汽車線控的案例
長(zhǎng)城汽車的智慧線控底盤牛在哪里？
智能駕駛無(wú)疑是如今智能汽車主要的發(fā)展目標(biāo)之一。而實(shí)現(xiàn)高階的智能駕駛能力，需要車輛更智能、響應(yīng)更快、控制精度更高。
那么，這就要求汽車必須能更快速，準(zhǔn)確的接受中央控制單元的電信號(hào)傳輸，獨(dú)立完成。比如轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、換擋......等等動(dòng)作。
但是，傳統(tǒng)底盤，比如制動(dòng)，需要傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)，速度慢、精度低，且復(fù)雜成本高，很難實(shí)現(xiàn)更高階的智能駕駛。長(zhǎng)城汽車推出的智慧線控底盤則改變了這一切。
智慧線控底盤
據(jù)介紹，長(zhǎng)城汽車智慧線控底盤歷時(shí)兩年打造，在今年6月份，長(zhǎng)城汽車智慧線控底盤迎來(lái)全球首次發(fā)布。
長(zhǎng)城智慧線控底盤從設(shè)計(jì)之初，
就以L4級(jí)及以上自動(dòng)駕駛的目標(biāo)來(lái)搭建技術(shù)平臺(tái)，依托全新電子電氣架構(gòu)，
從電子機(jī)械線控制動(dòng)、轉(zhuǎn)向器、電機(jī)、模擬器、控制器等核心硬件到包括整個(gè)軟件系統(tǒng)，全部由長(zhǎng)城自主完成設(shè)計(jì)，擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
據(jù)悉，到2025年，長(zhǎng)城汽車高階自動(dòng)駕駛前裝滲透率將達(dá)到40%。
目前，圍繞長(zhǎng)城智慧線控底盤核心技術(shù)，長(zhǎng)城汽車已申請(qǐng)專利100余項(xiàng)。
該技術(shù)將于2023年正式投入商業(yè)應(yīng)用。
下面，我們就來(lái)具體看看：長(zhǎng)城汽車智慧線控底盤，到底強(qiáng)在哪兒？
人車完全解耦
“傳統(tǒng)底盤離不開人的操作，它就像提線木偶一樣，拽一下抬腿，轉(zhuǎn)一下動(dòng)胳膊。而線控底盤則是依靠中央處理器，會(huì)利用傳感器結(jié)合路面情況做整個(gè)協(xié)調(diào)。”
展開 智能網(wǎng)聯(lián)汽車底盤線控技術(shù)
2、線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知
一、線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（Drive By Wire，DBW），是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)的必要關(guān)鍵技術(shù)，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)自主行駛提供了良好的硬件基礎(chǔ)，也稱為線控節(jié)氣門或者電控節(jié)氣門（Throttle by Wire）。
發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)線束代替拉索或者拉桿，在節(jié)氣門側(cè)安裝驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)節(jié)氣門改變開度，根據(jù)汽車的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的油氣混合物，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，大大提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。
而且，線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以使汽車更為便捷的實(shí)現(xiàn)定速巡航、自適應(yīng)巡航等功能。
二、線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
線控油門系統(tǒng)主要由加速踏板、加速踏板位置傳感器、ECU、數(shù)據(jù)總線、伺服電動(dòng)機(jī)和加速踏板執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
該系統(tǒng)取消了加速踏板和節(jié)氣門之間的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)加速踏板位置傳感器檢測(cè)加速踏板的絕對(duì)位移。
ECU計(jì)算得到最佳的節(jié)氣門開度后，輸出指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制節(jié)氣門保持最佳開度。
如下圖2-1所示。
圖2-1 線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
三、線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類
目前，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的兩種主要類型相匹配，線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為傳統(tǒng)汽車線控驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)汽車線控驅(qū)動(dòng)兩種類型。
