如今，汽車智能化發展方向已經成為行業共識，而在智能化領域，自動駕駛的熱度一直居高不下。線控底盤被稱為自動駕駛的基石，隨著自動駕駛持續升溫，線控底盤的春天也悄然到來。事實上，線控底盤在現階段已經成為了多家傳統一級供應商的重點發力方向，而且無論是傳統品牌還是造車新勢力，對於線控底盤都抱有極大熱情。
01丨 什麼是線控底盤
線控底盤本質上就是將汽車底盤信號的傳導機制進行線控改造，以電信號傳導替代機械信號傳導。其核心特點是可以實現「人機解耦」，即分離執行器與駕駛員所控制的方向盤和剎車踏板等操作結構，這便是「解耦」。具體來看，線控底盤的傳導過程是將駕駛員的操作命令以電信號形式傳輸給控制器，再由電子控制器將指令下達到相應的執行機構，最終由執行機構完成汽車轉向、制動、驅動等各項功能。
簡單來說，由於用線控結構替代了傳統結構下車輛方向盤、踏板等與底盤之間的機械連接，因此其本質的改變就是將人力直接控制的整體式機械系統，轉變為由操作端和設備端組成的相互獨立的兩部分。基於此，設備端不僅可以接收由駕駛員給予的信號操作，同時也能接收其它來源的電信號操作，這就為完全自動駕駛奠定了基礎。
02丨 線控底盤都包括哪些系統
1、線控轉向
線控轉向系統主要由方向盤模塊、主控制器、執行模塊、故障處理系統、電源等部分組成。其中，方向盤模塊、主控制器、執行模塊是線控轉向的3個主要部分，其他模塊則均屬於輔助系統。工作原理來看，當駕駛員轉動方向盤時，方向盤的轉角傳感器和扭矩傳感器分別將測量的轉角與扭矩信息轉變成電信號，然後傳輸給主控制器。與此同時，主控制器還會接收相應傳感器採集到的車輪運動狀態信號，如車速、縱向加速度、橫擺角速度等。基於上述全部電信號的傳遞和接收，主控制器會對方向盤的轉角和扭矩信號進行分析處理，最後再給轉向執行電機發送指令，最終完成轉向。
2、線控油門
線控油門本質上就是常說的「電子油門」，通過電信號傳導代替傳統拉線或拉杆。當駕駛員踩下油門時，踏板位置傳感器會將感知到的信號傳遞給ECU，經過分析判斷後，指令再給到驅動電機。需要注意的是，這個驅動電機是直接控制節氣門開度的單元，因此其可以調整可燃混合氣體的流量。眾所周知，傳統的拉線油門是不能控制「空燃比」的，節氣門開度直接與油門踏板硬性掛鉤，結合實際使用工況，這對於油耗控制確實並不友好。相比之下，線控油門在傳輸指令時，ECU傳感器會採集各種數據進行分析，然後直接給節氣門發送指令。這樣一來就可以將節氣門調節至最佳位置，以實現在不同負荷及工況下，都儘可能接近理論「空燃比」狀態。
3、線控制動
線控制動與線控油門的工作模式比較相似，其核心都是儘量減少機械連接，將踏板和控制器之間的動力傳遞分離開來。線控制動就是通過制動踏板位置傳感器監測剎車踏板開度，將踏板的機械信號轉變為電控信號，然後傳遞給控制系統和執行機構，依靠電控模塊來實現制動力釋放。此外，其還會基於一定的軟體算法，模擬出剎車踏板的阻尼效果並反饋給駕駛員。一般來說，如果制動踏板僅連接一個制動踏板位置傳感器，且踏板與制動系統之間沒有任何剛性連接或液壓連接，都可以視為線控制動系統。
4、線控換擋
線控換擋系統的英文全稱是「Shift By Wire」，它的出現突破了傳統換擋杆必須與變速箱硬連接的限制，不需要任何機械結構，僅通過電控系統來實現傳動。相比傳統換擋機構，由於線控換擋沒有了拉線的束縛，因此可以讓整個系統變得更輕、更小、更智能。線控換擋主要由換擋杆和傳感器控制單元組成，當駕駛員掛入某一個擋位時，傳感器就會將操作請求通過電信號傳遞給變速箱控制單元。其會根據車輛當前狀態，例如發動機轉速、車速以及節氣門開度等信息進行綜合分析，然後再根據通信協議進行判斷，決定是否執行換擋請求。一切無誤後，TCU會發出指令給變速箱內相應的電磁閥通電或斷電，從而實現擋位切換。如果出現誤操作，例如在高速行駛時強行掛入倒擋，那麼TCU還會進行智能判定，一旦被認定為是不安全的非正常操作，那麼它就不會給變速箱發送指令，十分智能。
