圖3 半主動(dòng)式懸架結(jié)構(gòu)（資料來源：《空氣懸架，國內(nèi)市場有望快速增長》，華泰證券）（1）CDC連續(xù)阻尼控制減振器（Continuous Damping Control，CDC），是薩克斯（SACHS）開發(fā)的一種阻尼力可調(diào)阻尼器。CDC分為內(nèi)外兩個(gè)腔室，里面充滿液壓油。內(nèi)外腔室的油液可以通過之間的空隙流動(dòng)。而當(dāng)車輪在顛簸時(shí)，減震器內(nèi)的活塞會(huì)在套筒內(nèi)上下移動(dòng)，腔內(nèi)的油液便在活塞的作用力下在內(nèi)外腔室間流動(dòng)。在這個(gè)過程中，內(nèi)外腔室間小孔的大小決定了減震器的阻尼特性。玩過針筒的人會(huì)深有體會(huì)，帶針頭和不帶針頭時(shí)，推動(dòng)針筒所需的力是不一樣的，以CDC為核心，輔以電子控制單元、電磁控制比例閥、車身加速度傳感器、車輪加速度傳感器等法器，便構(gòu)成了一套完整的半主動(dòng)式CDC懸架。CDC懸架阻尼大小的改變就是通過控制CDC兩個(gè)腔室間小孔的大小來實(shí)現(xiàn)的。電子控制單元首先基于外部輸入數(shù)據(jù)及內(nèi)部算法算出控制信號(hào)，并向CDC懸架中的電磁控制比例閥發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁控制比例閥里的閥芯做上、下移動(dòng)。上下移動(dòng)過程中閥體的節(jié)流面積會(huì)發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)阻尼力的改變。工作原理如動(dòng)圖4所示

圖4 CDC懸架工作原理（圖片來源：https://mp.weixin.qq.com/s/8kIsiZCt66gtB20aWkboUg）

（2）MRD磁流體變阻尼控制減振器（Magneto-rheoloical damper，MRD），是通用和德爾福聯(lián)姻生下的皇子，曾在1999獲得世界一百大科技成果獎(jiǎng)。這位皇子天生怪異，不愛耍刀、槍、劍、棒，只愛耍磁流變液(Magneto-rheological Fluid，MRF)，讀起來都拗口的玩意。磁流變液主要由磁性微粒懸浮體（直徑3-10μm、高磁導(dǎo)率、低矯頑力）、母液（磁性微粒懸浮的載體，低粘度、高沸點(diǎn)、低凝固點(diǎn)和較高密度）、表面活性劑三部分組成。磁流變液有一種顯著的特性，就是在外加磁場下，可在短時(shí)間內(nèi)（10ms）由低粘度的牛頓流體變?yōu)檎扯容^高的Bingham半固體，外界稱其為磁流變效應(yīng)。磁流變效應(yīng)如動(dòng)圖5所示。

圖5 磁流變效應(yīng)（圖片來源：https://www.lord.com/products-and-solutions/active-vibration-control/industrial-suspension-systems/how-does-mr-damper-work）如圖6所示，一種MRD結(jié)構(gòu)示意圖。圖中MRD使用精密設(shè)計(jì)的電磁線圈作為活塞，沒有傳統(tǒng)的卸載閥和單向閥。當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，腔內(nèi)磁流變液受到擠壓后通過活塞的環(huán)形阻尼通道、常通孔和環(huán)形間隙由壓縮腔流動(dòng)到拉伸腔，活塞向上運(yùn)動(dòng)類似。當(dāng)磁流變液在活塞中阻尼通道中流動(dòng)時(shí)，通過改變活塞電磁線圈磁場的大小，可以控制磁流變液的流動(dòng)特性（流速越快→減振器越軟→懸架越舒適，反之類似），從而阻尼力大小的控制。

圖6 一種MRD結(jié)構(gòu)示意圖（圖片來源：https://mp.weixin.qq.com/s/jkjTBQxi_rYrICDncOiiHw）

在MRD的身邊，再配上加速度傳感器、控制器及配件等一眾隨從，便構(gòu)成了一套完整的半主動(dòng)式電磁懸架系統(tǒng)。通用率先應(yīng)用，并起名為MRC（Magnetic Ride Control）系統(tǒng)，最可恨的居然還申請了名稱商標(biāo)專利，以至于后面法拉利和奧迪使用時(shí)只能叫做SCM和AMR，徒增了世人理解的難度。MRC可以根據(jù)不同的駕駛需求和當(dāng)前路況進(jìn)行快速響應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間高達(dá)1ms，響應(yīng)速度大概是以CDC為核心的半主動(dòng)式懸架（響應(yīng)時(shí)間為10ms）的十倍。這樣的特點(diǎn)既可以支撐起賽道上刷圈拿好成績（迅速調(diào)整懸架阻尼值，增強(qiáng)過彎支撐的效率，減少車身側(cè)傾并提升輪胎側(cè)向的抓地力），也能兼顧日常駕駛時(shí)的操控性和舒適性。好的代價(jià)就是貴，MRC過萬的價(jià)格，不僅遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)減振器的不到千元，也高于以CDC為核心的減振系統(tǒng)的大幾千元價(jià)格。貴帶來的系統(tǒng)復(fù)雜，導(dǎo)致故障率居高不下。發(fā)熱量大導(dǎo)致油封失效帶來的漏液問題；磁流變液的顆粒物雜志堵塞活塞空隙導(dǎo)致性能下降的問題；磁流變液本身的環(huán)境問題……。（3）空氣彈簧空氣彈簧是在柔性密閉容器內(nèi)充入惰性氣體或者油氣混合物，利用橡膠氣囊內(nèi)部壓縮空氣的反力作為彈性恢復(fù)力的一種彈性元件，是空氣懸架的核心部件。空氣彈簧主要由氣囊和滾動(dòng)活塞組成，氣囊內(nèi)充滿壓縮空氣，活塞連接車橋或集成在懸架支柱上?？諝鈴椈山Y(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示。

