電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）近幾年汽車市場上搭載主動懸架的車型越來越多，比如空氣懸架從過去百萬級別豪車才有的配置，到今年有大量25萬到35萬區(qū)間的車型搭載，甚至深藍(lán)G318將空氣懸架車型價格打入20萬內(nèi)的級別。

空氣懸掛雖然有主動調(diào)節(jié)高度剛度的能力，但還需要搭配可變阻尼減震器實現(xiàn)阻尼調(diào)節(jié)，所以也被稱為“半主動懸架”。在空氣懸掛逐漸實現(xiàn)普及之后，全主動懸架也開始越來越多出現(xiàn)在一些高端車型上。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，隨著成本的下降，全主動懸架有望在未來幾年內(nèi)從80萬元以上車型下放至40萬元級別車型。

什么是全主動懸架？

汽車懸架的本質(zhì)，是如何快速調(diào)整懸架的剛性、阻尼和高度，延遲越低，調(diào)整幅度越大，那么體驗的效果就越好。

空氣懸掛的一個缺點是，依賴于壓縮空氣來調(diào)節(jié)車身高度和減震性能。系統(tǒng)中的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，并將其送入空氣彈簧和減震器的氣室中，以此改變車身的高度以及彈簧的彈性系數(shù)。但充氣需要過程，調(diào)節(jié)高度時無法避免地存在很大的延遲。

為了提高響應(yīng)速度，工程師在空氣懸掛系統(tǒng)中加入了一個壓縮空氣罐，也被稱為“蓄壓器”。顧名思義，這個氣罐就是用于存儲壓縮空氣，起到緩沖的作用，可以快速為汽車上四根空氣彈簧快速輸入所需的氣壓，加快響應(yīng)速度的同時，也降低了壓縮機(jī)持續(xù)啟停帶來的散熱壓力。

根據(jù)Arnott的產(chǎn)品說明，空氣懸掛運行中雖然ECU會對車身高度傳感器的信號做出反應(yīng)，但是系統(tǒng)不會持續(xù)地改變氣囊的氣壓。例如，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，位于外角的空氣彈簧不會立即獲得更多的空氣來保持車輛水平。在這種情況下，更先進(jìn)的系統(tǒng)會采用電子減震器，在瞬間改變阻尼特性，以盡量減少車身側(cè)傾。

拓普主動懸架液壓泵電機(jī)和電控模塊 來源：電子發(fā)燒友攝

而全主動懸架，核心的部分一般是一套液壓系統(tǒng)搭配空氣彈簧，當(dāng)然也有像比亞迪云輦Z系統(tǒng)上使用的直線電機(jī)，更加直接地對懸架進(jìn)行調(diào)節(jié)。

目前像蔚來ET9上的天行全主動懸架、保時捷帕拉梅拉上選配的Active Ride，都是采用液壓控制，不同之處在于，Active Ride系統(tǒng)中液壓泵和電控模塊更類似于上圖的產(chǎn)品，體積較大，可以安裝在兩輪軸中間的位置，通過油路向兩邊的懸掛提供動力，以及通過閥門控制液體流速，從而控制懸架的阻尼。

蔚來天行全主動懸架控制單元 來源：蔚來

蔚來這套主動懸架系統(tǒng)，采用了ClearMotion的主動式懸架電驅(qū)單元，核心是一個被稱為Activalve的電機(jī)驅(qū)動的液壓泵系統(tǒng)，它由幾個關(guān)鍵部分組成：噪音消除裝置、內(nèi)嚙合齒輪泵、微型無刷直流電機(jī)，以及底部的微處理器、功率器件和傳感器。

這套系統(tǒng)的特點是極高的集成度，能夠直接集成在減震器上，且不需要管路連接，響應(yīng)速度更快。據(jù)蔚來介紹，該主動懸架控制單元可以在1毫秒內(nèi)完成信息處理、計算和響應(yīng)，高性能無刷電機(jī)每秒可進(jìn)行1,000次扭矩調(diào)整，通過對減振器施加主動力，實現(xiàn)對車身姿態(tài)調(diào)節(jié)，使ET9搭載的天行全主動懸架，剛度、阻尼和高度的瞬態(tài)調(diào)節(jié)能力，可以遠(yuǎn)超目前行業(yè)普遍采用的“空氣彈簧和CDC”的組合。

