底盤的線控技術對于未來新能源汽車的意義

線控（Bywire），就如字面的意思一樣，即通過線纜來傳遞控制器的指令和信號并直接作用至執行器上，使執行器完成相應的動作。這項技術并不新，如今在飛機上已經全面普及了電傳操縱技術（Fly-By-Wire，FBW），就是通過線控來操控飛機，在飛行器上使用FBW最早可以追溯到二十世紀七十年代，而早在1984年空客A320就正式將線控技術用到民用客機上。

飛機之所以開始使用線控技術，是因為飛機的飛行速度越來越快，技術含量也越來越高，操控也越來越復雜，想要更加安全地快速飛行，只靠人類的雙手雙腳很難保證每次操作的一致性以及標準性。從而就誕生了用計算機電腦來控制飛機的辦法，甚至將絕大部分操作都完全交給電腦來執行，人類只在幾個關鍵步驟來發出操控指令，這些指令也同樣需要經過電腦來處理并通過線纜或電路傳遞給每一個參與執行的零部件。我們平時乘坐的民航科技就是“線控”下的“自動駕駛”機器。

汽車作為我們生活中最為重要的交通工具，我們對其駕駛操控方式都十分熟悉。我們經常使用的有方向盤、油門、剎車、換擋桿等。在通常情況下，這些操控機構都是由機械結構與最終執行運動的零部件相連，人類的大腦來控制四肢完成這些操控機構來完成駕駛，這就是傳統底盤運作方式。

但是隨著社會的發展和科技的進步，汽車能完成的事情也越來越多，越來越復雜，汽車也變得越來越安全。首先是自動擋汽車的普及，無需控制離合器和換擋桿，檔位的選擇和動力的結合車載控制器VCU就可以自動幫駕駛員完成，我們只需要選擇P/R/N/D幾種車輛狀態即可。而線控底盤（ChassisbyWire）就是將所有人類操控機構中的機械結構用線纜替代，就像現在的飛機一樣，由車載計算機電腦來控制車輛的所有動作。

傳統的機械底盤運作時就像一個“提線木偶”，人們通過擺動拉線它才能完成動作，而線控底盤則變成了“皮諾曹”，我們告訴他如何做它就會照做，甚至可以擁有智慧自己去完成相應的動作。這樣的車輛底盤執行效率更高，也更智能。

為何會有這樣的發展方向？因為我們更會“享受”了，也可以說更“懶”了。原來如果想坐車出門，但是又不想自己開車，或者自己不會開車，那么我們只能打車請一個司機師傅來開車載我們抵達目的地，現在我們想讓汽車自己開過去，連司機師傅都不用。這就是近些年最火的“自動駕駛汽車”。

線控底盤對于自動駕駛汽車是極為重要的，因為自動駕駛需要更高的執行速度和精度。之前的駕駛員是人類，人類是一個執行速度和精度非常高的智慧生物體，人類的執行動作也是通過神經之間的電信號來傳遞執行指令的。如今若希望汽車自己也可以完成人類那樣的駕駛動作，必然也要跟人類學習，那就是用電信號來直接控制車輛的所有動作，因為電信號的傳輸速度是光速。之后再配合算力超強的汽車“大腦”——自動駕駛計算機控制器，才真正有可能實現自動駕駛。

車輛底盤線控技術的發展是循序漸進的且歷史非常長。首先是線控換擋，第一款車用自動變速器1904年就被使用了，其次是線控油門，現在基本上所有的車都采用了電子油門來替代傳統的機械拉線或者拉桿式油門，第一款線控電子節氣門在1988年就誕生了，寶馬7系是首款搭載線控電子節氣門的車型。之后就是線控制動，1998年之后隨著混動汽車和電動汽車誕生開始應用，例如ABS就是線控制動的一種應用。最后是線控轉向，在乘用車領域大規模量產使用線控轉向的第一款車是2013年英菲尼迪推出的Q50車型。