5、線控懸架
汽車懸架系統主要由彈性元件、減震器、導向機構（縱拉杆、橫拉杆等）以及橫向穩定器組成。對應來看，線控懸架系統則主要由線控彈簧、線控減震器、線控防傾杆組成。可以根據實際路面情況自動調節懸架的高度、剛度、阻尼，進而實現行車姿態精細化控制。線控懸架控制系統本質上是一種閉環自適應控制系統，可以在不同工況下，滿足舒適性和操控性的兼容需求。線控懸架採用主動或者半主動彈性元件，由傳感器幫助識別車輛行駛狀態，處理器處理輸出不同的彈性特性，通過線控方式給彈性元件系統執行，從而實現舒適或運動的懸架特性。主動懸架系統能夠帶來更好的行駛安全性和舒適性，在智能化時代，已經成為新的發展趨勢。
03丨 線控底盤的優劣勢
優勢
1、結構緊湊，節省空間
相較傳統底盤，由於線控底盤削減了絕大部分用於傳動的機械、液壓以及氣動等連接結構，因此能夠有效減少空間占用率。毫不誇張的說，這對於汽車的未來發展甚至可以起到決定性影響。現階段，汽車的結構設計很大程度上都需要向機械部件進行妥協，從而保證其合理的放置。包括動力單元、轉向機構以及制動系統等，都需要大量的機械連接部件，例如轉向柱以及傳動軸等。此外，還有用於能量傳遞的油液系統等，這些部件都會占用車內空間。得益於線控底盤採用電線傳導信號，整體結構小巧緊湊，所以在車輛底層設計時，就能夠獲得更大的自由度。隨著線控底盤的發展和完善，汽車形態在未來或將迎來巨變。
2、可控性好，響應速度快
線控底盤是自動駕駛的主要載體，得益於愈發成熟的線控技術，線控底盤得以具備更好的可控性和更快的響應速度。由於駕駛員的相關操作都會被轉換為電子信號，因此傳統機械結構的局限性也就不復存在，包括轉向阻尼以及踏板力度等，都完全可以根據駕駛員的喜好進行調節。實際上，近年來大火的賽車模擬器就與線控底盤同宗同源，都是將物理操作轉化為電子信號進行輸出，而且延遲極低。遊戲設備尚且如此，擁有更高技術加持的線控底盤，其電信號傳遞速度，肯定要比傳統底盤的機械連接以及油液壓力傳遞方式更快。
3、故障率低
談到線控底盤的故障率問題，那就不得不提由空中客車公司主導設計的電傳飛控系統。早在1984年，空中客車就推出了首款搭載數字電傳操縱系統的民用客機——空客A320。由於這套電控系統極其複雜，因此當時外界普遍質疑它的安全性表現。事實上，得益於電控系統的高度集成化，其不僅可以有效規避傳統機械部件的故障隱患，而且還能增加更多的安全冗餘。包括傳輸線纜以及軟體系統等，都可以進行多重備份，因此集體出現故障的機率就會變得非常低。線控底盤也是一樣，由於電信號的出錯機率本來就低，再加上足夠的安全冗餘，因此故障率相比傳統底盤確實要更低一些。
4、便於智能化升級
隨著汽車正逐漸向著電動化、智能化方向發展，「軟體定義汽車」理念以及集中式電子電氣架構的提出和應用，勢必將加快線控底盤技術的發展。線控底盤將硬體和軟體進行深度融合，打破了傳統機械結構的限制。因此，這種模式就非常有利於車輛的二次開發，後續疊代升級也將變得更加容易。沒錯，這其實就是類似FOTA的解決方案，只是其涉及面更廣，可控範圍也更大。
劣勢
1、製造及維修成本較高