（1）傳統(tǒng)汽車線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
對(duì)于傳統(tǒng)汽車而言，加速踏板的自動(dòng)控制是實(shí)現(xiàn)線控驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵，如圖2-2所示。
主要有以下兩種方式。
圖2-2 傳統(tǒng)汽車線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制原理圖
圖2-3傳統(tǒng)汽車線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制方式圖
（2）電動(dòng)汽車線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
如下圖2-4所示，由于電動(dòng)汽車整車控制單元（VCU）的主要功能是通過(guò)接收車速信號(hào)、加速度信號(hào)以及加速踏板位移信號(hào)，實(shí)現(xiàn)扭矩需求的計(jì)算，然后發(fā)送轉(zhuǎn)矩指令給電機(jī)控制單元，進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制，所以通過(guò)整車控制單元VCU的速度控制接囗來(lái)實(shí)現(xiàn)線控驅(qū)動(dòng)控制。
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引言
汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是以電子軟聯(lián)接取代傳統(tǒng)的機(jī)械連接的裝置。方向盤路感以及轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，是汽車上重要的能量消耗裝置之一，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力學(xué)特性以及系統(tǒng)能量消耗控制直接影響到汽車的轉(zhuǎn)向操縱動(dòng)力學(xué)特性及燃油經(jīng)濟(jì)性能，采納節(jié)能設(shè)計(jì)思維研究線控轉(zhuǎn)向裝置的傳動(dòng)比設(shè)置還有動(dòng)力學(xué)問題、路感模擬策略以及路感電機(jī)控制策略節(jié)能設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)向電機(jī)動(dòng)態(tài)控制及節(jié)能策略設(shè)計(jì)等問題是一個(gè)新的研究方向，因此，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)理論及方法必須深入研究。
1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車線控轉(zhuǎn)向技術(shù)逐漸成為可能。奔馳公司在研究了后橋線控轉(zhuǎn)向以及多橋汽車的第三橋線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之后，于1990年開始了對(duì)前輪轉(zhuǎn)向線控系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究，并且，把它開發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝在其概念車F400 Carving上。
本田汽車公司和東京大學(xué)在汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，做了一些理論研究和模擬器實(shí)驗(yàn)。他們以人-車閉環(huán)系統(tǒng)特性為研究對(duì)象，理想化的系統(tǒng)傳動(dòng)比，讓車輛的穩(wěn)態(tài)增益不再跟隨車速變動(dòng)，如此就線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn)可以充分被利用，最大限度的降低駕駛員的負(fù)擔(dān)，以駕駛員角控制特性和力控制特性對(duì)汽車主動(dòng)安全性的影響最為重點(diǎn)研究對(duì)象。
在歐洲，F(xiàn)iat、Daimler-Chrysler、Ford Europe和Volvo等汽車公司、Bosch等零部件廠商和Vienna、Chalmers等大學(xué)聯(lián)合開展“X-by-wire”計(jì)劃，對(duì)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的落實(shí)、安全性以及可靠性方面進(jìn)行了研究。
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圖2-4 電動(dòng)汽車線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制原理圖
學(xué)習(xí)小結(jié)
1. 線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)的必要關(guān)鍵技術(shù)，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)自主行駛提供了良好的硬件基礎(chǔ)，也稱為線控節(jié)氣門或者電控節(jié)氣門。
