汽車懸架，是如何把“主動(dòng)權(quán)”握在自己手里的

北京車展現(xiàn)場(chǎng)，一輛理想L9（參數(shù)丨圖片） Livis現(xiàn)場(chǎng)表演了“單手俯臥撐”。

看似科幻的場(chǎng)景又一次把汽車主動(dòng)懸架的熱度拉升了起來(lái)。

但我們知道，汽車主動(dòng)懸架也不是一個(gè)新鮮概念，從奔馳、保時(shí)捷的原地跳舞、仰望的騰空一躍、蔚來(lái)的香檳塔、尊界的白沙不揚(yáng)、玻璃不碎，汽車主動(dòng)懸架就已經(jīng)走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。

那么汽車懸架又是如何從被動(dòng)走向主動(dòng)的？

主動(dòng)懸架的不同技術(shù)路徑又有什么區(qū)別？

自主品牌們?cè)谥鲃?dòng)懸架這個(gè)賽道如何從追趕者逐漸超越？

從被動(dòng)懸架到半主動(dòng)懸架？

首先還是從被動(dòng)懸架開始說起，懸架的本質(zhì)很簡(jiǎn)單：就在車輪和車身之間加一層“緩沖器”。

否則可能就像上古時(shí)代的馬車一樣，太清晰的路感會(huì)讓屁股吃不消。

最早的懸架是貨車上的鋼板彈簧，后來(lái)變成了螺旋彈簧，再后來(lái)變成了彈簧+減震的組合。

彈簧本質(zhì)是抵抗/存儲(chǔ)車身上下位移變形的能力，減震提供的是抵抗車身運(yùn)動(dòng)速度的能力。

但彈簧只存儲(chǔ)垂向沖擊的能量，壓縮后還要回彈的，沒有減震器的話，車身會(huì)像彈簧娃娃一樣晃個(gè)不停，所以需要減震器來(lái)消耗能量。

這里有兩個(gè)概念，一個(gè)是剛度，一個(gè)是阻尼，前者對(duì)應(yīng)彈簧特性，后者指減震器，通俗的說：一個(gè)決定顛不顛，一個(gè)決定了晃不晃。

而運(yùn)用不同阻尼+剛度的組合，就是工程師們把汽車底盤調(diào)軟和調(diào)硬的手段。

但多少年來(lái)，底盤工程師們一直都在“軟”和“硬”，也就是“舒適”和“操控”之間極限拉扯。

原因很簡(jiǎn)單，道路場(chǎng)景和需求是事實(shí)變化的，但機(jī)械參數(shù)是固定的。

調(diào)軟了過彎側(cè)傾大、剎車點(diǎn)頭大；調(diào)硬了，底盤顛細(xì)碎路感全傳進(jìn)車?yán)铮胶芾邸?/p>

如果減震的阻尼參數(shù)，不固定呢？

我們熟悉的FSD自適應(yīng)減震就登場(chǎng)了。

最常見的液壓減震器，實(shí)現(xiàn)阻尼的原理就是通過油液穿過小孔的方式，通過利用油液的粘性和節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生阻力，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，阻尼大小則由減震器的閥門孔徑和油液粘度決定。

FSD的核心是機(jī)械頻率感應(yīng)閥，當(dāng)車輪碾過不同路面時(shí)震動(dòng)頻率不一，F(xiàn)SD通過開閉不同孔徑實(shí)現(xiàn)阻力調(diào)節(jié)。

雖然FSD自適應(yīng)調(diào)節(jié)的范圍很小，只有軟硬兩擋，還是感受顛簸后才被動(dòng)相應(yīng)，但也算是半主動(dòng)懸架的狀態(tài)了。

比FSD自適應(yīng)減震更高級(jí)的是CDC連續(xù)可變阻尼減震。

CDC連續(xù)可變阻尼減震，比FSD的變化在于增加了一個(gè)電磁比例電磁閥。

相比FSD的基本原理沒變，但進(jìn)步的地方是，其電磁閥可以實(shí)時(shí)改變閥門孔徑的開度，而不是只能選大小，從而在一定范圍內(nèi)能連續(xù)調(diào)節(jié)油液的流通面積，實(shí)現(xiàn)阻尼的實(shí)時(shí)相應(yīng)、無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。

比如現(xiàn)在車企說的雙閥CDC則是指用兩個(gè)獨(dú)立的電磁閥，讓懸架的壓縮和回彈的阻尼可以各自單獨(dú)調(diào)節(jié)，這樣調(diào)節(jié)阻尼的響應(yīng)比讓一個(gè)電磁閥同時(shí)調(diào)節(jié)壓縮和回彈的阻尼，的確要更快了。

