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可变悬架,也要平权化革命!

我们成年人对悬架系统的要求其实很简单:既要运动,又要舒适,还要够便宜!

悬架系统的两个组成部分中,弹簧提供刚度支撑,进化为用气体替换钢制螺旋弹簧的空气弹簧,正在蔚然成风,由奔驰S级宝马7系奥迪A8这类的百万燃油车,普及到极氪007、智界S7等二三十万的车型中。

减震器则对应阻尼特性,高阶体为可调阻尼减震器,也在顺应时势,从高端车型,惠及到星途瑶光瑞虎9这样的大众车型中。

人们对车身振动的感受,主要取决于车身的加速度,而车身加速度又与车辆的质量成反比,与路面不平度、阻尼c、弹性系数k、车速成正比。

换句话说,就是路面越不平,车速越快,悬挂越硬,震动越大。而弹性元件的弹性系数k与阻尼元件的阻尼系数c就构成评价悬架系统减震能力的重要参数,二者数值越大,悬架就会表现得越硬。

日常驾驶中,人们显然都会尽可能地选择路面更加平整的路线行驶,相对于车辆悬架的缓冲行程而言,路面不平度几乎不会达到一个比较离谱的程度。那么在这种情况下,弹性系数起到的作用不大,主要起作用的是减震器的阻尼系数。

阻尼系数小,在面对路面颠簸时,就能够更好地化解吸收震动,乘坐舒适性也就更好;但同时,路面情况会更难被驾驶员准确感知,也就是常说的“缺乏路感”,甚至如果阻尼过小,车辆转弯时会有严重的侧倾,导致车辆重心的过分偏移,降低车辆的操控性,增加翻车的风险。

可变悬架系统就是为了解决这一问题而出现的,通过调节阻尼系数的大小,力求在各种路面条件与驾驶需求下都能平衡好舒适与操控,达到最佳的悬架软硬程度。

按照调节方式的不同,可变悬架系统可以大致分为被动机械调节和电控主动调节两类:

●前者利用减震器本身的机械结构实现阻尼力的变化,又可以分为行程适应自调节和频率适应自调节;

●后者则可以利用电控系统对主动对阻尼力进行控制,可以分为较基础的按驾驶模式多档调节和更高端的电控连续可调。

很显然,机械调节的可变悬架系统不需要主动控制的相关技术,在我国成熟的制造业加持下已经可以把成本压得相当低,如五菱星辰比亚迪汉、唐、宋、本田英仕派奥德赛日产逍客等车型搭载的FSD减震系统即为频率自适应减震器。

FSD减震系统

不过,机械零件制造成本的降低并不是可变悬架技术下放的最主要因素,毕竟从实际驾乘体验看,仅仅配置被动调节减震器的系统与阻尼不可调节的传统悬架系统相比并没有什么太大的区别。

厂商往往是通过出厂前的调校,赋予车型的家用或是运动选择,但一旦选好了模式,悬架的“软硬”特性也便固定下来,运动模式下无法兼顾减震需求,舒适模式如遇紧急状况,做变线避让动作时的悬架支撑性也不能保证。

连续可调阻尼减震器就成为更高级的存在,阻尼的变化来自减震器内的油液流动,那么调节电磁阀开度,控制油液流动的管径,就可以起到调节阻尼的作用,采埃孚和天纳克是这一门派的代表。

或者直接对油液下手,采用特殊性质的油液,通过电场和磁场改变油液的粘度,一样可以起到改变减震器阻尼系数的作用,凯迪拉克便是这个流派的高手,MRC电磁悬架在江湖拥有鼎鼎大名。

但复杂的技术往往代表着高昂的成本,所以以往连续可调阻尼减震器一般是30万元以上高端车型的专属,而连续阻尼可调悬架技术能够开始成为一项在家用车中广泛存在的配置,电动汽车仍是背后主要推手之一。