2. 線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由加速踏板、加速踏板位置傳感器、ECU、數(shù)據(jù)總線、伺服電動(dòng)機(jī)和加速踏板執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
3. 根據(jù)汽車類型的不同，線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為傳統(tǒng)汽車線控驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)汽車線控驅(qū)動(dòng)兩種類型。
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五萬(wàn)字讀懂汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)
5.適用于智能駕駛輔助系統(tǒng)
隨著汽車智能化技術(shù)的發(fā)展，制動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是應(yīng)能夠與ESC、ACC等汽車智能輔助駕駛匹配，能夠作為智能駕駛輔助系統(tǒng)的重要底層執(zhí)行器。這就要求制動(dòng)系統(tǒng)擁有更強(qiáng)的主動(dòng)制動(dòng)能力以及更快的響應(yīng)速度和更精確的制動(dòng)壓力控制。
6.人機(jī)共駕
隨著執(zhí)行控制層面人機(jī)共駕技術(shù)的發(fā)展，要求制動(dòng)系統(tǒng)具有能夠個(gè)性化定制踏板感覺和制動(dòng)特性的能力，車輛匹配各種不同的駕駛風(fēng)格和駕駛模式。
7.具備更平順的“軟”停車功能、更好的
NVH性能這要求制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)必須足夠精確、迅速和舒適。例如當(dāng)車輛開啟ACC自適應(yīng)巡航時(shí)，博世的iBooster可以確保車輛在制動(dòng)直到停駛過(guò)程中的制動(dòng)舒適性，在此過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生任何振動(dòng)和噪聲。
8.系統(tǒng)線控
汽車底盤電動(dòng)化，而線控制動(dòng)是底盤線控化的最大障礙，目前市場(chǎng)上沒有成熟可靠的量產(chǎn)解決方案。域控制等都離不開線控制動(dòng)系統(tǒng)。
隨著汽車技術(shù)向低碳化、智能化發(fā)展，制動(dòng)系統(tǒng)未來(lái)的研究方向?qū)⒀刂@八大趨勢(shì)進(jìn)行，即未來(lái)的制動(dòng)系統(tǒng)將向更節(jié)能、更開放、更精確、更快速、更智能、更安全、更舒適的方向發(fā)展。
制動(dòng)行業(yè)正在變革， 未來(lái)將是線控制動(dòng)系統(tǒng)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，線控制動(dòng)是電動(dòng)化、智能化的必然選擇，電動(dòng)化和智能化趨勢(shì)共同指向一個(gè)方向：汽車制動(dòng)系統(tǒng)將與踏板解耦，向電子化、線控化轉(zhuǎn)變。
文章來(lái)源 | 智能汽車電子電氣技術(shù)漫談
展開 經(jīng)緯恒潤(rùn)線控制動(dòng)系統(tǒng)，新能源智能汽車的未來(lái)標(biāo)配
隨著汽車電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，制動(dòng)系統(tǒng)迎來(lái)新一輪變革。在新能源車型尤其是新能源智能汽車中，智能底盤系統(tǒng)在底盤融合控制、整車安全方面重要性越來(lái)越高，線控制動(dòng)屬于智能底盤的重要部分，憑借著快速響應(yīng)和精確執(zhí)行的優(yōu)勢(shì)，正成為推動(dòng)汽車電動(dòng)化、智能化升級(jí)的關(guān)鍵因素。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2026年全球線控制動(dòng)滲透率將達(dá)到30%，整體市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)574.7億元人民幣，這意味著線控制動(dòng)將正式進(jìn)入主流市場(chǎng)，成為中高端車型的標(biāo)配。
經(jīng)緯恒潤(rùn)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，潛心研發(fā)，已成功推出兩代線控制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品(EWBS)。
· 性能優(yōu)
線控制動(dòng)系統(tǒng)具有基礎(chǔ)的剎車助力功能，并且踏板感可調(diào)節(jié)，性能優(yōu)于真空助力器。
· 主動(dòng)制動(dòng)
能夠主動(dòng)響應(yīng) ADAS或者智能駕駛控制器的主動(dòng)制動(dòng)請(qǐng)求，響應(yīng)速度快，滿足 AEB 對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求。
· 冗余備份
線控制動(dòng)系統(tǒng)EWBS與電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP、電子駐車系統(tǒng)EPB共同構(gòu)成了智能駕駛在制動(dòng)域的冗余備份。
· 解耦調(diào)制
