車輛線控系統(tǒng)是一種以電子信號取代傳統(tǒng)機械、液壓或氣動連接，來控制汽車關(guān)鍵功能（如轉(zhuǎn)向、制動、油門、換擋、懸掛等）。

它消除了諸如換擋連桿、節(jié)氣門拉線、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、制動油路等物理中介，實現(xiàn)了對車輛關(guān)鍵執(zhí)行部件（如轉(zhuǎn)向、制動、換擋、油門）的電子化控制。這不僅是一場連接方式的革命，更深刻改變了車輛的操縱機構(gòu)與操縱邏輯，并強力推動了執(zhí)行機構(gòu)的電氣化進程。本質(zhì)上，線控技術(shù)標(biāo)志著汽車從以機械為主導(dǎo)的系統(tǒng)向以電子系統(tǒng)為核心的重大轉(zhuǎn)型。為確保絕對安全，該技術(shù)對通信網(wǎng)絡(luò)的實時性和可靠性要求極高，且關(guān)鍵系統(tǒng)（如轉(zhuǎn)向和制動）必須設(shè)計功能冗余，以保證在單點故障時仍能維持基本操作能力。

自動駕駛技術(shù)的實現(xiàn)高度依賴于線控底盤。自動駕駛系統(tǒng)通過傳感器感知環(huán)境并做出駕駛決策（如路徑規(guī)劃），這些決策最終都需轉(zhuǎn)化為電信號來精確控制車輛執(zhí)行機構(gòu)。因此，將傳統(tǒng)汽車底盤改造為適配自動駕駛的線控底盤是必不可少的基礎(chǔ)。一個完整的自動駕駛線控底盤主要包含五大核心系統(tǒng)：線控轉(zhuǎn)向負(fù)責(zé)精確控制車輪方向；線控制動實現(xiàn)快速、可調(diào)的制動力分配；線控?fù)Q擋提供電子化的檔位選擇；線控油門（節(jié)氣門） 管理發(fā)動機動力輸出；線控懸掛則動態(tài)調(diào)節(jié)車身姿態(tài)與舒適性。這五大系統(tǒng)的協(xié)同工作，為自動駕駛提供了可靠、靈活的底層執(zhí)行平臺。

線控節(jié)氣門、線控?fù)Q擋、線控轉(zhuǎn)向和線控制動都是面向自動駕駛執(zhí)行端方向最核心的產(chǎn)品，其中又以制動技術(shù)難度更高。

01線控節(jié)氣門線控節(jié)氣門技術(shù)通過電子線束替代傳統(tǒng)的機械拉索或拉桿，在節(jié)氣門位置集成微型電動機，由電信號精準(zhǔn)驅(qū)動節(jié)氣門開合角度。其核心構(gòu)成包括加速踏板模塊、高精度位移傳感器、電控單元（ECU）、CAN總線通信系統(tǒng)、伺服電動機及節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)前，該技術(shù)已在傳統(tǒng)燃油車中普及為標(biāo)配，并全面覆蓋混合動力與電動汽車領(lǐng)域。由于電動化動力系統(tǒng)通常無需換擋（或采用線控?fù)Q擋），線控節(jié)氣門成為車輛動力控制的關(guān)鍵電子化樞紐，標(biāo)志著動力響應(yīng)機制從機械傳遞向數(shù)字電控的徹底轉(zhuǎn)型。

線控節(jié)氣門指通過用線束來代替拉索或者拉桿，在節(jié)氣門部位裝一只微型電動機，用電動機驅(qū)動節(jié)氣門開度。線控節(jié)氣門主要由加速踏板、踏板位移傳感器、ECU（電控單元）、CAN 總線、伺服電動機和節(jié)氣門執(zhí)行機構(gòu)組成，當(dāng)前線控節(jié)氣門或電子節(jié)氣門技術(shù)已經(jīng)成熟。針對傳統(tǒng)燃油車，線控節(jié)氣門現(xiàn)在基本是標(biāo)準(zhǔn)配置，混合動力和電動汽車中都是線控節(jié)氣門，基本不需要換擋，若有也會是線控。

線控節(jié)氣門系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)不是最初的電動機控制節(jié)氣門概念了，而逐漸發(fā)展成為根據(jù)加速踏板的位置，由ECU 決定節(jié)氣門的開合大小以及噴油量、噴油時間間隔，其核心技術(shù)在于踏板位置信號的實時性和噴油量、噴油時間地精確控制。

