開(kāi)卷的汽車(chē)主動(dòng)懸架-從會(huì)跳舞的仰望到會(huì)振動(dòng)的蔚來(lái)

我們之前文章《從比亞迪“云輦”看汽車(chē)技術(shù)最后的堡壘-底盤(pán)懸架》分享了中國(guó)汽車(chē)制造攻克了汽車(chē)技術(shù)最后的堡壘-底盤(pán)懸架，但顯然勤勞的中國(guó)人永遠(yuǎn)不會(huì)止步，所以2023年也拉開(kāi)了中國(guó)汽車(chē)“卷”底盤(pán)懸架的局面，回顧2023年從比亞迪仰望到年底發(fā)布了的蔚來(lái)ET7,問(wèn)界M9等等車(chē)型都不約而同的開(kāi)始宣傳懸架底盤(pán)技術(shù)，特別是蔚來(lái)ET9以及仰望U9的主動(dòng)懸架。

所以本文將分享一些關(guān)于懸架技術(shù)最先進(jìn)的主動(dòng)懸架部分，分享主要分以下幾塊：

• • 主動(dòng)懸架的鼻祖-70年前的雪鐵龍
  • 跳舞的比亞迪U9和德系奔馳
  • 蔚來(lái)ET9懸架與Bose耳機(jī)
  • 德系ZF，比亞迪，華為，蔚來(lái)懸架哪家強(qiáng)？

希望能帶來(lái)一些信息對(duì)于懸架的好壞以及發(fā)展有一些認(rèn)知的背景知識(shí)。

主動(dòng)懸架的鼻祖-70年前的雪鐵龍

歐美汽車(chē)的百年，懸架一直承受運(yùn)動(dòng)，舒適，多功能的屬性，從來(lái)都是汽車(chē)移動(dòng)出行屬性中非常重要的一點(diǎn)。?作為日常重要舒適這一重要需求，它從來(lái)都在不斷發(fā)展進(jìn)化。從平面到坑洼路面；從直行到彎道；它的終極發(fā)展就是讓所有駕駛環(huán)境和工況如履平地，背后的理論是運(yùn)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)換。但從螺旋彈簧，到減振器，懸架僅僅解決的是如何確保能量的存儲(chǔ)和釋放，也就是在時(shí)間上的能量轉(zhuǎn)移。如果有外部能量的加入才能保證固定時(shí)間段的能量保持，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)身平穩(wěn)，而這就拉開(kāi)了主動(dòng)懸架的發(fā)展歷史。

1955年雪鐵龍?jiān)谄鋭?chuàng)新型DS 19上使用了四輪液壓氣動(dòng)懸架和自動(dòng)調(diào)平技術(shù)，引入了泵和活塞液壓油，來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)身的調(diào)平。

DS這款車(chē)的每個(gè)車(chē)輪使用一個(gè)球體，每個(gè)球體的上半部分充滿(mǎn)氮?dú)?，下半部分充滿(mǎn)液壓油，并由橡膠膜隔開(kāi)。

上部分氮?dú)庥捎诰哂蟹蔷€(xiàn)性力-偏轉(zhuǎn)特性，每次顛簸它不會(huì)產(chǎn)生彈跳，如果普通懸架只有彈簧，每次顛簸后都會(huì)彈跳很長(zhǎng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)候需要一個(gè)減振器damper/absorber，所以雪鐵龍采用氮?dú)馇蝮w取代了彈簧和減振器組合。

下部分液壓油，旁邊還連接有一個(gè)蓄能器球體，該蓄能器球體包含額外的液壓油儲(chǔ)備，有助于平衡每個(gè)球體上的壓力。活塞將每個(gè)球體連接到輪子上。

遇到碰撞時(shí)，向上的車(chē)輪運(yùn)動(dòng)將連接的活塞進(jìn)一步移入球體，推入更多的液壓油。氮?dú)怏w積減少，氣壓相應(yīng)增加。

