這項(xiàng)技術(shù)讓汽車跑爛路如平地,相關(guān)技術(shù)屬于中國人!

當(dāng)我們歷覽各種汽車技術(shù)的發(fā)展歷史,我們不難發(fā)現(xiàn),汽車技術(shù)的進(jìn)步就是電子化程度不斷提升的過程,在消費(fèi)者最關(guān)心的汽車“三大件”中,發(fā)動(dòng)機(jī)上機(jī)械化的化油器,配電器等配件演化為今天的電噴與電控點(diǎn)火,變速箱則從手動(dòng)變速箱起步,發(fā)展出了電子化程度更高的自動(dòng)變速箱,而部分油電混合車型上甚至采用電動(dòng)機(jī)取代了變速齒輪。所以簡單的來看,一輛車的先進(jìn)程度往往同它的電子化程度成正比。

而在底盤方面,一直以來,懸架元件的電子化程度都不高,大家在購車中也不太關(guān)注這一塊。其實(shí),融入了先進(jìn)電控系統(tǒng)的主動(dòng)懸架,往往可以使車輛底盤性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,這里有張動(dòng)圖,可以幫助大家能直觀的了解主動(dòng)懸架對于車輛性能的提升。

Bose主動(dòng)懸架(上)普通懸架(下)
動(dòng)圖里的是Bose上世紀(jì)80年代開啟研制的電控主動(dòng)懸掛系統(tǒng)(沒錯(cuò)就是造音響的那個(gè)Bose),該技術(shù)的初代產(chǎn)品于2004年在老款的雷克薩斯LS400上試驗(yàn)成功,相比下圖中的普通懸架,Bose主動(dòng)懸架可以通過主動(dòng)延伸或收縮來適應(yīng)路面的起伏,從而讓車輛在起伏路面上“如履平地”,但由于這項(xiàng)技術(shù)實(shí)在太過于前衛(wèi),雖然國際上各大車企都嘗試過類似技術(shù),但奈何成本高昂,僅處于實(shí)驗(yàn)及技術(shù)儲(chǔ)備階段。

在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,車速很快,車輪直接沖擊障礙物可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。此時(shí),Bose主動(dòng)懸架系統(tǒng)的做法是讓車“跳過去”!
雖然BOSE的“黑科技”般的主動(dòng)懸架技術(shù)和我們之間尚有一段距離,但目前,各種其他類型的主動(dòng)懸架已經(jīng)在乘用車領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用,其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是能夠根據(jù)路面狀況和車輛工況,主動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的剛度,使車輪能在不同路況下更好的貼合地面,并在車輛起步、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向過程中,根據(jù)車輛重心的變化,抑制車輛抬頭、低頭、側(cè)傾等姿態(tài),從而提升車輛穩(wěn)定性、舒適性,并提升驅(qū)動(dòng)效率。
電磁懸架
在主動(dòng)懸架方面,電磁懸架是運(yùn)用廣泛,且相對成熟的主動(dòng)懸架,這種懸架最大的特點(diǎn)在于采用了電磁減振器,它能夠通過電磁反應(yīng)改變減振器阻尼大小,從而使得懸架“可軟可硬”,兼顧舒適與運(yùn)動(dòng)性。

目前,磁流變減振器是使用最廣泛的電磁減振器。不同于普通減震器中填充的液壓油,電磁減振器中增加了亞鐵化合物顆粒。這些亞鐵化合物粒子在普通狀態(tài)下,會(huì)單獨(dú)分散在在液體中;而當(dāng)減振器活塞中的電磁線圈通電,產(chǎn)生的磁場會(huì)讓這些細(xì)微的粒子排列結(jié)合,液體的粘度因此增大,從而使減振器內(nèi)阻尼增大,懸架也隨之“更硬”。在控制方面,通過改變電磁線圈中的電流大小來調(diào)整磁場強(qiáng)度,就能直接改變減振器的阻尼大小。

而整套電磁懸架系統(tǒng)的核心之處還在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高速響應(yīng)。例如,在車輛行駛中,路面變化是在轉(zhuǎn)瞬間發(fā)生的,如果系統(tǒng)反應(yīng)遲滯,振動(dòng)得不到迅速抑制,車輛舒適性就將大打折扣。因此,電磁懸架往往需要非常高的反應(yīng)速度。為此,電磁懸架系統(tǒng)需要搭配多種傳感器,并及時(shí)將路面狀況和車輛行駛工況信息反應(yīng)到懸架的電子控制器ECU。目前,現(xiàn)有的電磁懸架系統(tǒng)反應(yīng)速度已高達(dá)1000 Hz(即每秒做出1000次調(diào)整)。
2017款凱迪拉克CT6的MRC主動(dòng)電磁懸架出現(xiàn)在CT6 28T領(lǐng)先型及以上車型,在經(jīng)過連續(xù)破損路面時(shí),該系統(tǒng)能有效隔絕路面顛簸,高速巡航時(shí)則能抑制車輛的上下起伏,行駛品質(zhì)較沒有搭載電磁主動(dòng)懸架的CT6有明顯提升。

另外值得一提的是,MRC主動(dòng)電磁懸架系統(tǒng)來自汽車電控界的技術(shù)大拿——德爾福,而在2009年,中國京西重工有限公司已整體收購德爾福的底盤部門,因此,今后搭載在各種車型上的MRC主動(dòng)懸架系統(tǒng)都是來自京西重工的產(chǎn)品。

當(dāng)然,電磁主動(dòng)懸架價(jià)格高昂,僅能搭載于價(jià)格較高的車型上,有相關(guān)配置的奧迪車型在國內(nèi)的售價(jià)普遍在60萬以上,而搭載MRC的凱迪拉克CT6 28T領(lǐng)先型指導(dǎo)價(jià)已經(jīng)超過50萬了,而在價(jià)格更親民的車型上,搭載的主動(dòng)懸架往往是電子液力式懸架。
電子液力式懸架
電子液力式懸架也被稱為連續(xù)減振控制系統(tǒng)(CDC),相較電磁主動(dòng)懸架通過減振器內(nèi)的液體的粘度來改變懸架的剛度,電子液力懸架的原理則是通過改變減振器內(nèi)液體的流動(dòng)的速度來實(shí)現(xiàn)相同的目的。在效果上,電子液力懸架遠(yuǎn)不及電磁懸架那樣反應(yīng)迅速;而從結(jié)構(gòu)上看,電子液力懸架更像是在普通減振器上增加相關(guān)組件,結(jié)構(gòu)更簡單,技術(shù)門檻也比較低,具有成本優(yōu)勢。

和普通減振器一樣,電子液力式懸架的減振器內(nèi)注有油液,當(dāng)車輛顛簸時(shí),減振器活塞在套筒內(nèi)上下移動(dòng),油液則在連通套筒兩端的孔隙內(nèi)反復(fù)流動(dòng),油液與腔壁摩擦產(chǎn)生熱量散發(fā)到空氣中,振動(dòng)的動(dòng)能就被減振器以熱能的形式消耗。而在電子液壓式減振器上,CDC控制閥的加入使得空隙中油液的流動(dòng)效率變得可調(diào),從而能改變懸架剛度。

大眾采用的DCC(底盤動(dòng)態(tài)控制)主動(dòng)懸架原理上和電子液力式懸架相同。