傳統(tǒng)底盤的四大系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)

線控底盤，顧名思義就是部分底盤系統(tǒng)改成線控的。

線控轉(zhuǎn)向/線控制動/線控?fù)Q擋/線控油門/線控懸掛

線控轉(zhuǎn)向和傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

什么是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向，就是一堆機(jī)械組成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，方向盤、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向橫拉桿等組成。

這就是現(xiàn)階段大部分車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上，加上各種助力系統(tǒng)如同加了液壓結(jié)構(gòu)的機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向，裝了電動機(jī)的液壓裝置、電控系統(tǒng)的電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

一直發(fā)展到現(xiàn)階段的EPS（電子液壓助力Electro-hydraulicpower steering）。沒有用液壓助力系統(tǒng)的液壓泵、轉(zhuǎn)向油管路，轉(zhuǎn)向閥體等結(jié)構(gòu)，而是用傳感器、控制單元、電動機(jī)來轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向體系。

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)Electric power steering （EPS）

齒條助力式駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤,轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)矩大小,產(chǎn)生的電壓信號輸送到電子控制單元通過ECU的邏輯分析和計(jì)算發(fā)出指令控制轉(zhuǎn)向電機(jī)輸出同方向的轉(zhuǎn)向助力幫助駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤。但即便是任何一種EPS,轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式還是齒條助力式,方向盤和轉(zhuǎn)向裝置均是物理連接。

而線控轉(zhuǎn)向技術(shù)（SBW）就是取消了這種硬連接，轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪脫離了機(jī)械連接，而是用的軟連接，也是用的電信號傳輸來操控汽車的轉(zhuǎn)向。這個(gè)和我們玩游戲的時(shí)候，用手柄操作游戲里面車輛有著類似的原理。

線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的原理：傳感器收集方向盤及車身動態(tài)，信號傳遞ECU，進(jìn)行綜合計(jì)算，底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對命令進(jìn)行執(zhí)行。轉(zhuǎn)向操縱到執(zhí)行以純信息流的方式進(jìn)行傳輸。

使用線控轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)有很多

減少了原本方向盤下方機(jī)械連接的零部件，如電動助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向柱，傳動軸，只需要布置線路傳輸即可。這樣大幅提升駕駛者的腿部空間，提高駕駛座的舒適性，這個(gè)方式也適合在高級別的自動駕駛中，把方向盤系統(tǒng)收入到操控臺內(nèi)部，來提升駕駛?cè)藛T的空間和舒適性。

在游戲里，可以用手柄很方便的設(shè)置方向的操控和手感（震動）。線控轉(zhuǎn)向里面，我們一樣可以設(shè)置模擬的力反饋（路況，阻力，方向盤手感），意思就是能設(shè)定方向盤的輕重了，可以調(diào)出來合適自己的手感，這也意味著私人定制化的方向盤操控感了。

Z后這套系統(tǒng)因?yàn)椴捎玫碾娮有盘杺鬏?，方向盤和底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)解除硬連接耦合，所以也能避免路況、車況給方向盤的過度反饋。

因?yàn)檫@種反饋在某些特定情況下會十分嚴(yán)重，我二十年前學(xué)B照，開大車的時(shí)候，駕校師傅再三強(qiáng)調(diào)了不要把手插入方向盤來攪動方向。因?yàn)榭ㄜ嚾绻恍⌒倪M(jìn)了大坑，輪胎嚴(yán)重偏轉(zhuǎn)，會帶動轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸則帶動方向盤，那股反饋的巨大力量可以讓方向盤迅速旋轉(zhuǎn)大半圈。以前就有這種情況，司機(jī)不注意，結(jié)果猛烈回旋的方向盤把司機(jī)的手腕給攪斷了。

如果是電子連接，就能完全過濾掉這種不必要的反饋，比如方向盤的偏轉(zhuǎn)和震動，只傳達(dá)路面狀態(tài)等必要信息。但這種回饋也是電子模擬的回饋，可能在某些人看來，沒有純物理回饋，真實(shí)的路感會欠缺。