線控底盤實際上就是一個高度集成的電子系統，包含硬體以及軟體系統。雖然優勢很多，但缺點也顯而易見，首當其衝的就是製造及維修成本較高。製造成本很好理解，由於線控底盤需要進行高度軟硬體結合，因此無論硬體製造還是軟體開發，都需要很高的前期投入。此外，電控系統本身離不開晶片，而晶片製造又涉及極其精密的光刻技術，包括投資成本、技術壁壘、產業鏈依賴和市場競爭等因素，都需要考慮進去。後期維修方面，由於線控底盤重度依賴電氣化系統，與傳統機械結構存在本質區別，因此這就需要培養全新的技術人才。此外，高精度電子系統的維修及更換成本，相較傳統底盤的機械結構，也肯定不在同一水平線上。
2、對電氣系統依賴大，存在故障隱患
線控底盤作為一種比較複雜的高級電子系統，雖然由於安全冗餘的存在會令故障率降低，但不代表沒有故障隱患。由於線控底盤對於電氣系統依賴過大，因此一旦出現問題，很難快速解決，尤其是軟體方面的問題。所以，線控底盤想要在未來實現全盤應用，整體系統就必須具備出色的容錯能力。當某些電子部件或軟體發生故障或失效的情況下，系統要保證依然可以完成部分基礎操作，例如轉向和制動等。
3、在信息安全方面，存在被黑客攻擊的風險
線控技術的全面應用意味著汽車將由機械系統轉為電子系統，這是實現完全自動駕駛的重要前提。一般來說，線控技術有「閉環」和「開源」兩個特點，基於駕駛員的操作指令進行信息傳遞，這就是閉環。不過，若想實現完全自動駕駛，那麼就需要將車輛的控制權限交出去，此時駕駛員不再直接控制車輛，而是交由大數據通過網絡傳輸為車輛下達操控指令。這個環節就是所謂的「開源」，要求用於傳輸的網絡足夠安全且可靠。然而在信息安全方面，只要是進行網際網路交互，就可能存在被黑客攻擊的風險，這也正是線控技術在發展過程中需要面臨的嚴峻問題。
04丨 線控底盤未來有哪些應用場景
1、高階自動駕駛
線控底盤是實現完全自動駕駛的基石，從自動駕駛系統的分工來看，主要包括感知、決策和執行三個部分。其中，線控底盤屬於自動駕駛中的「執行」機構，是核心功能模塊。目前來看，想要實現L3級及以上更高級別的自動駕駛，就肯定離不開「線控底盤」這個執行機構，需要其快速響應和精確執行。當自動駕駛功能等級邁向L4級及以上時，車輛的行駛過程完全脫離人工干預，即整車執行系統不再將駕駛員視為安全冗餘。這時，高階自動駕駛車輛在執行層的設計中，就需要在加速、制動、轉向等關鍵執行環節，具備雙重甚至多重安全冗餘。當然，無論是控制層面還是安全層面，線控底盤都是實現高階自動駕駛的必要條件。
2、規模化商用
近年來，各路資本開始積極湧向線控底盤領域，商用車線控底盤逐漸成為智能駕駛領域內最熱的風口。事實上，在無人駕駛的快速發展過程中，選擇合適的線控底盤是實現自動駕駛功能驗證的重要一步。相比開放道路行駛，集中在封閉、半封閉使用場景下的商用車，其L4級自動駕駛已經達到了小規模商業化落地階段，例如城市配送、幹線物流、礦山、環衛清掃、場內貨運、巡邏偵查等，都離不開線控底盤技術的加持。
總結丨
隨著汽車智能化發展，自動駕駛開始進入快速滲透階段，而線控底盤也終於從幕後走向台前。實際上，線控技術本身並非是很新潮的概念，例如線控油門和線控換擋，由於發展起步較早，因此已經在主機廠得到了廣泛應用，技術成熟且可靠。當然，作為一套完善的體系，線控底盤目前正處於高速發展階段，仍然有許多技術難題需要解決。賦能自動駕駛，從某種角度來說就是線控底盤最大的價值體現，也是實現完全自動駕駛的關鍵載體。
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