EWBS 和 ESP 聯(lián)合或者解耦工作，能夠較大限度實(shí)現(xiàn)能量回收，延長(zhǎng)電動(dòng)車的行駛里程。
· 安全等級(jí)ASIL D
經(jīng)緯恒潤(rùn)線控制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品，功能安全保持在最高的汽車安全等級(jí)ASIL D級(jí)。
自2021年量產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)緯恒潤(rùn)線控制動(dòng)產(chǎn)品已服務(wù)國(guó)內(nèi)眾多主流主機(jī)廠，獲得客戶們的廣泛好評(píng)。目前，第二代EWBS在一代的基礎(chǔ)上增加了冗余EPB，與ESC配合能夠很好地支撐新能源汽車冗余EPB的法規(guī)要求，給整車廠提供功能更豐富、成本更有優(yōu)勢(shì)的選擇，進(jìn)一步助力電動(dòng)汽車的發(fā)展。
展開 通用汽車申"線控離合器"系統(tǒng)專利 簡(jiǎn)化換擋操作
但據(jù)外媒報(bào)道，近日，通用汽車（GM）申請(qǐng)了一項(xiàng)專利技術(shù)，名為“線控離合器”系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本上使用一個(gè)伺服和一個(gè)電位計(jì)（現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中的電位計(jì)）來(lái)操作車輛的離合器。
蓋世汽車訊 手動(dòng)變速箱內(nèi)的離合器系統(tǒng)是很少會(huì)被創(chuàng)新的系統(tǒng)之一。有時(shí)制造商們會(huì)對(duì)它進(jìn)行徹底改造，但此類情況很少見。但據(jù)外媒報(bào)道，近日，通用汽車（GM）申請(qǐng)了一項(xiàng)專利技術(shù)，名為“線控離合器”系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本上使用一個(gè)伺服和一個(gè)電位計(jì)（現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中的電位計(jì)）來(lái)操作車輛的離合器。
離合器通常用于將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與其手動(dòng)變速箱聯(lián)接或分離，以便駕駛員可以換擋。在傳統(tǒng)的離合器系統(tǒng)中，離合器踏板通過(guò)兩種方法之一連接到離合器。一些較舊的車型會(huì)使用電纜將離合器踏板連接到離合器。大多數(shù)其他汽車會(huì)使用一個(gè)連接到液壓主缸的離合器踏板，然后將利用流體壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)變速箱本身自帶的從動(dòng)缸。
兩種系統(tǒng)都有缺點(diǎn)。電纜離合器通常需要駕駛員出許多力才能將其啟動(dòng)，并且電纜使用時(shí)間長(zhǎng)的話就需要不斷調(diào)整。雖然液壓離合器無(wú)需調(diào)整，但是隨著元件和制動(dòng)液使系統(tǒng)中的橡膠密封件退化，液壓離合器會(huì)發(fā)生泄漏。而此類通用汽車提出的電力離合器（electronic clutch）就可解決上述問題。
由于通用汽車提出的電力離合器系統(tǒng)只需將幾根連接到踏板電線連接到從動(dòng)缸，工程師就可將離合器放置到駕駛員希望放置的位置，因此，此系統(tǒng)將為汽車帶來(lái)很多益處，也簡(jiǎn)化了駕駛員的換擋操作。
展開 經(jīng)緯恒潤(rùn)線控制動(dòng)系統(tǒng)，助力新能源智能汽車發(fā)展
隨著汽車電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，制動(dòng)系統(tǒng)迎來(lái)新一輪變革。在新能源車型尤其是新能源智能汽車中，智能底盤系統(tǒng)在底盤融合控制、整車安全方面重要性越來(lái)越高，線控制動(dòng)屬于智能底盤的重要部分，憑借著快速響應(yīng)和精確執(zhí)行的優(yōu)勢(shì)，正成為推動(dòng)汽車電動(dòng)化、智能化升級(jí)的關(guān)鍵因素。2021年全球和我國(guó)線控制動(dòng)產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模分別為86、45億元，預(yù)計(jì)2025年增加至575、194億元，年復(fù)合增速為46%、44%；當(dāng)前全球和我國(guó)線控制動(dòng)市場(chǎng)仍由海外企業(yè)主導(dǎo)，市占率在90%左右。
經(jīng)緯恒潤(rùn)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，潛心研發(fā)，于2021年成功推出線控制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品(EWBS)。經(jīng)緯恒潤(rùn)線控制動(dòng)系統(tǒng)具有基礎(chǔ)的剎車助力功能，并且踏板感可調(diào)節(jié), 性能優(yōu)于真空助力器；能夠主動(dòng)響應(yīng) ADAS 或者智能駕駛控制器的主動(dòng)制動(dòng)請(qǐng)求，響應(yīng)速度快，可以滿足 AEB 對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求。線控制動(dòng)系統(tǒng)EWBS與電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP、電子駐車系統(tǒng)EPB共同構(gòu)成了智能駕駛在制動(dòng)域的冗余備份。EWBS 和 ESP 聯(lián)合或者解耦工作，能夠較大限度實(shí)現(xiàn)能量回收，延長(zhǎng)電動(dòng)車的行駛里程。目前，經(jīng)緯恒潤(rùn)線控制動(dòng)產(chǎn)品已為華北某大型整車廠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)配套。