可以設(shè)計(jì)方向盤映射汽車的轉(zhuǎn)向角度，也就是說可以設(shè)置成轉(zhuǎn)方向盤四分之一圈，就可以達(dá)到現(xiàn)實(shí)中車輛90°直角轉(zhuǎn)彎的效果，或者方向盤轉(zhuǎn)半圈，就能現(xiàn)實(shí)車輛完成一個(gè)掉頭的動作。這樣就可以大幅減輕駕駛員的操控，尤其在市區(qū)內(nèi)，需要頻繁變道、轉(zhuǎn)彎、掉頭，這種功能可以有效減少操控，提升駕駛員的舒適度。但這種功能剛開始也會給開慣了普通車輛的駕駛員造成困擾，因?yàn)榉较虮P偏轉(zhuǎn)小角度對應(yīng)實(shí)際車輛的大角度轉(zhuǎn)彎，就意味著更高的方向敏感度。而傳統(tǒng)的需要打兩三圈方向盤才能掉頭的習(xí)慣，將有可能在司機(jī)下意識下造成新的安全隱患。

當(dāng)然，因?yàn)榉较虮P不再物理連接，方向盤也可以設(shè)置成異形的，甚至是球形的也沒啥問題，因?yàn)槭请娮硬倏兀膊挥每紤]機(jī)械連接的方向轉(zhuǎn)換。

再說下線控轉(zhuǎn)向的安全性，一般也是做冗余性處理。

有的車企，比如Z先采用線控轉(zhuǎn)向的車型英菲尼迪Q50采取了兩套系統(tǒng)，一套就是原有的機(jī)械轉(zhuǎn)向，一套就是線控轉(zhuǎn)向，在線控轉(zhuǎn)向出現(xiàn)問題的時(shí)候，可以替換為機(jī)械轉(zhuǎn)向。

當(dāng)然，后續(xù)的線控轉(zhuǎn)向當(dāng)然不會繼續(xù)用機(jī)械轉(zhuǎn)向做備份，而是做線控的冗余備份，包括備用線路，備用系統(tǒng)，以備主系統(tǒng)出問題時(shí)候的備用。

傳統(tǒng)制動和線控制動

傳統(tǒng)的燃油車制動原理就是將汽車的動能通過摩擦（制動片）轉(zhuǎn)化成熱能的過程。

比如我們乘用車上經(jīng)常用的液壓制動系統(tǒng)，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板后，通過推桿（助力）推動主缸活塞，使得主缸內(nèi)的油液進(jìn)入制動輪缸，制動液使得活塞推動制動蹄向外運(yùn)動，將摩擦片壓緊在制動鼓上面，產(chǎn)生阻礙車輪轉(zhuǎn)動的制動力矩。放松制動踏板，在回位彈簧的作用下，制動取消。

而線控制動系統(tǒng)則是和線控傳動系統(tǒng)一樣，制動踏板和剎車功能不再是傳統(tǒng)的物理連接，而是線控連接，原有的液壓裝置不再和踏板連接，原有的液壓系統(tǒng)、助力系統(tǒng)、剎車制動器均由電子系統(tǒng)接管。

制動踏板的傳感器對踏板的受力程度（大小、快慢）給出反饋電信號，ECU綜合車速等車輛狀態(tài)信息，驅(qū)動和控制執(zhí)行電機(jī)來產(chǎn)生所需的制動力。

線控制動的優(yōu)點(diǎn)有很多

如減少了物理連接部分，能減少重量，提升車內(nèi)空間。

如制動意圖通過電信號能夠更快的傳遞到制動器上面，大幅縮短制動響應(yīng)時(shí)間和制動距離。之前踩下剎車，往往過半秒到一秒，車輛才反應(yīng)過來。而現(xiàn)在則是輕點(diǎn)剎車，在以毫秒計(jì)算的反應(yīng)時(shí)間下，就能馬上體現(xiàn)到實(shí)際駕駛上。

