文|黃華丹
軟件定義汽車已經成為行業(yè)共識，采埃孚則認為，軟件定義汽車的本質是軟件定義底盤。
相比于傳統(tǒng)的底盤系統(tǒng)，智能底盤的兩大特質是線控技術以及軟硬件解耦，應用層軟件上移。而在汽車行業(yè)邁向自動駕駛的過程中，底盤執(zhí)行器的冗余是必不可少的一環(huán)，也是冗余技術的成熟使得線控成為了可能。
線控底盤，也被稱為自動駕駛的基礎，正成為多家傳統(tǒng)Tier 1發(fā)力的方向。
11月13日，采埃孚在“下一代出行日”上展示了其全面的線控和懸架系統(tǒng)產品，同時首發(fā)全新線控制動系統(tǒng)，無需制動液，可干濕混合使用。11月1日，舍弗勒也在其太倉新能源二期工廠啟用儀式上表示其正在開發(fā)線控轉向系統(tǒng)的核心部件，將在2025年前后投入批量生產。
01.線控底盤可實現(xiàn)人機解耦
傳統(tǒng)汽車的底盤主要由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。而線控底盤，則是對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 是可實現(xiàn)“人機解耦”，即將執(zhí)行器與駕駛員所控制的方向盤和剎車踏板做到解耦。
此外，由于線控結構下操作單元和執(zhí)行單元之間不存在機械能量的傳遞，其響應時間也將大大縮短，精度大幅提升。同時，執(zhí)行單元使用外來能源執(zhí)行操作命令，其執(zhí)行過程和結果受電子控制器的監(jiān)測和控制，也有利于在遇到緊急工況時保證駕駛員和乘客的安全，因此線控底盤亦具有高安全性的特點。
線控底盤分為線控換擋、線控油門、線控懸架、線控轉向、線控制動五大功能。
其中，線控油門及線控換擋由于技術難度較低，目前已實現(xiàn)較高的滲透率。相較而言，線控懸架、轉向及制動系統(tǒng)，受制于高昂技術壁壘及上車成本，目前整體仍處于量產的初期階段。據(jù)測算，當前線控制動滲透率僅為 3%左右，線控懸架滲透率不足 3%，線控轉向則幾乎尚未實現(xiàn)規(guī)?；慨a。
02.線控轉向是先進且高安全的產品，幾乎還沒有量產
舍弗勒中國汽車科技事業(yè)部總裁陳相濱博士表示，線控轉向是一個很明顯的趨勢，通過線控轉向可實現(xiàn)解耦，取消方向盤。在高級別的自動駕駛領域，線控轉向是必須的。
舍弗勒中國首席技術官劉泳也表示，在乘用車領域，到L3級別自動駕駛功能出現(xiàn)以后，線控技術就會成為必須。并且這種線控技術的功能安全冗余，要達到最高功能安全等級Level D，包括網絡安全等所有一套系統(tǒng)都要加上去，是一個復雜，先進且高安全性的產品。同時對駕駛員和整車的操控性會更好。因為它通過信號來控制，全電的響應速度會更快。通過控制邏輯、還有各種算法的調節(jié)，也會使控制的精度更高。
而在商用車領域，今年的上海車展上，舍弗勒與重卡自動駕駛公司智加科技建立合作伙伴關系，共同打造卡車行業(yè)的自動駕駛解決方案。舍弗勒將主要開發(fā)和制造創(chuàng)新的電液助力轉向系統(tǒng)。
線控轉向實現(xiàn)了方向盤與轉向系統(tǒng)之間的物理解耦，可滿足高階自動駕駛的同時兼具舒適性、輕量化等優(yōu)勢。
不過，目前市場主流的轉向系統(tǒng)以四類EPS電動轉向系統(tǒng)為主，在新能源領域滲透率已接近100%。
EPS，electricpower steering，即電動助力轉向系統(tǒng)，也可稱為半線控轉向，仍保留轉向軸及齒輪齒條，電機僅起到助力作用，可滿足L0-L2級別自動駕駛。
線控轉向則可通過各種傳感器獲得方向盤的轉角數(shù)據(jù)，由ECU將其計算為具體的轉向數(shù)據(jù)，結合車速及車輛行駛狀態(tài)來對轉向電機進行控制實現(xiàn)轉向。
目前，線控轉向系統(tǒng)的規(guī)模化量產仍然面臨著以下幾方面技術難點：包括電子器件的冗余安全問題，路感電機控制算法優(yōu)化，以及與自動駕駛系統(tǒng)的協(xié)調性問題。
預計將在2024年左右開始實現(xiàn)商業(yè)化落地，早期供應商仍以海外Tier 1為主。
根據(jù)各公司官方網站信息披露，舍弗勒、萬都、捷太格特、耐世特、現(xiàn)代摩比斯等企業(yè)都在開發(fā)線控轉向產品。而國內廠商由于切入較晚差距較大，多數(shù)企業(yè)正處于研發(fā)階段。
采埃孚同樣表示，其線控轉向系統(tǒng)預計將于2025年量產。