“價(jià)值創(chuàng)新，服務(wù)客戶”。未來(lái)，經(jīng)緯恒潤(rùn)將緊跟汽車行業(yè)發(fā)展大勢(shì)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，為更多的客戶提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)，為中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量！
展開 解讀底盤線控的關(guān)鍵技術(shù)
這樣不僅可以降低電機(jī)控制器和系統(tǒng)電源的負(fù)荷，提高設(shè)計(jì)的冗余度，還對(duì)線控系統(tǒng)工作節(jié)能，增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)力性能方面具有重要的意義。
此外，電機(jī)及控制器的可靠性、安全性、電磁兼容性也是整車集成控制安全性的重要前提。
動(dòng)力電源
要保證整套線控系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，動(dòng)力電源的性能也是至關(guān)重要的。
線控系統(tǒng)的執(zhí)行器主要是大功率的電動(dòng)機(jī)以及伺服電機(jī)，其相對(duì)于傳統(tǒng)的執(zhí)行器功率而言，消耗極高。舉例來(lái)說(shuō)，單個(gè)轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)的功率范圍是550~800W，而電機(jī)盤式制動(dòng)器的功率可達(dá)1000W。
如果繼續(xù)維持傳統(tǒng)的14伏供電系統(tǒng)，就必須通過(guò)提高電流，來(lái)獲得更高的功率。但過(guò)高的電流會(huì)給整套系統(tǒng)帶來(lái)安全隱患，汽車電路上的熱能消耗也會(huì)大大增加，所以汽車供電系統(tǒng)必須通過(guò)提高電壓，來(lái)滿足更大功率的需求。
目前，48伏的供電系統(tǒng)得到快速發(fā)展，是當(dāng)下的趨勢(shì)。
圖3 博世的48V供電系統(tǒng)
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)以上的關(guān)鍵技術(shù)解讀，我們不難發(fā)現(xiàn)，線控系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：
一是線控系統(tǒng)的智能化，各個(gè)線控子系統(tǒng)及汽車的其他電控單元高度集成，實(shí)現(xiàn)控制一體化。
比如，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和線控懸架的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)汽車的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一控制，向綜合控制方向發(fā)展。綜合發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，還可以更好的改善汽車的安全性、舒適性和穩(wěn)定性。
二是提高線控技術(shù)的可靠性和安全性。
目前法規(guī)仍然要求轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)必須有機(jī)械連接，不允許使用純線控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或制動(dòng)系統(tǒng)，因此盡快提高線控系統(tǒng)的可靠性和安全性，是當(dāng)務(wù)之急。只有實(shí)現(xiàn)高度的安全，才能獲得政府部門對(duì)完全線控系統(tǒng)的認(rèn)可，才能實(shí)現(xiàn)線控技術(shù)在車輛上的全面應(yīng)用。
三是降低成本。
展開 #汽車工程#盤點(diǎn)五種創(chuàng)新底盤控制技術(shù)設(shè)備，讓安全更有保障
由于汽車前后兩個(gè)主動(dòng)穩(wěn)定桿可以調(diào)節(jié)車身的側(cè)傾力矩的分配比例，從而可調(diào)節(jié)汽車的動(dòng)力特性，提高了汽車安全性和機(jī)動(dòng)性。
汽車底盤的線控技術(shù)