对于电动汽车来说,电池系统的引入,极大地增加了车辆的重量,对车辆的悬架系统提出更高的要求。

电动汽车对汽车主动悬架的需求级别在提高,以通过主动控制悬架的高低与阻尼来控制底盘的运动轨迹,从而避让障碍、提升车辆通过性。所以岚图追光PHEV版、极氪007、智界S7等最近问世的新能源车型都搭载了CDC阻尼可调悬架。

在这场自主品牌推动的连续可调阻尼悬架平权化运动中,奇瑞则是个骨骼惊奇的那一个,燃油车起步,而且是通过搭载自研的“飞鱼底盘”,将CDC阻尼连续可调悬架落在了瑞虎9、星途瑶光这样的20万元级别车型上。

从上面对可变悬架系统原理的分析中我们可以发现,主动控制式可变悬架的硬件部分在用户体验上的进步空间已经十分有限,对阻尼调节的控制策略,或者说软件部分,才是可以卷起来的重点。

基于连续阻尼可调悬架,自主品牌利用“软件定义汽车”的未来趋势,在尝试一些新玩法,利用通过域控制理念的电子电气架构,通过OTA升级,车辆可以获得持续提升的悬架能力。

例如我们在试驾星途瑶光时,发现它的悬架纵向支撑做得很好,可以较好地抑制车头俯仰,但在山路试驾中,侧向支撑性不尽人意,少了些驾驶乐趣,而这种情况就可以基于EEA4.0架构的赋能,在后续进行OTA升级改进,并且这种随着版本更新而来的悬架变化体验交流,其实也早已成为蔚来、极氪车友们津津乐道的话题之一。

说到对车头俯仰的抑制,利用连续可调阻尼悬架,“舒适刹停”也成为一项热门配置。车辆在刹车,尤其是快要刹停时,会产生“点头”现象。这是由于车速较低时,如果制动力过大,产生的反作用力会对车身产生一个反向的冲击,使座舱摇晃,这种摇晃会随着车身向前的惯性传递到前悬架上,挤压前悬架弹簧,直到刹停时弹簧才能回弹。

刹停前的这一“点头”,是对乘坐舒适性体验的毁灭性打击之一,毕竟不是每一位驾驶员都可以经验老到,通过在车辆完全刹停前逐渐松开刹车来消减点头感,舒适刹停技术就是为了解决这一问题而产生的。

至于如何实现舒适刹停,一条很显然的技术路径就是让制动系统模仿老司机的开法,在刹车过程末端主动释放多余的制动力,这也是目前市面上绝大多数舒适刹停技术采用的控制策略,例如比亚迪、蔚来等都是如此。

但换种思路想,既然“点头”现象是车身晃动压缩到前悬架上导致的,那如果可以适时地调节悬架的软硬程度,让前悬架的形变幅度小一点、回弹的速度慢一点,自然也能产生减小点头感的效果。这种技术路线所需的控制策略与完整版的可变悬架比起来,只需要控制前悬架即可,甚至还可以选择只实现形变减小与回弹变慢两者之一,进一步降低控制难度。

此外,通过调用辅助驾驶的激光雷达或者高清摄像头,智界S7、岚图追光灯等车型还可以预瞄前方的路况信息,再根据路况对连续可调阻尼悬架进行动态调节,抑制Z向垂直冲击力。

诸多增益下,连续可调阻尼悬架逐渐成为当下感知性较高的购车配置选项。需求驱动下,则会有“军备竞赛”,而国产化替代仍会是武器库中最好用的那把利剑。 

目前,可变悬架系统的弹性元件部分,也就是所谓的“空气悬架”,已经实现了国产化,降本比例超过50%,一套空气悬架的成本已经从万元级降到了千元级,成为自主品牌向上高端化的重要帮手。作为阻尼元件,可调阻尼减震器势必也会复刻这一路新,这也是国内汽车产业链需要抓在手中的机会。

本文作者为踢车帮 赵祥森

内容由作者提供,不代表易车立场

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