其實(shí)這里還有MRC磁流變減震器的技術(shù)方向，最早是量產(chǎn)搭載在凱迪拉克上，原理是用含鐵顆粒的特殊油液，通電瞬間改變粘度。

MRC的響應(yīng)速度非常快，只有約1毫秒左右，要比CDC快5到10倍。

但問題是成本高，同時(shí)無(wú)法調(diào)高度，只有少部分更追求快速響應(yīng)的性能車型搭載，主流產(chǎn)品還是CDC方案。

而雙閥CDC+空懸，就是半主動(dòng)懸架的天花板了。

把彈簧換成空氣彈簧，不僅能調(diào)剛度，還能調(diào)車身高度，低速升高提升通過性，高速降低減少風(fēng)阻。

搭配CDC后，就是高度、剛度、阻尼三項(xiàng)全能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)了。

但雙閥CDC+空懸和主動(dòng)懸架相比，依然還是代際差距。

核心還是在“主動(dòng)”和“被動(dòng)”上，半主動(dòng)懸架無(wú)論怎么進(jìn)化，都有一個(gè)無(wú)法突破的天花板：它只能被動(dòng)的緩沖/承受沖擊力。

就像一個(gè)拳擊手，如果只會(huì)防守不會(huì)進(jìn)攻，肯定當(dāng)不了拳王。

什么是全主動(dòng)懸架？

全主動(dòng)懸架的出現(xiàn)，在于改變了懸架的工作邏輯。它不再是被動(dòng)承受沖擊，而是主動(dòng)輸出一個(gè)相反的力，直接把顛簸抵消掉。

比如全主動(dòng)懸架配備了獨(dú)立的動(dòng)力執(zhí)行器（液壓泵或直線電機(jī)），能主動(dòng)主動(dòng)推拉車輪、主動(dòng)托舉/壓制車身、四輪獨(dú)立控制每一條輪胎。

加上攝像頭、雷達(dá)等預(yù)瞄系統(tǒng)提前掃描前方路面，在顛簸到達(dá)輪子之前就設(shè)定好懸架狀態(tài)。通俗點(diǎn)理解就是：被動(dòng)懸架只能硬扛，半主動(dòng)懸架事后微調(diào)，全主動(dòng)懸架是提前備戰(zhàn)。

常規(guī)場(chǎng)景中，就像過彎時(shí)主動(dòng)把車身往彎心壓，實(shí)現(xiàn)零側(cè)傾甚至負(fù)側(cè)傾；剎車時(shí)主動(dòng)把車頭抬起來(lái)，實(shí)現(xiàn)不點(diǎn)頭；過減速帶時(shí)主動(dòng)抬輪，消解沖擊力。

前幾天理想L9 Livis和25款理想L9同時(shí)過起伏路時(shí)的車身姿態(tài)對(duì)比，也是體現(xiàn)全主動(dòng)懸架優(yōu)勢(shì)很直觀的例子。

而全主動(dòng)懸架目前基本上是兩大類：電動(dòng)液壓泵方案、直線電機(jī)方案。

直線電機(jī)方案就是仰望U7搭載的云輦-Z，目前行業(yè)獨(dú)有。

主流的電動(dòng)液壓泵方案，則包括蔚來(lái)48V全主動(dòng)、理想800V全主動(dòng)、云輦-X的800V，包括保時(shí)捷400V方案和更早的奔馳的E-ABC主動(dòng)懸架等。

但目前討論的比較多得主要是48V全主動(dòng)、800V全主動(dòng)懸架的差異。

48V方案是將電機(jī)+液壓泵+減振器高度集成在輪端（簧下），控制鏈路極短，沒有長(zhǎng)液壓管路延遲。

800V方案是把大功率的液壓泵站集中布置在車身上，用高壓管路把高壓油輸送到四個(gè)車輪的執(zhí)行器。

依托整車800V高壓平臺(tái)供電，800V方案能提供非常大的輸出力。

比如全新理想L9 Livis上，單輪舉升力超過1噸，是傳統(tǒng)48V主動(dòng)懸架的3倍，也徹底取消了機(jī)械防傾桿，完全可以靠液壓系統(tǒng)約束車身姿態(tài)。

而48V的特點(diǎn)是，雖然功率不大，最高功率為5kW, 但能做非常高頻的小幅度調(diào)節(jié)。

比如蔚來(lái)ET9所搭載的“天行智能底盤”，1毫秒內(nèi)完成信息處理和執(zhí)行響應(yīng)，在應(yīng)對(duì)城市粗糙路面、接縫、井蓋等高頻細(xì)碎振動(dòng)路面上，響應(yīng)速度更快就具有優(yōu)勢(shì)了。