所謂線控就是用電子信號(hào)的傳送取代過(guò)去由機(jī)械、液壓或氣動(dòng)的系統(tǒng)連接的部分，如換檔連桿、油門拉線、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、剎車油路等，它不僅是取代連接，而且包括操縱機(jī)構(gòu)和操縱方式的變化，以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電氣化，這將改變汽車的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。全面線控的實(shí)現(xiàn)將意味著汽車由機(jī)械到電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，線控技術(shù)要求網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性好、可靠性高，而且一些線控部分要求功能實(shí)現(xiàn)的冗余，以保證在一定的故障時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)這個(gè)裝置的基本功能。就像現(xiàn)在的ABS和動(dòng)力轉(zhuǎn)向一樣，在線路故障時(shí)仍具有剎車和轉(zhuǎn)向的基本功能，這就要求用線控的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度高、時(shí)間特性好和可靠性高。
目前汽車底盤的線控技術(shù)包括線控換檔系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)(如電液制動(dòng)系統(tǒng)EHB，電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)EMB)、懸架系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、油門系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。線控技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需使用液壓制動(dòng)或其它任何液壓裝置，使汽車更為環(huán)保；減小了正面碰撞時(shí)的潛在危險(xiǎn)性，并為汽車設(shè)計(jì)提供了更多空間；線控的靈活性使汽車設(shè)計(jì)、工程制造和生產(chǎn)過(guò)程中的成本大為降低，且降低了維護(hù)要求和車身重量。
汽車底盤集成化技術(shù)
現(xiàn)代汽車底盤電子控制系統(tǒng)正從最初單一控制發(fā)展到如今的多變量多目標(biāo)綜合協(xié)調(diào)控制，這樣可以在硬件上共用傳感器、控制器件、線路，使零件數(shù)量減少，從而減少連接點(diǎn)，提高可靠性，在軟件上實(shí)現(xiàn)信息融合、集中控制，提高和擴(kuò)展各自的單獨(dú)控制功能，其中主要包括ABS／ASR／ESP的集成化、ABS／ASR／ACC的集成化技術(shù)。
而目前在底盤技術(shù)中有幾個(gè)新的技術(shù)發(fā)展，未來(lái)會(huì)對(duì)增強(qiáng)汽車的安全發(fā)揮比較重大的影響。
展開 解讀底盤線控的關(guān)鍵技術(shù)
在大功率電機(jī)方面，永磁同步電機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，比如線控轉(zhuǎn)向電機(jī)、EMB中的制動(dòng)電機(jī)等。
圖2 布雷博的EMB系統(tǒng)
純線控系統(tǒng)由于多個(gè)電機(jī)同時(shí)工作，需要消耗更多的電能。因此需要提高電機(jī)功率密度、控制器功率密度以及系統(tǒng)效率等指標(biāo)，擴(kuò)大高效區(qū)的范圍。這樣不僅可以降低電機(jī)控制器和系統(tǒng)電源的負(fù)荷，提高設(shè)計(jì)的冗余度，還對(duì)線控系統(tǒng)工作節(jié)能，增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)力性能方面具有重要的意義。
此外，電機(jī)及控制器的可靠性、安全性、電磁兼容性也是整車集成控制安全性的重要前提。
動(dòng)力電源
要保證整套線控系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，動(dòng)力電源的性能也是至關(guān)重要的。
線控系統(tǒng)的執(zhí)行器主要是大功率的電動(dòng)機(jī)以及伺服電機(jī)，其相對(duì)于傳統(tǒng)的執(zhí)行器功率而言，消耗極高。舉例來(lái)說(shuō)，單個(gè)轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)的功率范圍是550~800W，而電機(jī)盤式制動(dòng)器的功率可達(dá)1000W。
如果繼續(xù)維持傳統(tǒng)的14伏供電系統(tǒng)，就必須通過(guò)提高電流，來(lái)獲得更高的功率。但過(guò)高的電流會(huì)給整套系統(tǒng)帶來(lái)安全隱患，汽車電路上的熱能消耗也會(huì)大大增加，所以汽車供電系統(tǒng)必須通過(guò)提高電壓，來(lái)滿足更大功率的需求。
目前，48伏的供電系統(tǒng)得到快速發(fā)展，是當(dāng)下的趨勢(shì)。
圖3 博世的48V供電系統(tǒng)
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)以上的關(guān)鍵技術(shù)解讀，我們不難發(fā)現(xiàn)，線控系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：
一是線控系統(tǒng)的智能化，各個(gè)線控子系統(tǒng)及汽車的其他電控單元高度集成，實(shí)現(xiàn)控制一體化。
比如，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和線控懸架的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)汽車的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一控制，向綜合控制方向發(fā)展。綜合發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，還可以更好的改善汽車的安全性、舒適性和穩(wěn)定性。