?這樣這些球體使懸架能夠提供自調(diào)平的行駛體驗(yàn)，在舒適性和操控性之間取得平衡，并在緊急制動(dòng)時(shí)將車(chē)身側(cè)傾和俯沖降至最低。無(wú)論車(chē)輛負(fù)載（即車(chē)上乘客和行李的重量）如何，都可以獲得相同的懸架行程。

雪鐵龍還巧妙地使用泵使汽車(chē)自動(dòng)調(diào)平，同時(shí)通過(guò)簡(jiǎn)單地將更多液壓油推入汽車(chē)特定角落的懸架中，提供可變行駛高度、輔助頂升（更換輪胎）和零側(cè)傾。

跳舞的比亞迪U9和德系奔馳

看完了這個(gè)，是不是想起2024年上海車(chē)展上面跳舞的仰望U9？

該系統(tǒng)雖然具有創(chuàng)新性，但卻因不可靠而聞名，系統(tǒng)使用的LHS 液壓油容易吸水，進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕。另外管路系統(tǒng)復(fù)雜等，不利于布置同時(shí)極度影響NVH設(shè)計(jì)，最后油液系統(tǒng)受溫度影響，容易產(chǎn)生性能的差異。所以采用此類(lèi)技術(shù)的比亞迪仰望也應(yīng)該逃離不了這些詬病。

但是這項(xiàng)技術(shù)的概念后來(lái)被勞斯萊斯以及奔馳采用，現(xiàn)在奔馳使用的E-Active就是彈性元件（螺旋彈簧）+減震器+液壓升降機(jī)構(gòu)的原理，實(shí)現(xiàn)跳舞等主動(dòng)控制。

• 其中空氣彈簧充當(dāng)彈性元件取代彈簧；液壓系統(tǒng)支持底盤(pán)的升降；減震器，就是用來(lái)消除瞬時(shí)跳動(dòng)；

其實(shí)寶馬、奧迪汽車(chē)也配備了類(lèi)似的系統(tǒng)。這些技術(shù)將自適應(yīng)懸架系統(tǒng)與攝像頭和其他傳感器相結(jié)合，可以提前檢測(cè)顛簸和坑洼，從而通過(guò)軟化或增加特定車(chē)輪的懸架來(lái)最大程度地減少其影響來(lái)為汽車(chē)做好準(zhǔn)備。

這套系統(tǒng)應(yīng)該都來(lái)自于ZF采埃孚，系統(tǒng)包含如下四個(gè)執(zhí)行器，分別布置在四個(gè)車(chē)輛旁邊，這樣可以節(jié)省油路的長(zhǎng)度，確保整車(chē)布置靈活以及各種NVH以及耐久的影響。

所以當(dāng)前不少歐系德系在其高端旗艦車(chē)型上采用此款系統(tǒng)，當(dāng)然此類(lèi)系統(tǒng)也催生了48v甚至更高壓的電池系統(tǒng)上了油車(chē)，畢竟這類(lèi)系統(tǒng)的能耗比較大。

蔚來(lái)ET9懸架與Bose耳機(jī)

NIO ET9采用的是空氣彈簧+減震器+主動(dòng)式懸架電驅(qū)動(dòng)單元的方式實(shí)現(xiàn)主動(dòng)懸架的技術(shù)。

主動(dòng)式懸架電驅(qū)動(dòng)單元，是NIO ET9的核心單元，他來(lái)自于蔚來(lái)投資的ClearMotion，他的核心部件是一個(gè)壘球大小的電動(dòng)液泵，可與汽車(chē)現(xiàn)有的減震器配合使用，用于調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)液壓阻尼器中的流體流量，從而可以在幾毫秒內(nèi)向阻尼器施加壓力來(lái)抵消道路干擾。

同時(shí)蔚來(lái)汽車(chē)表示，這個(gè)泵還可以在再生模式下產(chǎn)生電力，來(lái)自阻尼器的流體通過(guò)閥門(mén)來(lái)驅(qū)動(dòng)泵發(fā)電，從而產(chǎn)生受控阻尼。在主動(dòng)模式下，泵由電力驅(qū)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)流體并迫使阻尼器向上或向下。

