全主动悬架国产化落地，未来也能“人人买得起”？

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）近几年汽车市场上搭载主动悬架的车型越来越多，比如空气悬架从过去百万级别豪车才有的配置，到今年有大量25万到35万区间的车型搭载，甚至深蓝G318将空气悬架车型价格打入20万内的级别。
 
空气悬挂虽然有主动调节高度刚度的能力，但还需要搭配可变阻尼减震器实现阻尼调节，所以也被称为“半主动悬架”。在空气悬挂逐渐实现普及之后，全主动悬架也开始越来越多出现在一些高端车型上。
 
据业内人士透露，随着成本的下降，全主动悬架有望在未来几年内从80万元以上车型下放至40万元级别车型。
 
什么是全主动悬架？
 
汽车悬架的本质，是如何快速调整悬架的刚性、阻尼和高度，延迟越低，调整幅度越大，那么体验的效果就越好。
 
空气悬挂的一个缺点是，依赖于压缩空气来调节车身高度和减震性能。系统中的空气压缩机产生压缩空气，并将其送入空气弹簧和减震器的气室中，以此改变车身的高度以及弹簧的弹性系数。但充气需要过程，调节高度时无法避免地存在很大的延迟。
 
为了提高响应速度，工程师在空气悬挂系统中加入了一个压缩空气罐，也被称为“蓄压器”。顾名思义，这个气罐就是用于存储压缩空气，起到缓冲的作用，可以快速为汽车上四根空气弹簧快速输入所需的气压，加快响应速度的同时，也降低了压缩机持续启停带来的散热压力。
 
根据Arnott的产品说明，空气悬挂运行中虽然ECU会对车身高度传感器的信号做出反应，但是系统不会持续地改变气囊的气压。例如，当车辆转弯时，位于外角的空气弹簧不会立即获得更多的空气来保持车辆水平。在这种情况下，更先进的系统会采用电子减震器，在瞬间改变阻尼特性，以尽量减少车身侧倾。

拓普主动悬架液压泵电机和电控模块 来源：电子发烧友摄

 
而全主动悬架，核心的部分一般是一套液压系统搭配空气弹簧，当然也有像比亚迪云辇Z系统上使用的直线电机，更加直接地对悬架进行调节。
 
目前像蔚来ET9上的天行全主动悬架、保时捷帕拉梅拉上选配的Active Ride，都是采用液压控制，不同之处在于，Active Ride系统中液压泵和电控模块更类似于上图的产品，体积较大，可以安装在两轮轴中间的位置，通过油路向两边的悬挂提供动力，以及通过阀门控制液体流速，从而控制悬架的阻尼。
 

蔚来天行全主动悬架控制单元 来源：蔚来

 
蔚来这套主动悬架系统，采用了ClearMotion的主动式悬架电驱单元，核心是一个被称为Activalve的电机驱动的液压泵系统，它由几个关键部分组成：噪音消除装置、内啮合齿轮泵、微型无刷直流电机，以及底部的微处理器、功率器件和传感器。
 
这套系统的特点是极高的集成度，能够直接集成在减震器上，且不需要管路连接，响应速度更快。据蔚来介绍，该主动悬架控制单元可以在1毫秒内完成信息处理、计算和响应，高性能无刷电机每秒可进行1,000次扭矩调整，通过对减振器施加主动力，实现对车身姿态调节，使ET9搭载的天行全主动悬架，刚度、阻尼和高度的瞬态调节能力，可以远超目前行业普遍采用的“空气弹簧和CDC”的组合。
 
另外，由于高度集成在减震器上，以及其独特的电机和液压泵结构，这套系统还能实现5kW的能量回收。过去悬架在形式过程中的压缩等动作，所产生的能量大部分以热能的形式散发出去，但Activalve可以在弹簧收缩时，通过液压油的流动来将压缩动能转化为机械能，并通过电机将这些机械能反向转换为电能，这在电动汽车中更能带来节能的效果。
 
那么比亚迪的云辇Z则是采用了更为直接的方式，将直线电机塞进了空气弹簧内，直接通过直线电机改变阻尼。甚至由于减震器在行驶中会不断进行吸收路面振动，这些动能到直线电机中甚至能进行能量回收，转化为电能；也可以通过直线电机实现车身的垂向控制，实现悬架高度调节和阻尼调节的能力。
 
当然，这对电机的功率密度提出了更高要求，据比亚迪介绍，云辇Z系统中四个电机总共能够输出50kW的功率，这甚至是五菱宏光mini电机功率的2.5倍。
 
国产供应链加速主动悬架降本
 
空气悬架能够下放至如今20万元价位的车型，核心因素是本土汽车工业的发展，需求带动了相关供应链的产能扩张，带来了巨大的降本空间。
 
同时，无论是空气悬架还是全主动悬架，控制单元ECU都是非常重要的部分，ECU中的MCU通过接收传感器和其他控制模块的输入信号，处理后输出对应的控制信号到电机，对悬架进行控制。尤其是全主动悬架高达每秒1000次的变化速度，需要更高算力的MCU对各种传感器信号进行处理。
 
目前国产MCU已经开始大规模进入到底盘域应用中，比如芯驰科技2023年推出的高性能车规MCU E3就被搭载在CDC悬架控制器上，并在奇瑞瑞虎9、星途瑶光等车型上正式量产，成为国内首个应用在主动悬架的车规控制芯片。芯驰E3全系列产品集成了ARM Cortex R5及ARM Cortex R52+ CPU并最高配置4对锁步主核，且内置的信息安全模块，满足安全启动、安全通信、 安全固件更新升级等需求。
 
紫光同芯去年8月发布了动力底盘域控MCU THA6412；旗芯微去年推出支持功能安全ASIL-D的控制器芯片FC7300，应用覆盖汽车动力、智能底盘、功能安全控制器、域控制器等领域。
 
另外还有国芯的CCFC300系列、杰开科技AC7840x/AC7870x、云途YTM32B1H、芯旺微KF32A1x6等，都面向动力、底盘类的应用，其中有一些已经在量产车型或是Tier1厂商中量产搭载。
 
电子发烧友网了解到，国产全主动悬架系统目前已经有多家本土车企正在进行测试，预计最快明年将会在一系列旗舰车型上搭载。而随着产量、需求的不断提高，未来全主动悬架也将会快速复刻空气悬挂的路线，真正实现科技普惠。