02線控?fù)Q擋

線控?fù)Q擋技術(shù)通過電子化操作界面（如旋鈕、按鈕、撥桿或觸控面板）取代傳統(tǒng)機械式擋桿，將駕駛員的換擋指令轉(zhuǎn)化為電子信號傳遞至變速器控制系統(tǒng)。該技術(shù)雖未改變?nèi)加蛙囎詣幼兯倨鞯暮诵目刂七壿嫞@著優(yōu)化了人機交互體驗，釋放了車內(nèi)空間布局潛力。目前，線控?fù)Q擋已在傳統(tǒng)燃油車、混合動力及純電動車型中廣泛應(yīng)用，其技術(shù)成熟度高、實施難度低，成為車輛座艙電子化升級的標(biāo)志性配置之一。尤其在電動化平臺上，由于動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化（多數(shù)電動車無需多級變速），線控?fù)Q擋更多承擔(dān)模式切換功能（如D/R/N擋位選擇），進一步降低了機械復(fù)雜性。

盡管線控?fù)Q擋對自動駕駛的核心控制鏈（如轉(zhuǎn)向/制動）影響有限，但其作為執(zhí)行端電子化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為自動駕駛系統(tǒng)提供了無縫接管車輛的基礎(chǔ)條件。當(dāng)車輛處于自動駕駛模式時，系統(tǒng)可直接通過電信號切換行駛模式（如前進/倒車/駐車），無需依賴機械聯(lián)動裝置。未來隨著智能座艙與自動駕駛技術(shù)的深度融合，線控?fù)Q擋將進一步向集成化（如與方向盤撥片整合）、情境自適應(yīng)（根據(jù)駕駛模式自動切換擋位邏輯）方向發(fā)展，最終成為智能汽車電子架構(gòu)中不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)模塊。

03線控轉(zhuǎn)向

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過完全取消方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接，以純電信號控制車輪轉(zhuǎn)向，徹底革新了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架構(gòu)。 其核心由三大模塊構(gòu)成：方向盤總成（集成高精度傳感器與反饋電機，實時采集駕駛意圖并模擬路感）、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成（當(dāng)前主流采用電控齒輪齒條機構(gòu)，由伺服電機驅(qū)動轉(zhuǎn)向拉桿）、系統(tǒng)控制器（動態(tài)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向角與反饋力，嵌入冗余安全算法）。這一技術(shù)突破實現(xiàn)了兩大自由設(shè)計維度——角傳遞特性（可編程調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向比，如低速靈活/高速沉穩(wěn)）與力傳遞特性（定制化力反饋模擬），從而衍生出傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向無法支持的功能：可變轉(zhuǎn)向比、主動回正補償、碰撞時轉(zhuǎn)向柱零侵入安全防護，以及與自動駕駛系統(tǒng)的無縫協(xié)同控制。當(dāng)前技術(shù)挑戰(zhàn)聚焦于毫秒級實時響應(yīng)（延遲<100ms）、全工況力反饋擬真度優(yōu)化及ASIL-D級功能安全冗余（雙通信通道+備用電源），而未來將向輪邊獨立轉(zhuǎn)向執(zhí)行器發(fā)展，賦能四輪矢量控制。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過電子閉環(huán)控制實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能：駕駛員操縱方向盤（或替代裝置如操縱桿/按鈕）時，系統(tǒng)控制器實時采集方向盤轉(zhuǎn)角、車速及橫擺角速度等傳感器信號，依據(jù)預(yù)設(shè)控制策略生成轉(zhuǎn)向指令；同時，路感模擬系統(tǒng)根據(jù)車輛行駛狀態(tài)（如輪胎抓地力、路面顛簸）動態(tài)生成反饋力矩，通過方向盤總成的執(zhí)行電機傳遞真實路感。 為平衡操控習(xí)慣與創(chuàng)新設(shè)計，現(xiàn)階段多數(shù)系統(tǒng)仍保留傳統(tǒng)方向盤組件以降低適應(yīng)難度。其核心變革在于：

1. 驅(qū)動方式電子化：轉(zhuǎn)向力由電控執(zhí)行機構(gòu)（伺服電機或電液系統(tǒng)）替代機械傳動，實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向的精準(zhǔn)控制；
2. 安全冗余架構(gòu)：采用雙電機或電液復(fù)合系統(tǒng)等硬件冗余方案，當(dāng)主系統(tǒng)故障時備份系統(tǒng)即刻接管，確保轉(zhuǎn)向功能不中斷（如滿足ASIL-D功能安全等級）；
3. 擴展靈活性：在四輪獨立轉(zhuǎn)向電動車上，可部署4個轉(zhuǎn)向電機直接控制各車輪轉(zhuǎn)向角，實現(xiàn)蟹行轉(zhuǎn)向、極小轉(zhuǎn)彎半徑等高級機動功能。

04線控制動

線控制動是一種先進的制動技術(shù)，其核心在于利用電子信號線纜替代傳統(tǒng)的液壓或氣壓制動管路。該系統(tǒng)通過電子控制器（ECU）直接操控安裝在車輪上的電子制動執(zhí)行器（作動器），實現(xiàn)對制動力的精確、動態(tài)調(diào)控。
一個完整的線控制動系統(tǒng)通常包含三個關(guān)鍵部分：