03.線控制動是新能源汽車的最優(yōu)解
采埃孚通過車輛運動控制軟件cubiX?對線控轉向（包括后輪轉向）、帶有集成制動控制的線控制動、電控主動阻尼等技術整合，構建了智能網聯(lián)的底盤系統(tǒng)。不僅能夠提供更好的車輛控制、更短的制動距離，同時讓轉向更靈活，高速行駛更穩(wěn)定，續(xù)航里程和效率也更高。
采埃孚線控制動
采埃孚的“干式”線控制動系統(tǒng)無需制動液，制動壓力由小型電機而非液壓產生，制動踏板和制動執(zhí)行器之間的信號也只通過電訊號傳輸。
制動技術在保障汽車的流暢操控以及安全上發(fā)揮著決定性的作用，整體來看，制動系統(tǒng)主要由供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器四部分組成。壓力制動包含氣壓制動和液壓制動兩種，其中氣壓制動反應慢、制動力大、結構復雜，通常應用于重卡、貨車等；液壓制動反應靈敏、制動力小、結構靈活不受管路限制，通常應用于乘用車之中。
與傳統(tǒng)制動系統(tǒng)相比，新的線控制動系統(tǒng)，例如集成制動控制系統(tǒng)（IBC），可以實現(xiàn)更短的制動距離、更好的制動能量回收、以及更低的維護費用。
數(shù)據(jù)顯示，在100km/h速度下，線控系統(tǒng)的自動緊急制動功能的制動距離相比傳統(tǒng)制動系統(tǒng)可縮短高達9米。此外，線控制動系統(tǒng)可以更好的配合制動能量回收，增加高達17%的續(xù)航里程。
而采埃孚的干式線控制動系統(tǒng)相較傳統(tǒng)制動系統(tǒng)，還可通過降低剎車片和制動盤的接觸實現(xiàn)幾乎為0的殘余拖滯力矩，從而減少由于磨損而產生的顆粒排放，降低行駛阻力，節(jié)省能源并增加電動車續(xù)航里程。
而且，取消液壓系統(tǒng)同樣意味著更少的系統(tǒng)組件，可以顯著降低車輛在生產過程中的組裝和物流成本。在車輛使用期間，由于不再需要更換制動液，相應的維保工作也相應減少，用戶也將從此受益。
此外，雖然線控制動系統(tǒng)中，制動踏板和制動執(zhí)行裝置之間不再有機械連接，但用戶的制動體驗仍將與液壓制動器相同。系統(tǒng)中備份了所有連接，系統(tǒng)以及能量供應，以確保數(shù)據(jù)傳輸和處理的安全性，這與航空領域中常用的線控系統(tǒng)類似。
線控制動為新能源汽車的最優(yōu)解，已逐步開始規(guī)?；慨a上車。線控制動方案以電子助力器取代真空助力直接建壓，無需消耗能量建立真空源，可以有效解決新能源汽車真空源缺失的問題；而且，由于其利用電信號控制電機，一定程度上可以減少能量損失、提升響應速度，從而提升能量利用率，進一步提高新能源汽車的續(xù)航能力。
公開信息顯示，目前頭部主機廠已逐步開始在新能源車型上規(guī)?；慨a線控制動系統(tǒng)。據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2021年中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配線控制動系統(tǒng)上險量為 306.75萬輛，同比增長58.06%，前裝搭載率為15.04%。
此外，線控制動可實現(xiàn)能量回收的特性，也使其成為新能源車的重要配置。
線控制動也仍處于行業(yè)發(fā)展初期，海外頭部Tier1憑借在傳統(tǒng)制動領域的技術積淀及先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)著全球絕大數(shù)市場份額。
而線控懸架又稱電控懸架或主動懸架，是以空氣懸架為基礎，進一步增加傳感器和電控系統(tǒng)的懸架系統(tǒng)，可根據(jù)道路實際情況主動調節(jié)懸架的高度、剛度和阻尼，以實現(xiàn)行車和駐車姿態(tài)的精細化控制系統(tǒng)、提升駕駛舒適度。
目前，絕大多數(shù)空氣懸架已為電控空懸，但由于其懸掛結構復雜、成本高昂且需要與自動駕駛系統(tǒng)進一步協(xié)調配合，因而在乘用車中滲透率仍然較低。
除了線控油門和線控換擋，線控底盤技術仍然在發(fā)展初期。但作為自動駕駛的基座，已經有越來越多的Tier 1進入這個領域。
正如舍弗勒集團汽車科技事業(yè)部首席執(zhí)行官Matthias Zink所言，線控技術的發(fā)展將徹底改變駕駛員的駕駛體驗，為汽車行業(yè)提供更多的設計自由度。