悬架是轿车的车轮和车身之间的传力衔接设备的总称，用于传递作用在车轮与车架之间的力和力扭，在供给支撑的一起缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并削减由此引起的轰动，然后起到承载、衰减轰动和导向等中心作用；在车辆操控性、舒适性和安全性等方面具有至关重要的位置，是底盘体系的中心部件，也是轿车最重要的三大总成之一。

　　典型的悬架结构由弹性元件、减振器以及导向组织等组成，单个结构还有缓冲块、横向安稳杆等。因为悬架类型繁复，可以从三个方面临现有悬架产品进行分类：（1）依据结构方法的差异，分为非独立悬架和独立悬架；（2）依据操控力的不同，分为被迫悬架、半自动悬架和自动悬架；（3）依据操控方法的差异，分为机械操控悬架体系和电子操控悬架体系。

　　独立与非独立悬架的差异在于两边车轮是否独立悬挂于车架之下，当单侧车轮遇到突起路面时，独立悬架可保证两边车轮的独立运动，然后削减车身的歪斜和轰动，然后进步车轮的地上附着力。因而，除了需求严格操控本钱的商用车外，绝大部分乘用车都选用独立式悬架体系，以取得更好的驾驭操作性和乘坐舒适性。

　　自动与被迫悬架的差异在于绷簧的刚度和减振器的阻尼是否可以调理，以及能否依据外界输入来进行自动的最优操控与调整。自动悬架体系中包含加快度、位移、高度传感器等丈量元件和反应操控元件，当轿车载荷、行进速度、路面情况等行使条件产生改动时，可以依据自动搜集的信息自动调整悬架刚度和阻尼力巨细，然后进步经过性，一起满意行进平顺性和操作安稳性等各方面的要求。可是因为自动悬架体系本钱较高且结构精细，对构件要求高且运用进程中功率耗费较大，因而在由被迫式向自动式进化的进程中，也衍生出了半自动式悬架，即不需求独自动力源（如油压、空气压），首要选用可变阻尼的减振器来依据体系预设的优化参数指令进行调理，以应对不同路况环境。

　　机械操控与电子操控悬架的差异在于后者可以依据不同的路况、载质量和行进速度等外部条件，经过电子操控单元（ECU）来操控履行结构，使悬架体系的刚度、减振器阻尼及车身高度等参数随之进行改动，以习惯不同工况和行进情况。一般而言，电控体系往往适配于半自动式及自动式悬架结构，使轿车具有杰出的乘坐舒适性、操作安稳性以及经过性。

　　1.2 传统悬架结构 传统悬架结构 ：固定刚度绷簧与固定阻尼减振器的彼此调配

　　在传统轿车悬架结构中，设有弹性元件（即绷簧，起缓冲作用）、减震元件（即减振器，起减震作用）、导向组织（包含操控臂等，起力的传导作用）和横向安稳器（即横向防倾杆等，用以削减车身侧倾，坚持平衡）。

　　其间，最 中心的部件是绷簧及减振器。绷簧有两点作用：一是承受车身分量，高绷簧刚度可以抵消额定的分量负载，避免在弹跳时载荷过重压毁车辆；二是吸收路面作用在车轮上的冲击，以保证更为舒适的驾乘体会。

　　实践上，绷簧是运用自身形变来吸收地上冲击的，因而在力与能量的不断转换下，绷簧会呈现来回轰动的现象以求恢复原状，该进程将继续必定时刻并给驾乘舒适性带来晦气影响。因而，弹性元件往往和减振元件调配运用，活塞带动下减振器内油液的表里冲突可以起到阻尼作用，在短时刻内将绷簧势能转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中，以按捺绷簧来回摇摆，避免车身因路面不平而呈现继续颤动。

　　（ a ）绷簧刚度大，减振器阻尼大，悬架体系偏 “ 硬” ：有利于车身姿势坚持和整车弯道运转的支撑，然后进步整车操控性，但因为对轰动处理相对较弱，会献身乘坐舒适性。

　　（ b ）绷簧刚度小，减震器阻尼小，悬架体系偏 “ 软” ：车辆行进进程中路面冲击带来的共振越小，整车舒适性就会进步，可是路面反应的敏感度随之下降，全体操控安稳性会被削弱，太小的刚度会使得车辆姿势难以保证，带来高速过弯侧倾严峻等问题。

　　因为绷簧减震单元特性是预先设定且无法改动的，因而传统悬架体系往往面临着操作安稳性和乘坐舒适性的取舍。为了取得更好的舒适性，就需求缓冲轿车的轰动，因而绷簧需求规划更软，但绷簧刚度偏小就易导致轿车产生刹车“允许”、加快“昂首”以及严峻侧倾倾向等现象，晦气于轿车的操作安稳性。

　　1.3 空气悬架体系 空气悬架体系 ：以空气绷簧替代钢绷簧，完成驾乘体会新晋级

　　空气悬架是指选用空气绷簧并调配可调阻尼减振器的悬架体系，相关于传统的钢制悬架体系来说，空气悬架的优势在于可以自发调理绷簧刚度与减振器阻尼系数，以满意不同景象下关于车辆操作性或舒适性的诉求。

　　空气悬架差异于传统悬架的根本原因在于运用可变刚性的空气绷簧替代了固定刚性的硬质绷簧。空气绷簧是由表里层橡胶、帘线层和钢丝圈，经硫化工艺结实粘合在一起的橡胶金属复合物，经过操控密封容器中的气体量及压强完成绷簧功用，其结构型式首要包含囊式（多见于商用车）和膜式（多见于乘用车）。现在，在高端乘用车范畴，首要选用的是空簧减振器总成。