展開 
解讀底盤線控的關(guān)鍵技術(shù)
在大功率電機(jī)方面，永磁同步電機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，比如線控轉(zhuǎn)向電機(jī)、EMB中的制動(dòng)電機(jī)等。
圖2 布雷博的EMB系統(tǒng)
純線控系統(tǒng)由于多個(gè)電機(jī)同時(shí)工作，需要消耗更多的電能。因此需要提高電機(jī)功率密度、控制器功率密度以及系統(tǒng)效率等指標(biāo)，擴(kuò)大高效區(qū)的范圍。這樣不僅可以降低電機(jī)控制器和系統(tǒng)電源的負(fù)荷，提高設(shè)計(jì)的冗余度，還對(duì)線控系統(tǒng)工作節(jié)能，增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)力性能方面具有重要的意義。
此外，電機(jī)及控制器的可靠性、安全性、電磁兼容性也是整車集成控制安全性的重要前提。
動(dòng)力電源
要保證整套線控系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，動(dòng)力電源的性能也是至關(guān)重要的。
線控系統(tǒng)的執(zhí)行器主要是大功率的電動(dòng)機(jī)以及伺服電機(jī)，其相對(duì)于傳統(tǒng)的執(zhí)行器功率而言，消耗極高。舉例來(lái)說(shuō)，單個(gè)轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)的功率范圍是550~800W，而電機(jī)盤式制動(dòng)器的功率可達(dá)1000W。
如果繼續(xù)維持傳統(tǒng)的14伏供電系統(tǒng)，就必須通過(guò)提高電流，來(lái)獲得更高的功率。但過(guò)高的電流會(huì)給整套系統(tǒng)帶來(lái)安全隱患，汽車電路上的熱能消耗也會(huì)大大增加，所以汽車供電系統(tǒng)必須通過(guò)提高電壓，來(lái)滿足更大功率的需求。
目前，48伏的供電系統(tǒng)得到快速發(fā)展，是當(dāng)下的趨勢(shì)。
圖3 博世的48V供電系統(tǒng)
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)以上的關(guān)鍵技術(shù)解讀，我們不難發(fā)現(xiàn)，線控系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：
一是線控系統(tǒng)的智能化，各個(gè)線控子系統(tǒng)及汽車的其他電控單元高度集成，實(shí)現(xiàn)控制一體化。
比如，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和線控懸架的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)汽車的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一控制，向綜合控制方向發(fā)展。綜合發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，還可以更好的改善汽車的安全性、舒適性和穩(wěn)定性。
展開 線控底盤技術(shù)：線控底盤是自動(dòng)駕駛的必要條件，自動(dòng)駕駛是線控底盤的充分條件
對(duì)于自動(dòng)駕駛而言，需要結(jié)合實(shí)際存在的問題給出相應(yīng)的解決方案，不斷協(xié)調(diào)線控底盤和控制器之間的交互問題，改進(jìn)線控底盤技術(shù)，這無(wú)疑會(huì)大大促進(jìn)線控底盤的技術(shù)。
無(wú)疑，線控底盤是自動(dòng)駕駛的必要條件。
智能汽車的簡(jiǎn)單系統(tǒng)架構(gòu)
同樣，智能化、大數(shù)據(jù)網(wǎng)聯(lián)化給線控底盤發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī)。
其一，智能汽車需要大量的、精確的底盤系統(tǒng)信號(hào)。而種類繁多的底盤傳感器，信號(hào)模式和處理方法各異，且大量傳感器信號(hào)匯入控制器對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)處理提出更高要求，因此亟需研究新型底盤域控制器，對(duì)多源傳感器信號(hào)實(shí)時(shí)處理、校驗(yàn)與解算理論。
其二，智能汽車直接前饋預(yù)瞄控制需要精確的車輛模型，逼近真實(shí)車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。而底盤車輛及輪胎動(dòng)力學(xué)呈現(xiàn)復(fù)雜非線性特性，因此亟需深入研究車輛復(fù)雜動(dòng)力學(xué)模型精確解算機(jī)制，促進(jìn)智能汽車的動(dòng)力學(xué)應(yīng)用發(fā)展。
其三，智能汽車在復(fù)雜場(chǎng)景下需要精度的感知狀態(tài)，保證類駕駛員視角。因此亟需研究復(fù)雜交通場(chǎng)景下底盤動(dòng)力學(xué)域控制對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的精確感知與預(yù)瞄技術(shù)，探索車輛運(yùn)行動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定邊界精確量化機(jī)制，消除高復(fù)雜、動(dòng)態(tài)交通環(huán)境的不確定性。
