汽车线控技术：引领汽车结构与设计的革命

线控技术最早应用于航空领域，随着汽车电子技术和网络技术的发展，以网络通信为基础的线控技术在汽车上的应用越来越普遍。所谓“线控”是指利用电子信息的传送和电气装置的动作取代传统的机械、液压、气动装置的连接和动作，如变速杆、节气门拉索、转向机传动机构、制动油路系统等。线控技术的广泛应用将带来汽车结构与汽车设计的革命。

采用线控技术的转向系统、制动系统、传动系统有望在未来汽车上率先获得应用。国外通用、德尔福、光洋、天合、奔驰等公司已运用线控技术开发了概念车。

线控系统的基本结构原理是：驾驶人的操纵指令通过人机接口转换为电信号传输到执行机构，控制执行机构的动作；传感器感知功能装置的状态通过电信号传给人机接口，反馈给驾驶人，如图9⁃32所示。

图9⁃32 线控系统的基本结构原理

线控系统在人机接口、执行机构和传感机构之间，以及与其他系统之间要进行大量的信息传输，要求网络的实时性好、可靠性高，而且要求具有冗余的“功能实现”，以保证在故障时仍可实现装置的基本功能。

线控技术的优势主要表现在以下方面：

1）由于操纵控制通过驾驶人的手完成，不需要转向盘、转向管柱和脚踏板，这就减少了正面碰撞时的潜在危险性，改善了汽车的安全性和舒适性，并为汽车设计提供了更大的设计空间。(www.xing528.com)

2）线控的灵活性大幅度降低了汽车设计、制造和生产成本。

3）线控汽车节省了许多机械连接装置、液压装置和气压装置，简化了结构和生产工艺，便于实现汽车轻量化。

4）无须使用液压制动或其他任何液压装置，使汽车更为环保。

5）便于实现个性化设计。由于驾驶特性如制动、转向、加速等过程都是程序设定的，设计师可设计不同的程序供用户选择。

汽车线控转向系统（Steering By Wire System，SBW）取消了转向盘与转向轮之间的机械连接，完全由电能实现转向，摆脱了传统转向系统的各种限制，不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性。

驾驶人操作转向盘时，转向盘传感器检测驾驶人的转向数据，横摆角传感器、摄像机等向转向辅助系统提供环境检测数据，转向数据和环境检测数据通过网络总线实时地传送给电子控制单元（ECU），ECU按照驾驶人的转向数据和环境检测数据，控制转向执行器动作实现转向，ECU同时将车轮的转角、转动转矩和路感等向驾驶人反馈。为确保转向系统安全可靠，系统设置了冗余电子控制单元，在紧急情况下，系统会忽略系统的错误信息，使车辆安全平稳地运行。