而線控制動也能很好的控制電動車的再生制動系統(tǒng)，提高再生制動的回收效率。因?yàn)閭鹘y(tǒng)剎車系統(tǒng)的剎車踏板和液壓系統(tǒng)/制動系統(tǒng)連接，所以能量回收就必須另外增加相應(yīng)的聯(lián)動結(jié)構(gòu)，這就造成了空間的浪費(fèi)和重量的增加。而線控制動的踏板和剎車系統(tǒng)的壓力系統(tǒng)解耦，直接可以電子化開啟制動回收功能，在減速過程中，驅(qū)動電機(jī)會作為發(fā)電機(jī)，利用車輪的反向拖動產(chǎn)生電能，同時(shí)產(chǎn)生車輪制動力矩來進(jìn)行車輛制動。

另外，線控制動可調(diào)整踏板的反饋，也就是剎車行程長段對應(yīng)剎車的輕重、腳感，這樣可以定制化剎車踏板和實(shí)際制動的映射關(guān)系，讓駕駛具有更貼合的剎車腳感。

說了線控轉(zhuǎn)向、線控制動，后面的線控?fù)Q擋、線控油門、線控懸掛實(shí)際原理大致差不多。

比如線控?fù)Q擋（Shift By Wire，SBW），將傳統(tǒng)擋位與變速箱之間的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)（推桿/拉索）完全取消。直接用電信號傳遞給ECU，完成變速箱的換擋操作。所以，現(xiàn)在的換擋，用一個(gè)小旋鈕，或者一個(gè)小懷擋就可以完成了，再也不用推拉拽那種又長又笨重的擋桿了。而線控油門現(xiàn)在也基本是純電動汽車的標(biāo)配，因?yàn)椴辉谟媚_踩油門的行程來控制節(jié)氣門的開關(guān)大小了。而是由電門踏板的位移傳感器發(fā)送信號到ECU，然后進(jìn)行電機(jī)的輸出大小操控。所以，現(xiàn)在的底盤線控技術(shù)就是傳輸方式用“軟”來替換“硬”，用電子信號傳輸來代替物理硬件的連接傳輸。帶來的好處就是連接件的解耦，輕量化，小體積，反應(yīng)速度更快捷，駕駛方式定制化，車輛相關(guān)控制可OTA。

尤其是電子信號的傳輸，是和未來的自動駕駛絕佳搭配的，也是軟件控制汽車的智能化必須要走的一步。所以，在未來幾年內(nèi)，各大車企都會推出屬于自己的線控底盤來搭配智能駕駛功能。根據(jù)高工智能汽車研究院的預(yù)測數(shù)據(jù)，到2025年，中國市場（不含進(jìn)出口）僅乘用車前裝標(biāo)配搭載線控制動系統(tǒng)（不同形態(tài)）交付量將突破1000萬輛/年。

至于線控的安全保障，現(xiàn)在車企的主流做法還是設(shè)定多重冗余備用系統(tǒng)，從傳感的反饋到ECU的計(jì)算，再到執(zhí)行的整個(gè)流程都會采用2到3重備用系統(tǒng)，以備故障時(shí)能及時(shí)切換，但這樣做也毫無疑問提高了相應(yīng)成本。

按照現(xiàn)在的線控底盤的進(jìn)程，其線控油門技術(shù)已經(jīng)是完全成熟商業(yè)化，應(yīng)用在了混動、純電動車型上。線控?fù)Q擋技術(shù)也基本覆蓋在了中高型傳統(tǒng)車型上。線控制動和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因?yàn)槲覈嚓P(guān)法規(guī)才放寬，在相應(yīng)出臺的新法規(guī)支持下，預(yù)計(jì)在今明兩年會迎來一個(gè)爆發(fā)階段。所以，等我們消費(fèi)者真的能享受到完整且安全的線控底盤（搭載L3級別自動駕駛），估計(jì)還不是那么快的事情，估計(jì)Z少得過三年往上的時(shí)間了。

文章轉(zhuǎn)載自《ATC汽車底盤》公眾號

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