帶你解讀汽車參數配置表——聊聊高大上的主動懸架

有一些人條件比較好，對汽車的品質也有較高的要求，他們在購買汽車時可能會選擇豪華品牌。在豪華汽車上，經常使用主動懸架系統，比如空氣懸架、液壓懸架、電磁懸架以及電子液力懸架等。那麼這些懸架與普通的懸架有什麼區別呢？今天老侯就來給大家說說這些高大上的主動懸架系統是怎麼回事。

被動懸架系統

首先來看看之前我們介紹的懸架系統

這些懸架，只能在汽車受到路面的衝擊與振動或車輛受到外力作用而改變行駛狀態時才會起作用，而不會主動的調整車身姿態以適應路面狀況和行駛狀態，這種懸架系統稱之為被動懸架系統。

在這些懸架系統中，彈簧和減振器共同作用，確定了汽車的行駛性能和操縱性能。但是傳統的機械彈簧其剛度是不能變化的，傳統的減振器其減振力同樣不能變化。因此，由這些傳統元件組成的懸架不可能同時滿足良好的乘坐舒適性和良好的操縱穩定性。

例如，為提高汽車乘坐的舒適性，要求懸架做得比較軟。以滿足汽車在不平路面上行駛時車輪有較大的運動空間。但這將導致汽車在行駛過程中，由於路面的顛簸而使車身位移增大，這種位移的增大會對汽車行駛的穩定性帶來十分不利影響。反之，為提高汽車操縱的穩定性，要求懸架要有較大的彈簧剛度和較大的減振器減振阻尼，以限制車身過大的運動。但這又會導致車身產生較大顛簸，從而影響汽車的乘坐舒適性和車輛行駛的平順性。

因此，傳統的懸架在設計過程中不可避免地要不斷在乘坐舒適性和操縱穩定性中尋求妥協。最終設計的懸架參數（彈簧剛度和減振器減振阻尼等）是不可調節的，使得傳統懸架只能保證汽車在一種特定的道路和速度條件下達到性能最優的匹配，並且只能被動地承受地面對車身的作用力，而不能根據道路、車速的不同而改變懸架參數，更不能主動地控制地面對車身的作用力。

主動懸架系統

相對於傳統懸架，通過採用電子技術實現汽車懸架的控制的電控懸架，依據道路、車速的不同而改變懸架參數（彈簧的強度和減震器的阻尼），既能使汽車乘坐的舒適性達到令人滿意的程度，又能使汽車的操縱穩定性達到最佳狀態。

這種可根據汽車的運動狀態、路面狀況以及載荷等參數的變化，對懸架的剛度和阻尼進行動態地自適應調節，使懸架系統始終處於最佳減振狀態的稱為主動懸架系統。

近年來，人們不斷開發適應各種行駛工況的最優懸架控制系統，在轎車，尤其是豪華高檔轎車中，相繼出現了性能更加優越的各種電子控制懸架系統。

電子控制懸架系統的組成與工作原理

01、電子控制懸架系統的組成

感測器：

車高感測器、車速感測器、加速度感測器、轉向盤轉角感測器、節氣門位置感測器等。

開關：模式選擇開關、制動燈開關、停車開關、車門開關等。

執行器：可調阻尼力減震器、可調節彈簧高度和彈性大小的彈性元件等。

電子控制單元 ：

由輸入電路 、微處理器 、輸出電路 、電源電路等 、程序軟體等組成。

02、電子控制懸架系統的工作原理

懸架ECU根據各感測器輸入的信號，經過運算分析後輸出控制信號，控制各執行器動作，及時調整懸架的剛度、阻尼及車身高度，以確保汽車在行駛過程中的操縱穩定性和平順性。懸架ECU按照司機通過模式選擇開關選的「軟」或「硬」模式進行控制，有些懸架電子控制系統則是由ECU根據有關感測器的信號自動選擇一種模式進行控制。

電控主動懸架的控制功能

01、懸架彈簧剛度和減振阻尼控制

彈簧剛度和減振器減振阻尼力均由電子裝置控制。彈簧剛度有「軟」和「硬」兩種模式，減振器減振阻尼則有「軟」、「中」和「硬」三種模式。電子裝置根據車速和路面的變化自動地調節懸架剛度和減振阻尼，此外，在車速或轉向急劇變化時，會造成車身姿態的急劇變化，所以，必須對車身姿態實施控制。具體控制功能如下：

