現在汽車的發展由幾個方面驅動，電動化、智能化和輕量化。全球車企正在努力轉型電動化時代，讓電池成本一降再降，電動化已經成為全球的發展趨勢。同時，智能網聯汽車是汽車產業的未來方向，智能化汽車產品迎來了機遇。而輕量化，無論對于燃油車還是新能源車，

現在汽車的發展由幾個方面驅動，電動化、智能化和輕量化。全球車企正在努力轉型電動化時代，讓電池成本一降再降，電動化已經成為全球的發展趨勢。同時，智能網聯汽車是汽車產業的未來方向，智能化汽車產品迎來了機遇。

而輕量化，無論對于燃油車還是新能源車，都非常重要尤其是對后者的影響更大，直接關系到續航里程。為了達成“輕量化”的目的，線控底盤技術逐漸的走近了我們，例如長城汽車2023年就要量產并投入商業應用的線控底盤。

今天，我們一起分析一波，未來你我都有可能用到的“線控底盤”技術與其中的兩個核心功能。

線控底盤，對于自動駕駛的重要性

自動駕駛這個功能的實現，需要“前端感知層”和“中央決策層”與“底部執行層”這三個層面默契的配合才能實現真正意義上的自動駕駛功能。

那么“前段感知層”指的是包括攝像頭、毫米波雷達以及激光雷達在內的感知設備。而“中央決策層”則是對路線規劃、行車控制等給出信號，傳導到“底部執行層”的車輪、油門、轉向以及制動等方面。所以，在整個執行過程中底盤的執行機構的功能要更完善、精度更高響應更迅速。為了滿足以上需求，線控底盤是自動駕駛的一個必要條件。

線控底盤有幾個特征，操作機構和執行機構之間沒有機械連接也沒有機械供能，操作指令均以電信號形式進行傳遞給電子控制器以及執行機構。

長城汽車在2023年要投入商業應用的這個線控底盤，除了能支持L4級別的自動駕駛之外，還有兩個核心技術值得注意一下，分別是“電子機械線控制動”和“線控轉向”。面對智能汽車需要大量且精準的底盤信號，因此這套線控底盤或許會采用一個新型的底盤域控制器，對多傳感器的信號進行實時校驗、判斷以及修正。

針對以上“線控制動”和“線控轉向”兩個功能，底盤域控制器需要回饋和判斷的信息源包括但不限于：

1方向盤目標角度、方向盤目標轉速、方向盤轉角、方向盤轉速，轉向機構故障信息；

2制動踏板目標位置、目標減速、制動燈控制以及故障信息；

從執行端來看，線控油門、換擋以及線控空氣懸掛技術都已經相對成熟，但，目前還沒有一套能夠適用于L4自動駕駛功能的線控轉向、線控制動量產產品。

線控轉向，究竟是什么？

在傳統認知中，汽車的轉向機構由方向盤、轉向齒輪、轉向搖臂等部件組成，然后駕駛員轉動方向盤從而實現前輪的轉向角度，這是傳統意義上汽車的轉向原理。而我們接下來要迎來的是被稱為“Drive-by-wire”的線控技術，這套技術由人機接口、電信號模擬或數字模擬信號、執行機構傳感器以及功能裝置組成。最早是應用在飛機上的，駕駛員執行的操作轉化成弱電信號，然后通過弱電信號控制強電執行機構，實現相應的飛行操作。

背后的邏輯，用導線取代機械、液壓等傳統形式的鏈接機構，而且也不需要依靠駕駛員的輸出的力就能實現車輪的轉向操作。這樣一來，減少了機械連接機構，減輕了車輛的質量從而減少能耗。然后，放在智能化車型上可以引入計算機輔助控制系統，這就給以后的智能汽車、無人駕駛汽車對應的L4、L5級別自動駕駛功能鋪好了路。英菲尼迪已經有DAS線控技術在量產車上搭載了，例如Q50、Q60等，但前提投入量產之后也經歷過一次大規模的召回。

另外，長城汽車的線控轉向系統是全國首個支持L4+自動駕駛功能的線控轉向技術，其中還需要很多的傳感器參與工作，這些傳感器主要負責檢測方向盤與轉向機構的轉角的大小和方向等情況，然后把信息轉換為電信號傳送到電子控制器。最后電子控制器根據傳感器的信號進行分析、運算以及判斷，最終把信息傳送給轉向電動機。