通過(guò)軟件算法通過(guò)控制泵來(lái)控制進(jìn)入減振器中油液的速度和量來(lái)實(shí)現(xiàn)。在低水平上，軟件算法解決了閥門(mén)固有的機(jī)械限制，以獲得最大的性能。在高水平上，車(chē)輪控制和車(chē)身控制可提供最佳的駕駛體驗(yàn)，例如在駛?cè)牒婉偝鰪澋罆r(shí)。

該系統(tǒng)可識(shí)別并適應(yīng)駕駛員行為、加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎以及日常路況，例如坑洼、顛簸、凍脹、車(chē)道和高速公路分隔線(xiàn)。

那這套系統(tǒng)的歷史卻與做耳機(jī)的Bose緊緊關(guān)聯(lián)。

Bose 以其揚(yáng)聲器和耳機(jī)而聞名，Bose降噪耳塞應(yīng)該大家都聽(tīng)過(guò)，其實(shí)Bose那時(shí)候就發(fā)現(xiàn)底盤(pán)的濾震和耳機(jī)降噪是同一回事，所以當(dāng)時(shí)bose就花了數(shù)年時(shí)間悄悄開(kāi)發(fā)電磁主動(dòng)汽車(chē)懸架系統(tǒng)，該懸架系統(tǒng)代號(hào)為“Project Sound”，研發(fā)工作歷時(shí) 24 年。電磁懸架的功能于 2004 年首次在雷克薩斯LS400上進(jìn)行展示，顯然相當(dāng)成功。

Bose 懸架有四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：線(xiàn)性電磁電機(jī)、功率放大器、控制計(jì)算和算法。

配備 Bose 的車(chē)輛的每個(gè)車(chē)輪上均安裝有線(xiàn)性電磁電機(jī)，另外汽車(chē)還配備一系列其他傳感器感受路面信息，車(chē)輛通過(guò)傳感器感受路面坑洼信息，然后計(jì)算輸出到功率放大器使內(nèi)部有磁鐵和線(xiàn)圈的線(xiàn)性電磁電機(jī)收縮和伸展，從而在車(chē)輪和車(chē)身之間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。可以抵消顛簸和坑洼的影響，保持舒適的乘坐體驗(yàn)。

此外，該電機(jī)的設(shè)計(jì)在小封裝中實(shí)現(xiàn)了最大強(qiáng)度，使其能夠輸出足夠的力，以防止汽車(chē)在激進(jìn)的駕駛操作中滾動(dòng)和俯仰。

但此套系統(tǒng)在商業(yè)上卻失敗了—因?yàn)樗厍页杀咎?，無(wú)法安裝到主流車(chē)輛上，汽車(chē)在追求內(nèi)部空間以及能耗方面，任何零部件如果大和重都是致命的缺點(diǎn)。

這時(shí)候ClearMotion是一家總部位于波士頓的初創(chuàng)公司出現(xiàn)了，該公司從 Bose 收購(gòu)了 Project Sound 主動(dòng)懸架和其他預(yù)測(cè)性道路傳感軟件。為了達(dá)到生產(chǎn)狀態(tài)，ClearMotion 放棄了又大又重的線(xiàn)性電磁電機(jī)的想法，將 Bose 的道路傳感和控制軟件應(yīng)用到自己的主動(dòng)閥阻尼器工作中，從而實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用在現(xiàn)在NIO ET9上的產(chǎn)品。

對(duì)于蔚來(lái)汽車(chē)，主要采用ClearMotion?新型“智能”閥門(mén)Activave其實(shí)就是一個(gè)主動(dòng)的油泵，配合上京西重工的減振器，然后ClearMotion的算法軟件控制智能閥門(mén)，從而直接控制減振器里面的液體流速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)減震。另外油泵主動(dòng)控制的時(shí)候是用電，但當(dāng)油泵被動(dòng)工作的時(shí)候發(fā)電，這也就是蔚來(lái)宣傳的能量回收。