無(wú)疑，自動(dòng)駕駛是線控底盤的充分條件。
一覽：線控底盤概述
線控技術(shù)（X-By-Wire）源于飛機(jī)的控制系統(tǒng)，其將飛行員的操縱命令轉(zhuǎn)化成電信號(hào)通過(guò)控制器控制飛機(jī)飛行。
線控汽車采用同樣的控制方式，可利用傳感器感知駕駛?cè)说鸟{駛意圖，并將其通過(guò)導(dǎo)線輸送給控制器，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)等功能，從而取代傳統(tǒng)汽車靠機(jī)械或液壓來(lái)傳遞操縱信號(hào)的控制方式。
線控底盤主要有五大系統(tǒng)，分別為線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、線控換擋、線控油門、線控懸掛。
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展開 智能駕駛中的底盤控制技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
智能駕駛汽車的發(fā)展中往往需要充分考慮到關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的執(zhí)行能力是否能夠滿足其頂層控制的期望值，這就要求在整車級(jí)規(guī)控、執(zhí)行階段中充分掌握主動(dòng)權(quán)。比如在轉(zhuǎn)向控制中，通過(guò)取消方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的傳統(tǒng)機(jī)械連接，可以擺脫傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)限制，通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳輸信號(hào)，轉(zhuǎn)向電機(jī)協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)關(guān)系，并從轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中獲取反饋命令。最終實(shí)現(xiàn)智能駕駛系統(tǒng)的主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制。這也是智能駕駛汽車實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤與避障避險(xiǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。又如引入全新設(shè)計(jì)的車輛概念的機(jī)會(huì)，例如直接使用電動(dòng)機(jī)作為車輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車，肯定比配備內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)典汽車更大。再如，將傳統(tǒng)的整體縱向控制模塊整體上移至頂層自動(dòng)駕駛控制單元中，通過(guò)頂層調(diào)諧可以很好的適配車輛縱向運(yùn)動(dòng)控制。
下面我們將就如上典型的兩種技術(shù)方案進(jìn)行有效的說(shuō)明。
智能駕駛中的線控轉(zhuǎn)向技術(shù)
迄今為止為汽車開發(fā)的所有標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
都
基于方向盤和車輪之間的可靠機(jī)械耦合。因此，在車輛的所有操作條件下，駕駛員都具有與轉(zhuǎn)向輪的直接機(jī)械連接，使車輛能夠直接遵循其預(yù)期的駕駛路線。
近幾十年來(lái)，轉(zhuǎn)向制造商和車輛工業(yè)在轉(zhuǎn)向領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展主要與轉(zhuǎn)向助力或轉(zhuǎn)向角疊加有關(guān)。例如，液壓或機(jī)電動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可為所有可能的駕駛狀態(tài)提供完美調(diào)整的轉(zhuǎn)向動(dòng)力，但仍基于機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。特別是在出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下，即當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)切換到所謂的故障安全或故障降級(jí)音模式時(shí)，機(jī)械部件會(huì)執(zhí)行駕駛員的轉(zhuǎn)向命令，將其傳輸?shù)杰囕喌膱?zhí)行任務(wù)。即使在具有角度疊加（主動(dòng)轉(zhuǎn)向）的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，這一方面仍然很重要。但是在引入這項(xiàng)技術(shù)之前，需要更改最新的法定法規(guī)，并且成本/收益比必須朝著可接受和盈利的范圍發(fā)展。
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