动滑动齿条。这样做是为了在一个电动机失败的情况下提供冗余。这里是从后面看的样子：
你可以看到，每个电动机都有自己的传感器，以告诉模块轮子的朝向：
此外，还有第三个传感器，作为所谓的“决胜器”，以防两个电动机的传感器之间有差异。“这是一个三重冗余系统，”Munro说：
更新：值得注意的是，在Munro关于“电控转向”如何工作的视频中，ZF的代表回应了有关冗余的问题：“始终专注于对立冗余。存在多个方面：必须具备…双重电源能力，双重通信，双重传感技术。”基于此，听起来好像必须有两个独立的电源，尽管我会想进一步深入研究这个问题。
后面的情况稍微简单一些，与你可能在保时捷和奥迪车型中找到的类似的典型后轮转向设置相似（尽管我很确定他们的系统没有球关节，而是仅仅在衬套中移动后“转向节”）。冗余方面不多，但好消息是，如果后轮转向失败，它最多只能转向10度，你还有前轮来防止车辆失控。
以下是奥迪A8后轮转向的工作原理：
而且为了好玩，这里是20年前通用汽车的Quadrasteer后轮转向系统：
你是否能接受你的方向盘不是机械连接到前轮？你是否信任ZF/特斯拉的冗余系统（上述由ZF制作的精彩视频展示了它的工作原理），还是你在心里还有些犹豫，它可能会全部失效，你将无法转动车辆？
对我来说，这看起来像是一个很酷的系统，我看到了其优点——特别是你可以根据多个输入改变转向比，例如车速（Cybertruck在低速时的转向比高于高速时）。而且它确实提供了包装优势，尽管那些冗余电动机占用了空间，并增加了成本和重量。这很有趣，但总体上是否更好？这很难说。