通過(guò)蔚來(lái)發(fā)布的信息顯示，他的執(zhí)行器響應(yīng)頻率是40hz，40hz的意思就是1s內(nèi)能調(diào)整40次。車(chē)輛繪制每條道路上的每個(gè)顛簸，將信息保存在云數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后向車(chē)輛發(fā)送實(shí)時(shí)命令以做出相應(yīng)反應(yīng)。這使得該技術(shù)更像是一個(gè)“主動(dòng)式”懸架系統(tǒng)，依靠軟件和與龐大且最新的云數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)連接才能正常工作。但根據(jù)業(yè)內(nèi)消息，這個(gè)應(yīng)該還是概念階段，畢竟這種信息都是需要和地圖信息捆綁。

德系ZF，比亞迪，華為，蔚來(lái)懸架哪家強(qiáng)？

那么最近問(wèn)界的M9怎么樣？問(wèn)界M9 的CDC電控減振器，其實(shí)和我們之前文章《從比亞迪“云輦”看汽車(chē)技術(shù)最后的堡壘-底盤(pán)懸架》講到的比亞迪云輦-C是一個(gè)系統(tǒng)，他能夠隨車(chē)輛車(chē)速變化、路況變化對(duì)阻尼自動(dòng)調(diào)節(jié)。

華為表示，問(wèn)界M9添加了道路預(yù)瞄系統(tǒng)，可與華為自研激光雷達(dá)和多顆攝像頭深度融合，能夠?qū)β访婷棵霋呙?30 次，提前 50ms 下發(fā)路面信息，同時(shí)十幾個(gè)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛的行駛狀態(tài)。在獲取到前方路面狀態(tài)后，配合自適應(yīng)主動(dòng)懸架每秒 100 次的調(diào)整頻率，可對(duì)即將到來(lái)的路況進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)。

路面預(yù)喵是當(dāng)前比較火的懸架技術(shù)，他算是對(duì)智能駕駛傳感器，以及智能底盤(pán)處理的復(fù)用，是符合技術(shù)路徑發(fā)展的方向，畢竟不需要增加額外零部件，但目前應(yīng)用比較早期，對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的調(diào)教還在成熟當(dāng)中。

那么怎么比較當(dāng)前德系ZF采埃孚，比亞迪云輦C以及P，華為，蔚來(lái)ET9等懸掛系統(tǒng)呢，首先從總體技術(shù)來(lái)看：華為以及比亞迪云輦C屬于一類(lèi)，是基于干擾進(jìn)行響應(yīng)，不需要額外的能量用于抵消運(yùn)動(dòng)，都是半主動(dòng)懸掛。

德系ZF采埃孚，比亞迪云輦P，蔚來(lái)ET9它是基于信息的主動(dòng)控制懸架，需要提供額外的能量來(lái)抵消物理運(yùn)動(dòng)。但從結(jié)構(gòu)來(lái)看比亞迪云輦P屬于比較復(fù)雜的油路，比較初級(jí)；德系ZF采埃孚簡(jiǎn)化油路屬于成熟中級(jí)；蔚來(lái)ET9進(jìn)一步簡(jiǎn)化，采用先進(jìn)的執(zhí)行器屬于相對(duì)前沿技術(shù)方案。

如果從體驗(yàn)上來(lái)看，更輕，更小，更快的參數(shù)會(huì)更好，但顯然這些參數(shù)具有欺騙性，畢竟硬件的參數(shù)只能說(shuō)明功能體驗(yàn)的上限，但懸架功能體驗(yàn)的下限是由整車(chē)調(diào)教調(diào)和保證的。

但如果從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，所有機(jī)電產(chǎn)品在乘用車(chē)上的未來(lái)終極形態(tài)，應(yīng)該都是朝著更精細(xì)，響應(yīng)更快的，數(shù)字化閉環(huán)，配合AI人工智能技術(shù)。

*未經(jīng)準(zhǔn)許嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載和摘錄

獲取參考資料方式：

The hydraulic system of the Citro?n DS explained.

Citro?n?hydraulic system

ubjectiv Subjective Evaluation of Valuation of Vehicle Semi-Activ ehicle Semi-Active Suspension for e Suspension for Improved Ride and Handling