　　除了传统悬架结构中所必需的结构外，空悬体系首要是经过气泵来调整空气绷簧中气缸的空气量和压力，然后改动空簧的硬度和弹性系数；而经过操控泵入的空气量可以进一步调理空气绷簧气缸活塞的行程和长度，完成车辆底盘的升高或下降，保证不同路况下的经过率。详细而言，电控空气悬架体系的构成部件及首要作用如下：

　　传感器：用来检测气源情况的压力和温度传感器、检测车身水平的车高传感器、车身加快度传感器等；

　　操控单元：ECU 用于接纳来自各传感器、CAN 和驾驭员输入信息，归纳处理后输出指令以调理空簧气囊的充放气及减振器阻尼系数。

　　现在，电子操控空气悬架体系（ECAS）电磁阀的呼应时刻一般在 5ms 左右，电控减振器变阻尼时刻小于 10ms，气囊变刚度时刻小于 100ms，可以完成悬架功用在不同路况及车身情况下的实时自习惯调理。

　　2.1 作业原理：作业原理：传感器辨认→ →ECU 操控→ 空簧减振器总成调理

　　首要，由首要散布于车身前端的各类传感器实时监测车身的速度、加快度、高度等运动情况，并辨认潜在的路面冲击（在具有高阶环境辨认体系的自动悬架装备下才可完成，半自动悬架首要依据输入指令进行调整），经过网路传输至操控单元。其次，ECU 承受各类信号后，结合车辆载荷、体系预设及驾驭员需求后承认对应工况下最优的底盘情况，并将指令传输至各履行单元。最终，依据 ECU 宣布的指令，由气源设备供给空气源，经过分配阀对空簧气囊进行充放气操作，然后自习惯调理车身高度，一起合作调理减振器的阻尼系数，对悬架高度、刚度和阻尼进行实时归纳调整，以保证车辆舒适性、能耗经济性、经过性、便利性和操稳性，全面进步驾乘质量。

　　与传统悬架作业原理相一致的是，空气绷簧与 CDC 减振器之间也是相得益彰的联系，空气绷簧可以经过簧内气压改动来改动车身的高度以及绷簧刚度，CDC 减振器可以经过阻尼系数的接连改动来调理悬架软硬，两者一起作用则可以进步驾乘的舒适性和操控性。

　　在车辆高速行进时，气囊气压较大且阻尼增大，悬架变硬，以进步车身操作性；而长时刻低速行进时，ECU 会辨认为正在经过波动路面，经过减小气囊气压并调理阻尼，使悬架变软来进步减振舒适性。比传统悬架更进一步的是，空悬体系可以调理底盘离地间隔，在高速行进时车身高度自动下降，以进步贴地功用，保证杰出的高速行进安稳性并下降风阻和油耗，而在慢速经过波动路面时底盘则会自动升高，以进步经过功用。

　　一方面，以奔驰、宝马为代表的豪华车制造商已开端探究更为高阶的智能自动空气悬架，经过在现有传感器的根底上，添加由摄像头和雷达组合而成的环境感知体系，完成对前方路面情况愈加精准及时的辨认，经过更强算力的操控器来完成悬架体系的自主智能化调理，例如奔驰的魔毯智能化车体操控体系（Magic Body Control）。

　　另一方面，电控悬架功用往往与转向体系操控及制动操控体系相结合，一起组成底盘操控的中心关键。在轿车电子电器架构由散布式迈向交融式的趋势下，算力更微弱、功用更会集、软件迭代更简单的中心域操控器将有望替代独立 ECU，对整个底盘功用进行调理。除此之外，ADAS 关于车载环境感知体系的需求也与魔毯悬架的装备部分重合，二者可以复用部分传感器，供给交融感知解决方案。

　　空气悬架的弹性特性具有非线性、自习惯的特色，可使轿车簧载质量的偏频在负载改动时坚持相对安稳，具有质量轻、内冲突小、隔振消声特性好等优势，搭载空气悬架体系的轿车在运转中能取得杰出的平顺性和路途友好性。

　　经过接纳来自传感器、CAN 以及驾驭员输入信息，ECU 可以进行归纳处理并输出指令，调理空簧气囊的气体量及气压以改动绷簧刚度，一起辅以减振器阻尼系数的调整，运用二者合作来完成悬架硬度的切换，完成不同场景下操稳性与平顺性的平衡。

　　空气绷簧内部的气体具有可压缩性，对应的隔振作用就会比传统钢制绷簧更佳，在遇到不平路面冲击时，许多细微轰动不易传递到车内，然后可以进步整车的舒适性。关于重型车辆而言，空气绷簧还可以有用操控车轮动载，具有路途友好性。

　　空气绷簧气缸内的充放气进程还可以对绷簧行程和长度进行调整，然后自习惯调理车身离地高度。在波动路况下，举高底盘可以避免刮蹭，进步路途经过性；在平顺路况下，调低底盘可以下降风阻，辅以空气绷簧自身的轻量化，下降能耗，使得电动车可以具有更高的续航路程，进步全体经济性。

　　空气悬架可以带来驾乘体会的晋级，但与之对应的便是愈加昂扬的装备本钱与后续保养修理费用：

　　一方面，空悬体系与传统悬架比较多出了气源设备、传感器、操控单元、管路等部件，加上空气绷簧自身价值量的进步，现在整套空气悬架总单车价值量在 1.1-1.6 万元左在 右，是传统钢制悬架的数倍，估计在未来国产化空气悬架全体价格将操控在 8000 元以内。

　　另一方面，因为空气悬架中各部件的精细杂乱程度高，因而在实践运用中损坏的概率更大，对应的修理本钱更高。例如空气绷簧所用的橡胶因为长时刻暴露在空气中，耐磨损和抗老化才能相对较弱，若弹性元件损坏整个体系就会失效，因而乘用车空气绷簧的维保相对钢制绷簧而言更短。

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