絕大部分的底盤線控技術在十年前就已經成熟，為何基于線控底盤的自動駕駛汽車這兩年才開始崛起？因為“電”。傳統的燃油車其實動力源都是發動機，車載啟動電池也只是一個12V的小鉛酸電池，無論從功率還是容量來看都是小得可憐。線控底盤的執行機構全部都要使用電力，傳統的燃油車根本沒有辦法在保證充足驅動動力的前提下，提供額外的電力來驅動這些用電零部件。以電力為主要驅動力的新能源汽車則完全解決了這個難題，它儲存了充足的電能，而且輸出功率非常大，可以讓底盤上這些電動執行元器件有充足的電力供應，執行速度和效率大大提升。從而為自動駕駛汽車打造了一個強健的“身體”。

除此之外，自動駕駛汽車還需要一個算力超強的“大腦”，進行高速的計算并迅速判斷車輛與周邊環境，并下達準確的執行指令。人類的大腦耗能占據整個人體消耗的近20%，自動駕駛汽車也一樣，目前在測試中的自動駕駛汽車其自動駕駛系統能耗功率高達2.5kW，也用到了如今新能源車的2%左右，再算上那些執行機構，能耗占比實屬不小。

還有一點就是“線”，自動駕駛汽車的所有指令都是通過線纜來傳輸的，這根“線”決定了自動駕駛汽車的執行效率。就像是我們平時上網，如果網速慢，那一切信息都會變得卡頓和遲緩，用通俗的話來講就是“反射弧太長”。傳統汽車整車都使用的是CAN總線，CAN總線是如今汽車身體中的“命脈”，1983年由博世公司發明，直到2012年CANFD1.0國際標準的CAN總線才問世，帶寬1Mbps（1兆比特每秒），換算成byte（字節），只有區區的125Kbyte/s，面對如今的千兆民用網速，簡直就是上古產物。面對自動駕駛汽車，同樣CAN總線顯得非常吃力，因為面對攝像頭、激光雷達、雷達這些以圖片和視頻為主的“流量大戶”，CAN總線根本就毫無招架之力，它們可都是每秒上GB的數據流。所以為了未來自動駕駛汽車，新一代的線控底盤的數據傳輸線路都開始嘗試用以太網來替代CAN總線，讓汽車用上千兆網絡。但是目前絕大部分車規級執行器還是

新能源汽車和線控底盤是一種相輔相成的存在。新能源電動動力為線控底盤提供了電力的基石，而線控底盤也成為了新能源汽車成為未來智能汽車的“基本盤”。

線控底盤的成功已經有很多先例，例如絕大多數自動駕駛研發團隊都會采購林肯MKZ作為自動駕駛改裝測試車輛，究其原因是MKZ同時采用了線控油門、線控轉向、線控制動，成為了一個先天完備的線控底盤，雖然是一款燃油車型，但是這也使其成為了最熱門的自動駕駛基礎車型。當然這背后還有一家改裝公司就是Dataspeed，他們掌握了MKZ的底盤通信協議的“鑰匙”，可以讓自動駕駛計算機直接控制底盤的執行機構，這也是大家選擇的原因。

隨著自動駕駛技術的“火爆”，專門研發線控底盤的團隊、公司也如雨后春筍般誕生，北京理工大學的中云智車和酷黑科技都有相關的研發測試底盤平臺，百度和金龍合作的百度“阿波龍”也是基于一款中型客車的線控底盤打造。這樣的案例還有很多。

飛機早已實現了完全線控和自動駕駛，因為其造價成本非常昂貴，其投資回報率也是可以讓廠商接受的，但是汽車作為一種大眾商品，擺在它面前的不僅僅是技術難題，更大的困境是如何降低成本，讓每一個人都可以少花錢多享受。這也是汽車科技工作者們不斷努力的方向。而線控底盤就是這條征途上他們最重要的工具。