1、防側傾控制：

使彈簧剛度和減振阻尼變成「硬」狀態。該項控制能抑制汽車高速轉彎時產生的側傾，使汽車的姿勢變化減至最小，以改善操縱性。

2、防「點」頭控制：

使彈簧剛度和減振阻尼變成「硬」狀態。該項控制能抑制汽車制動「點」頭，使汽車的姿勢變化減至最小。

3、防後仰控制：

使彈簧剛度和減振阻尼變成「硬」狀態。該項控制能抑制汽車加速時後仰，使汽車的姿勢變化減至最小

4、高車速控制：

使彈簧剛度變成「硬」狀態和使減振阻尼變成「中」狀態。該項控制能改善汽車高速行駛時的穩定性和操縱性

5、不平整道路控制：

使彈簧剛度和減振阻尼視需要變成「中」或「軟」狀態，以抑制汽車車身在懸架上下跳動，改善汽車在不平坦道路上行駛時的乘坐舒適性。

6、顛動控制和跳振控制：

使彈簧剛度和減振阻尼變成「中」或「軟」狀態。它能抑制汽車在不平坦道路上行駛時的顛動和上下跳振

7、路面感應半主動控制：

對應於不同的道路，提供四輪獨立的減振阻尼最佳控制。相應地，汽車可在各種不同的道路和行駛狀況下保持恆定姿態。

02、車身（底盤）高度控制：

根據高度控制開關所選取的模式以及汽車所處的狀態，控制裝置自動調整汽車的車身高度，使汽車經常處於穩定的狀態。這種控制方式有三種：自動高度控制、高車速控制和點火開關關斷控制。

1、自動高度控制：

不管乘員和行李重量情況如何，使汽車高度保持在某一個恆定的高度位置。操作高度控制開關能使汽車的目標高度變為「正常」或「高」的狀態

2、高車速控制：

當高度控制開關在「hight（高）」位置時，汽車高度會降低到「正常」狀態。這就改善高速行駛時的空氣動力學和穩定性

3、點火開關關斷控制：

當點火開頭關斷後因乘員重量和行李重量變化而使汽車高度變為高於目標高度時，能使汽車高度降低到目標高度。這就能改善汽車駐車時的姿勢

目前市面上主流的主動懸架主要有四種形式：

空氣懸架、液壓懸架、電磁懸架以及電子液力懸架。

下面分別給大家介紹一下。

空氣式主動懸架

技術特點：底盤可升降，應用車型廣泛

技術不足：可靠性不如螺旋彈簧

應用車型：賓士S350、奧迪A8L、保時捷卡宴等

主動懸架系統應用最廣泛的就是空氣式可調懸架。在系統組成上，它主要是由控制電腦、空氣泵、儲壓罐、氣動前後減振器和空氣分配器等部件。主要用途就是控制車身的水平運動，調節車身的水平高度以及調節減振器的軟硬程度。

通常來講，裝備空氣式可調懸架的車型前輪和後輪的附近都會設有離地距離感測器，按離地距離感測器的輸出信號，行車電腦會判斷出車身高度變化，再控制空氣壓縮機和排氣閥門，使彈簧自動壓縮或伸長，從而降低或升高底盤離地間隙，以增加高速車身穩定性或複雜路況的通過性。

而在日常調節中，空氣懸架會有幾個狀態。

1、保持狀態。當車輛被舉升器舉起，離開地面時，空氣懸掛系統將關閉相關的電磁閥，同時電腦記憶車身高度，使車輛落地後保持原來高度：

2、正常狀態，即發動機運轉狀態。行車過程中，若車身高度變化超過一定範圍，空氣懸架系統將每隔一段時間調整車身高度：

3、喚醒狀態。當空氣懸架系統被遙控鑰匙、車門開關或行李廂蓋開關喚醒後，系統將通過車身水平感測器檢查車身高度。如果車身高度低於正常高度一定程度，儲氣罐將提供壓力使車身升至正常高度。同時，空氣懸架可以調節減震器軟硬度，包括軟態、正常及硬態3個狀態（也有標註成舒適、普通、運動三個模式等），駕駛者可以通過車內的控制鈕進行控制。

相比傳統懸架，空氣式可調懸架結構較為複雜，其出現故障的幾率和頻率也會高於螺旋彈簧懸架系統，而用空氣作為調整底盤高度的動力來源，相關部件的密封性也是一個問題，另外，如果頻繁地調整底盤高度，還有可能造成氣泵系統局部過熱，會大大縮短氣泵的使用壽命。隨著技術水平的不斷提高，應用的車型也越來越廣泛。

液壓式主動懸架

技術特點：底盤可升降，採用液壓油耐用性更好

技術不足：技術水平相對老舊，反應速度偏慢

應用車型：雪鐵龍C5(海外) 雪鐵龍C6

液壓式可調懸架。就是利用液壓變化來調節車身的懸架系統。它的核心部件是一個內置式電子液壓集成模塊，可以根據車輛行駛速度對減震器的伸縮頻率和程度加以調整。另外，由於不同車型的重心分配有所同，因而通常要在汽車重心的附近安裝縱向橫向加速度橫擺陀螺感測器，用來採集車身震動、車輪跳動以及傾斜狀態等信號，這些信號經過行車電腦運算，並把相應執行信號傳遞給四個執行油缸，並以增減液壓油的方式來改變離地間隙等。

