電動化趨勢下，汽車懸架發展

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）“懸架”在汽車的發展中，一直是一個極為重要的部分，懸架技術的發展與汽車工業的整體進步息息相關。而近年來，隨著汽車電氣化的發展，更先進的懸架層出不窮，比如比亞迪的云輦-X、下降到30萬以下價位的雙腔空懸、蔚來的天行全主動懸架等。

那么目前的汽車懸架到底發展到哪種程度了，電氣化在懸架的發展中起到什么作用？

汽車懸架的發展歷史

汽車懸架的發展可以追溯到汽車誕生之初，早期的汽車懸架系統極為簡單，主要是剛性軸和懸掛彈簧組成，由一根剛性軸連接車輪，并通過懸掛彈簧來吸收路面的沖擊。這種懸架沿用了很長時間，從汽車發明之初，一直到二十世紀初，都被廣泛用在汽車上。

剛性軸和懸掛彈簧由于結構的局限，對不平整路面的適應能力有限。

到了二十世紀三十年代，液壓減震器和螺旋彈簧開始在汽車懸架上廣泛應用。液壓減震器通過控制阻尼力來減少車輛震動，螺旋彈簧提供支撐，兩者互相配合，能夠達到較好的減震效果，相比以往的剛性軸系統提供更好的行駛性能和舒適性，這也是目前應用最廣泛的汽車懸架系統。

液壓懸架的本質其實就是通過減震器上的油量變化，來改變硬度和高度，而不同的液壓懸架差異，主要就在控制單元的放置形式上。

液壓懸架的結構包括：

液壓泵：作為液壓懸架系統的動力源，液壓泵負責提供壓力油，是系統的核心部件。

液壓缸：液壓缸與車輪相連，內部充滿液壓油。液壓缸通過液壓油的流動來吸收和減緩路面不平帶來的沖擊。

液壓閥：液壓閥控制液壓油在系統中的流動，包括流量和壓力，從而調節懸掛的軟硬和阻尼。

ECU：是液壓懸架系統的大腦，根據來自車輛傳感器的數據，如車速、車身姿態、路面狀況等，計算出最佳的懸掛設置，并通過控制液壓閥來實現。

傳感器：包括車速傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器等，用于監測車輛的實時狀態，并將數據傳輸給ECU。

比如仰望U8上的云輦-P實際上也屬于液壓懸架，不過包含了更為先進的主動調整功能。

到二十世紀50年代，氣動懸架系統開始受到關注，直到70年代開始在高端汽車上應用。氣動懸架的特點是，能夠通過調節氣壓來改變懸架的硬度和高度，可以改變車輛的運動性能或提高舒適性。不過早期氣動懸架成本過高，且維護困難，容易出現漏氣現象，導致氣壓不穩，工作壽命短，因此這項技術目前主要在后裝改裝市場上應用。

而氣動懸架系統的改進版本，空氣懸架在二十一世紀開始在高端車型上廣泛應用?？諝鈴椈墒强諝鈶壹艿暮诵牟考?，它利用橡膠氣囊內部的壓縮空氣作為彈性恢復力，起到緩沖、減震和承重的作用?？諝鈴椈煽梢酝ㄟ^外部氣罐來增減充氣量來調整剛度和承載力，還能改變車身高度，具有優異的吸振和降噪能力。

另外，空氣懸架還包括減震器、空氣供給單元（壓縮機、分配閥等）、控制器ECU、加速度傳感器、儲氣罐、電磁閥等部件。通過多個部件結合，ECU接收來自傳感器的車輛狀態信息，通過控制空氣供給單元和電磁閥來調節空氣彈簧中橡膠氣囊的氣壓，能夠快速調節車身高度和懸架剛性。

目前被廣泛宣傳的雙腔空氣懸架，實際上也是空氣懸架的一種，特別之處在于其空氣彈簧中設計成兩個氣室。通過改變兩個氣室的氣壓，能夠提供相比單腔空氣懸架更廣泛的調節范圍。

而隨著傳感器、ECU等的發展，目前的懸架系統已經往更實時的自動調整發展。甚至可以根據激光雷達對前方路面進行掃描，對即將到來的路面提前讓懸架系統進行調整，讓車輛真正達到如履平地的效果。

更緊湊、帶能量回收的電控液壓懸架
汽車懸架的本質，是如何快速調整懸架的剛性和高度，延遲越低，調整幅度越大，那么體驗的效果就能越好。

蔚來此前在ET9上演示的天行主動懸架，能夠完全適應路面上的減速帶，及時改變懸掛行程，真正實現如履平地的效果。

而在這背后的功臣，同樣是液壓懸架。但與市面上其他量產車型不同的是，ET9上使用了一種稱為高帶寬主動懸架（CM1）的技術。

這種技術是由ClearMotion開發，核心是一個被稱為Activalve的電機驅動的液壓泵系統，它由幾個關鍵部分組成：噪音消除裝置、內嚙合齒輪泵、微型無刷直流電機，以及底部的微處理器、功率器件和傳感器。

相比其他的主動液壓系統，CM1的主要的特點可以概括為三點：能量回收、高度集成化、軟件定義。

首先是能量回收，過去懸架在形式過程中的壓縮等動作，所產生的能量大部分以熱能的形式散發出去，而CM1中的Activalve設備，可以在彈簧收縮時，通過液壓油的流動來將壓縮動能轉化為機械能，并通過電機將這些機械能反向轉換為電能，這在電動汽車中更能帶來節能的效果。

根據官方介紹，ClearMotion的能量回收系統瞬時功率最大可以達到5kW，這可以大幅降低懸架在整車中的能耗占比，降低對電動汽車續航的影響。

集成化方面，主要在于Activalve的高度集成化，將噪音消除裝置、內嚙合齒輪泵、微型無刷直流電機，以及底部的微處理器、功率器件和傳感器等部件集成到能夠附著在避震器上的Activalve。

同時Activalve也是一個以軟件為中心的電液裝置，用于監測、處理和響應路況，并能夠通過軟件更新來提升性能和功能，包括與自動駕駛系統的聯動。

小結：

汽車電氣化的趨勢，不僅僅是在智能座艙，“彩電冰箱大沙發”上，驅動能源的改變，也在影響著汽車懸架的發展方向。未來汽車懸架系統也將隨著更多新技術的加入，而變得更加智能。