另外，由于高度集成在減震器上，以及其獨特的電機(jī)和液壓泵結(jié)構(gòu)，這套系統(tǒng)還能實現(xiàn)5kW的能量回收。過去懸架在形式過程中的壓縮等動作，所產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散發(fā)出去，但Activalve可以在彈簧收縮時，通過液壓油的流動來將壓縮動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并通過電機(jī)將這些機(jī)械能反向轉(zhuǎn)換為電能，這在電動汽車中更能帶來節(jié)能的效果。

那么比亞迪的云輦Z則是采用了更為直接的方式，將直線電機(jī)塞進(jìn)了空氣彈簧內(nèi)，直接通過直線電機(jī)改變阻尼。甚至由于減震器在行駛中會不斷進(jìn)行吸收路面振動，這些動能到直線電機(jī)中甚至能進(jìn)行能量回收，轉(zhuǎn)化為電能；也可以通過直線電機(jī)實現(xiàn)車身的垂向控制，實現(xiàn)懸架高度調(diào)節(jié)和阻尼調(diào)節(jié)的能力。

當(dāng)然，這對電機(jī)的功率密度提出了更高要求，據(jù)比亞迪介紹，云輦Z系統(tǒng)中四個電機(jī)總共能夠輸出50kW的功率，這甚至是五菱宏光mini電機(jī)功率的2.5倍。

國產(chǎn)供應(yīng)鏈加速主動懸架降本

空氣懸架能夠下放至如今20萬元價位的車型，核心因素是本土汽車工業(yè)的發(fā)展，需求帶動了相關(guān)供應(yīng)鏈的產(chǎn)能擴(kuò)張，帶來了巨大的降本空間。

同時，無論是空氣懸架還是全主動懸架，控制單元ECU都是非常重要的部分，ECU中的MCU通過接收傳感器和其他控制模塊的輸入信號，處理后輸出對應(yīng)的控制信號到電機(jī)，對懸架進(jìn)行控制。尤其是全主動懸架高達(dá)每秒1000次的變化速度，需要更高算力的MCU對各種傳感器信號進(jìn)行處理。

目前國產(chǎn)MCU已經(jīng)開始大規(guī)模進(jìn)入到底盤域應(yīng)用中，比如芯馳科技2023年推出的高性能車規(guī)MCU E3就被搭載在CDC懸架控制器上，并在奇瑞瑞虎9、星途瑤光等車型上正式量產(chǎn)，成為國內(nèi)首個應(yīng)用在主動懸架的車規(guī)控制芯片。芯馳E3全系列產(chǎn)品集成了ARM Cortex R5及ARM Cortex R52+ CPU并最高配置4對鎖步主核，且內(nèi)置的信息安全模塊，滿足安全啟動、安全通信、 安全固件更新升級等需求。

紫光同芯去年8月發(fā)布了動力底盤域控MCU THA6412；旗芯微去年推出支持功能安全ASIL-D的控制器芯片F(xiàn)C7300，應(yīng)用覆蓋汽車動力、智能底盤、功能安全控制器、域控制器等領(lǐng)域。

另外還有國芯的CCFC300系列、杰開科技AC7840x/AC7870x、云途YTM32B1H、芯旺微KF32A1x6等，都面向動力、底盤類的應(yīng)用，其中有一些已經(jīng)在量產(chǎn)車型或是Tier1廠商中量產(chǎn)搭載。

電子發(fā)燒友網(wǎng)了解到，國產(chǎn)全主動懸架系統(tǒng)目前已經(jīng)有多家本土車企正在進(jìn)行測試，預(yù)計最快明年將會在一系列旗艦車型上搭載。而隨著產(chǎn)量、需求的不斷提高，未來全主動懸架也將會快速復(fù)刻空氣懸掛的路線，真正實現(xiàn)科技普惠。