與空氣式可調懸架系統類似，液壓式可調懸架也可以進行底盤升高或自動調節。

比如說老款雪鐵龍C5車，它在停車時，其車身高度自動降為最低，車發動後恢復車身高度。在車輛行駛狀態下，城市道路及車速低於110公里/小時時，會採用標準高度；當車速超過110公里/小時時，電子液壓集成塊控制車身頭部降低15毫米，車尾部降低11毫米。降低重心可以改善車輛行駛穩定性，減小迎風最大截面和降低對側風的敏感度，同時降低油耗；當車速低於90公里/小時後車身恢復到標準高度；路況不好時，電子液壓集成塊控制車身升高，以最大限度保證減震行程長度與舒適性。

電磁式主動懸架

技術特點：技術先進，系統響應迅速。

技術不足：成本較高，多應用於豪華車型上，穩定性有待檢驗。

應用車型：奧迪TT、凱迪拉克SLS、凱迪拉克CTS

所謂電磁式可調懸架就是利用電磁反應來實現汽車底盤高度升降變化的一種懸掛方式，它可以在極短的時間內作出反應。來抑制振動，保持車身穩定。特別是在一些相對極端的環境下，比如高速行車中突然遇到顛簸，電磁懸架的優勢就會非常明顯，它的反應速度可以比傳統懸架快5倍。

在系統組成方面，電磁懸架系統是由行車電腦、車輪位移感測器、電磁液壓桿和直筒減振器組成。在每個車輪和車身連接處都有一個車輪位移感測器，感測器與行車電腦相連，行車電腦又與電磁液壓桿和直筒減振器相連。

電磁減振器的奧秘在於其中充當阻尼介質的電磁油液，這種電磁液中是由合成的碳氫化物和細微的鐵粒組成。而這些金屬粒子在普通狀態下，會雜亂無章的分布在液體中，而隨著電磁場的產生及磁通量的改變，它們就會排列成一定結構，粘滯係數也隨之改變，進而改變阻尼。而電磁場的強度只需要改變電流即可控制。也就是說這套系統的控制只需要改變電流就能夠達到控制阻尼係數的目的。

其實這個減震過程，主要就是在車輛行駛到顛簸路面，引起車輪跳動的時候，感測器會迅速將信號傳至控制系統，控制系統發出相應指令，將電信號發送到各個減振器的電子線圈，使電流的運動產生磁場，在磁場的作用下，電磁液的粘度得到改變，從而達到控制車身、減震的目的。而如此複雜的過程實際上只是瞬間完成。舉個例子說當你讀完以上這幾行文字時，這個過程已經可能已經完成了3000次。（每秒可達1000次）

電子液力式主動懸架

技術特點：控制精準，反應速度快

技術不足：穩定性有待檢驗

應用車型：別克新君越、歐寶雅特（海外）

電子液力式可調懸架也稱連續減震控制系統（CDC），它也是主動懸架的一種。這套系統可以獨立控制每個車輪的懸掛阻尼。其電子感應器能根據讀取路況信息，適時對減振器作出調整，使之在軟硬間頻繁切換。從而更迅速準確地控制車身的側傾、俯仰以及橫擺跳動。提高車輛高速行駛和過彎的穩定性。

而與較為傳統的液壓式可調懸架不同，電子液力式懸架對電子設備的依賴性要更強。核心部件由中央控制單元、CDC減振器、車身加速度感測器、車輪加速度感測器以及CDC控制閥構成，其中減振器是基於傳統的液壓減振器構造，減振器內注有油液，有內外兩個腔室，油液可通過聯通兩個腔室間的孔隙流動，在車輪顛簸時，減振器內的活塞便會在套筒內上下移動，其腔內的油液便在活塞的往複運動的作用下在兩個腔室間往返流動。油液分子間的相互摩擦以及油液與孔壁之間的摩擦對活塞的運動形成阻力，將振動的動能轉化為熱量，熱量通過減振器外殼散發到空氣中，這樣就實現了減振器的「減震」過程。

老侯解讀

主動懸架最主要的優點就是能夠路面情況及車身負荷自動的調整懸架的剛度，使車輪能夠時刻緊密貼合路面，保持良好的附著力，從而使汽車具有良好的操控性；同時又具有很好的舒適性，能夠抑制汽車的加速抬頭、制動點頭、轉向側傾等現象，時刻將車身姿態控制在極限範圍內，避免失控的危險。空氣懸架是大多數汽車的選擇，隨著技術的進步，電磁懸架應用越來越廣泛，最新的賓士車上使用 的電控液壓懸架，能使汽車在各種路面上保持車身的水平，高速過彎時車身側傾極小。可以想像，在將來，必然有更多的汽車採用主動懸架系統，汽車的舒適性和操控性會有一個實質性的的提高！

推薦閱讀：