而傳感器的精度，決定了整個線控轉向的性能是否優秀，雖然去除了機械結構，但增加的傳感器對于整個線控轉向系統的成本成為了一個重點問題。

目前市面上已經出現了單電機前輪轉向、雙電機前輪轉向、雙電機獨立前輪轉向、后輪線控轉向、四輪獨立轉向等轉向模式（多應用于無人物流車等）。但，目前長城汽車的線控底盤技術還沒有公布相關的配置以及傳感器信息。目前能知道的，長城汽車線控底盤的線控轉向技術，能實現轉向比在9-16之間主動調節或自由設置。

線控轉向的技術難度其實不大，但仍然面臨幾個問題：

1電子部件能不能達到像機械部件那樣的可靠度，在電子部件出現故障時，如何保證系統依舊能實現基本的轉向功能；

2沒有機械鏈接結構，手感模擬器怎么提供給駕駛員合適的路感；

3怎么通過軟件（算法）來實現方向盤圈數、敏感度；

4冗余設備，是否會導致額外增加成本和重量。

目前博世、采埃孚、NSK等零部件巨頭都有自己相應的“線控轉向技術”產品，但目前商業化落地的不多，比如Kayaba配套英菲尼迪量產。大概率長城汽車也會選擇現成的外資供應商，畢竟外資企業在技術或者成本上都比自研更有優勢。

EMB線控剎車，是未來的發展方向？

線控底盤里還包含了幾個主要的系統，線控油門、線控轉向、線控制動、線控換擋和線控懸架。其中的技術難點在于線控轉向和線控制動。而線控底盤只是發揮承載以上這些功能的作用，最終來執行計算后的操作。

那么，關于線控剎車長城汽車是怎么實現的？先明確一點，長城汽車的線控制動技術是由長城精工自主研發的制動系統。有別于目前的EHB液壓線控制動系統，長城汽車用的是EMB，其兩者都是線控制動BBW的分支。

EMB也就是電子機械線控制動系統，讓電機直接夾緊摩擦片，取代了EHB線控制動系統中的ESP、ibooster、液壓管路和EPB四大部件。它和EHB的最大區別就在于它不再需要制動液和液壓部件，制動力矩通過安裝在4個車輪里電機驅動的執行機構產生。簡單說就是EHB為“濕式制動器”而EMB是“干式制動器”后者直接拋棄了液壓制動。

而且EMB還取消了很多在EHB上現有的部件，長城汽車官方表示實現減重10%。而且液體不再作為傳遞介質，制動的響應速度變得更快，可以再不到100毫秒內響應，例如Brembo的線控制動系統響應時間是90毫秒、100km/h車速下制動距離縮短5.8米。而長城精工提供的EMB制動系統，100km/h-0制動距離可縮短4.8米。

雖然EMB制動系統相比于目前廣泛應用的EHB有更多的優勢，但也面臨著不少的問題：

1系統線路出現故障或者電源故障，制動系統應該如何制動；

2高速制動過程中，剎車片會產生大量的熱量，EMB需要加強系統的熱穩定性和散熱能力；

3剎車力度決定于電機大小，電機在輪轂內部也就等于輪轂體積決定了電機大小，從而決定電機功率大小；

4由于采用大量的傳感器、控制芯片，短時間內EMB系統成本會高于EHB成本，降低成本也是一個問題。

總結

智能化的最終目的，是實現自動駕駛，無論是線控轉向、線控制動還是它們的載體線控底盤，都是車企像“自動駕駛”這一目的逐步完善的過程。而在這個過程中，還得實現輕量化，就像上文提到的智能化、輕量化在推動著汽車產業的“線控技術”發展。而線控技術的關鍵，就是安全和冗余設計。

最后，關于可靠性這個事兒，延展一下。或許有不少人的傳統觀念里，電子設備容易發生故障，不如機械結構靠譜，但長城的這套線控底盤，用了三冗余設計，還有跨系統冗余。舉例說明，車輛線控轉向有A和B兩套方案，A方案失效時啟用B方案，當兩套方案全部失效的時候，跨系統冗余會啟動線控制動會調整不同車輪的制動力，制造輪速差從而實現轉向的操作。如果，以上全都失效？還有一個動能回收兜底。