但對(duì)比800V可以實(shí)現(xiàn)10 kN的最大主動(dòng)作動(dòng)力，48V僅約7kN，這個(gè)力抑制日常顛簸足夠，但對(duì)于現(xiàn)在動(dòng)輒3噸的大型SUV來(lái)說，想要實(shí)現(xiàn)高速過彎零側(cè)傾、飛坡落地的大行程控制，或許還是有些力不從心。

關(guān)于這個(gè)問題此前我們也采訪過理想汽車整車電動(dòng)研發(fā)高級(jí)副總裁劉立國(guó)，理想認(rèn)為：

同樣功率下，800V電壓平臺(tái)的電流更小，產(chǎn)熱顯著降低（產(chǎn)熱與電流平方成正比），對(duì)線束要求大幅降低，整車負(fù)載更優(yōu)。

電壓平臺(tái)提升后，電機(jī)的功率密度提高，自身重量和體積都會(huì)變小。

最重要的是，未來(lái)整車平臺(tái)趨勢(shì)就是800V，尤其超快充場(chǎng)景下整車本就是800V架構(gòu)。

如果用48V，中間必須加一個(gè)DCDC降壓轉(zhuǎn)換，多一個(gè)環(huán)節(jié)，就多一層損耗，也多一個(gè)故障點(diǎn)，集成度也上不去。所以從一套原生于高壓平臺(tái)的方案這個(gè)邏輯是清晰的。

其實(shí)48V主動(dòng)懸架也非新事物，早之前奧迪、奔馳等也有各種方案。

而48V把電機(jī)和液壓泵裝在輪端，確實(shí)會(huì)增加簧下質(zhì)量，主動(dòng)懸架四個(gè)執(zhí)行器峰值功率達(dá)10千瓦以上，若用48V供電，也存在電流過大、效率偏低的問題。

但相比起800V方案，48V的優(yōu)勢(shì)除了響應(yīng)速度，也存在在供應(yīng)鏈成熟度和低壓安全上的優(yōu)勢(shì)。

從另一角度來(lái)看，800V對(duì)比48V，也是整車效率、懸架性能邊界優(yōu)先，還是懸架控制精度、響應(yīng)速度和布局靈活性優(yōu)先的不同路線區(qū)分。

而在48V、800V這類電動(dòng)液壓泵方案之外，比亞迪仰望U7搭載的云輦Z則是另一個(gè)思路。

這也是目前全主動(dòng)懸架里最激進(jìn)的技術(shù)路線——直接扔掉液壓油，用懸浮電機(jī)直驅(qū)。

電機(jī)直接產(chǎn)生推力和拉力，來(lái)控制懸架運(yùn)動(dòng)。沒有油液，沒有管路，沒有電磁閥。

仰望U9搭載的云攆-X主動(dòng)懸架

甚至當(dāng)車輪應(yīng)對(duì)沖擊上下跳動(dòng)時(shí)，直線電機(jī)還能作為發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)行能量回收。

但這套方案目前也不是完美的，成本高、極限工況下耐久性如何，就像大電流通過直線電機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，散熱會(huì)是一個(gè)挑戰(zhàn)，以及懸架具備更快、更細(xì)膩的調(diào)節(jié)精度之后，對(duì)車企本身的底盤調(diào)校能力，應(yīng)該也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

從被動(dòng)到主動(dòng)，汽車懸架迎來(lái)的是一個(gè)質(zhì)的跨越，但邁入全主動(dòng)懸架的門檻之后，對(duì)于車企們來(lái)說，真正挑戰(zhàn)才剛剛開始。

尤其是只有全主動(dòng)懸架就夠嗎？

畢竟全主動(dòng)懸架也只是底盤電動(dòng)化的第一步，全線控制動(dòng)和線控轉(zhuǎn)向也已經(jīng)站在了不遠(yuǎn)的前方。

已經(jīng)集成了全主動(dòng)懸架、EMB線控制動(dòng)和線控轉(zhuǎn)向三大系統(tǒng)的理想L9 Livis算是首個(gè)實(shí)現(xiàn)的“完全體線控底盤”的車型，在車輛運(yùn)動(dòng)的X（縱向）、Y（垂向）、X（橫向）三維上都實(shí)現(xiàn)了線控，并以全棧自研軟件統(tǒng)一協(xié)同控制，其實(shí)相比僅僅是主動(dòng)懸架來(lái)說，這也會(huì)帶來(lái)一些革命性的變化。

而未來(lái)隨著車輛外部環(huán)境感知能力、座艙用戶意圖識(shí)別能力、包括道路檢測(cè)精度的提升等，主動(dòng)懸架包括全線控底盤，也必然會(huì)涌現(xiàn)出更多新的體驗(yàn)在等著我們。