• 制動踏板模塊： 由制動踏板、踏板行程傳感器以及踏板力感模擬器構(gòu)成。行程傳感器實時監(jiān)測駕駛員的踩踏動作和深度，將其轉(zhuǎn)化為表征制動意圖的電信號。
• 制動控制器（ECU）： 作為系統(tǒng)大腦，它接收來自踏板行程傳感器的駕駛員意圖信號，同時綜合處理來自車輛縱向/橫向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器（以及可能的輪速傳感器等）的車輛動態(tài)信息。
• 車輪制動作動器： 通常是電子控制的液壓單元或電機驅(qū)動裝置，直接作用于制動卡鉗。它接收來自控制器的指令，快速、高精度地生成所需的制動壓力。

工作流程簡述： 駕駛員踩下踏板，行程傳感器檢測到動作并將意圖信號發(fā)送給控制器?？刂破骰隈{駛意圖和實時車輛狀態(tài)（如加速度、穩(wěn)定性）進行復(fù)雜計算，得出每個車輪所需的最優(yōu)制動力，并指令對應(yīng)的作動器執(zhí)行。與此同時，控制器會向踏板模塊中的力感模擬器發(fā)送指令，使其產(chǎn)生與預(yù)期制動力相匹配的踏板反作用力，為駕駛員提供直觀且符合預(yù)期的踏感反饋，模擬傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的腳感。
線控制動技術(shù)依據(jù)實現(xiàn)方式可分為三大類：
1.電子駐車制動系統(tǒng)（EPB，Electronic Parking Brake）：這是線控制動的基礎(chǔ)應(yīng)用形式，通過電子信號控制實現(xiàn)車輛的靜態(tài)駐車功能。

2.電液線控制動系統(tǒng)（EHB，Electronic Hydraulic Brake）：作為當(dāng)前量產(chǎn)車的主流方案，EHB 部分取代了傳統(tǒng)液壓管路。EHB 沒有了真空助力器，結(jié)構(gòu)更簡單緊湊；電動驅(qū)動，響應(yīng)也更加迅速；方便實現(xiàn)四輪制動分別控制；容易集成ABS (Anti-lock Braking System), TCS (Traction Control System) 以及 ESC (Electric Stability Control)等輔助功能。其核心優(yōu)勢在于：精準(zhǔn)獨立控制： 能夠精確、獨立地調(diào)節(jié)各車輪輪缸壓力?？焖夙憫?yīng)： 系統(tǒng)反應(yīng)速度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)。集成化控制： 天然具備與再生制動系統(tǒng)協(xié)同工作的能力，通過控制算法實現(xiàn)機電制動力無縫協(xié)調(diào)，最大化能量回收效率。安全協(xié)同： 可高效集成防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESP） 等主動安全功能，大幅提升車輛制動穩(wěn)定性與安全性。
工作過程為：

1. 駕駛員踩下制動踏板，輸入機械力；
2. E-Booster通過電機和泵對駕駛員的輸入進行助力(boost)；
3. 制動主缸將駕駛員的輸入力和E-Booster的助力轉(zhuǎn)化成制動系統(tǒng)液壓；
4. 主缸液壓通過制動硬管和軟管傳遞至每一個車輪的制動卡鉗輪缸；
5. 液壓推動輪缸的活塞，產(chǎn)生壓力，將摩擦片壓緊到旋轉(zhuǎn)的制動盤上；
6. 摩擦片在垂直壓力的作用下，產(chǎn)生摩擦力和制動力矩，對整車進行制動。

3.電子機械制動系統(tǒng)（EMB，Electro-Mechanical Brake）：代表線控制動的終極形態(tài)，完全摒棄了液壓管路，直接在車輪處通過電機驅(qū)動產(chǎn)生制動力。電子機械制動 EMB 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)顯得更簡潔了，取消了制動系統(tǒng)的液壓備份部分，踏板信號與執(zhí)行器之間完全靠電子信號傳輸，與 ABS、TCS、ESC 等模塊配合實現(xiàn)車輛底盤的集成控制， 是真正的線控制動系統(tǒng)。
其核心架構(gòu)與工作流程如下：

1. 全電子信號傳輸，制動踏板信號與車輛傳感器信號（輪速、加速度等）直接傳輸至中央控制器（ECU）。
2. 分布式?jīng)Q策與控制，ECU綜合信號決策后，向四個獨立車輪制動模塊發(fā)送指令。
   電機驅(qū)動單元：直接推動摩擦材料塊壓緊制動盤
   獨立電機控制器：實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)與精準(zhǔn)力矩控制
3. 功能實現(xiàn)機制，制動力分配（EBD）、防抱死（ABS）、牽引力控制（TCS）、穩(wěn)定性控制（ESC）等功能，通過協(xié)調(diào)四輪模塊的電機輸出實現(xiàn)。

來源：新能源汽車電控開發(fā)與測試