圖7 空氣彈簧結(jié)構(gòu)示意圖（圖片來源：https://www.qcwxjs.com/qicheyuanli/222404.html）

空氣彈簧工作時(shí)，氣囊內(nèi)沖入壓縮空氣，形成一個(gè)壓縮空氣柱。載荷量增加時(shí)，彈簧高度降低，氣囊容積減小，有效承載面積加大，從而導(dǎo)致空氣彈簧的剛度增加，承載能力增大；載荷量減小時(shí)，彈簧高度升高，氣囊容積增大，有效承載面積減少，從而導(dǎo)致空氣彈簧的剛度減少，承載能力減小。因此空氣彈簧在其工作行程內(nèi)具有優(yōu)秀的非線性剛度特性，并且其剛度特性曲線可以根據(jù)整車需求，通過調(diào)整活塞截型設(shè)計(jì)成理想的剛度曲線。首先可以保證空氣彈簧在標(biāo)準(zhǔn)高度附近具有較低的剛度，提升車輛平穩(wěn)行駛時(shí)駕乘舒適性；同時(shí)在車輪上跳、空氣彈簧壓縮過程中，空氣彈簧剛度增大，又可以有效抑制路面通過車輪傳遞給車身的沖擊，防止緩沖塊被擊穿，從而進(jìn)一步提升乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。概括下來就是空氣彈簧在壓縮行程中所需的壓力呈指數(shù)級(jí)增長。這就意味著需要更高的壓力來壓縮接近行程末端的空氣彈簧，從而獲得整體舒適的駕駛體驗(yàn)。如果再加上可改變其內(nèi)部沖氣量的氣泵和泄氣閥，就可以實(shí)現(xiàn)車身高度不隨載荷增減而變化，從而實(shí)現(xiàn)高度自我調(diào)節(jié)。但是空氣彈簧昂貴的成本以及較高的故障率，讓很多人望而卻步。三、主動(dòng)式懸架主動(dòng)式懸架，人如其名，非常主動(dòng)，支持剛度和阻尼同時(shí)可調(diào)。主動(dòng)式懸架的優(yōu)秀代表就是目前褒貶不一、處于輿論漩渦的空氣懸架，一種結(jié)構(gòu)形式如圖8所示。

圖8 一種主動(dòng)式懸架結(jié)構(gòu)（資料來源：《空氣懸架，國內(nèi)市場有望快速增長》，華泰證券）

空氣懸架系統(tǒng)主要由空氣泵、電磁閥、空氣彈簧、減振器和電子控制單元構(gòu)成，如圖9所示。電子控制單元分析傳感器的數(shù)據(jù)（車身高度和車身速度傳感器等數(shù)據(jù)），輸出對(duì)懸架的剛度及阻尼大小的控制需求。并通過空氣泵和電磁閥來調(diào)整空氣彈簧氣缸里的空氣量和壓力，改變空氣彈簧的硬度和彈性系數(shù)，實(shí)現(xiàn)車身底盤高度調(diào)節(jié)。

圖9 空氣懸架系統(tǒng)組成（圖片來源：國海證券）

裝配了主動(dòng)式懸架的汽車，可以在如下典型行駛工況，改善汽車行駛平順性和操作穩(wěn)定性：（1）在坑洼路面的顛簸路況下，通過主動(dòng)降低阻尼力，提升車輛乘坐舒適性；（2）在鋪裝路面的平順路況下，通過主動(dòng)增大阻尼力，提升行駛穩(wěn)定性；（3）低摩擦路面，處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，減小減震器的阻尼力輸出，車輛側(cè)向加速度和橫擺速度減少，從而使車輛處于穩(wěn)定；（4）緊急變線時(shí)，遇到前方突發(fā)情況緊急變線時(shí)，阻尼力增大，讓車輛轉(zhuǎn)向更靈活，駕駛更安全；（5）急加減速時(shí)，通過調(diào)整節(jié)流閥位置產(chǎn)生高阻尼力來控制車輛俯仰角度，給予最佳車輛駕駛感受?？諝鈶壹茼憫?yīng)更快、 舒適性更高， 廣泛應(yīng)用于豪華品牌車型上。然而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的弊端就是壽命不長（通常只有五年），此外故障率也較高（傳感器故障、氣動(dòng)減震器損壞、連接部件泄漏等），在現(xiàn)在看來是一種老司機(jī)頭疼的配置。
市場線控空氣懸架，當(dāng)前技術(shù)已經(jīng)比較成熟，受限于成本目前絕大多數(shù)應(yīng)用于高端車輛。行業(yè)格局穩(wěn)定，且主要是大的零部件供應(yīng)商巨頭在此領(lǐng)域，對(duì)自動(dòng)駕駛的意義不明顯，屬于非關(guān)鍵部件。國外Tier1線控懸架布局早，研發(fā)底蘊(yùn)深，且已有量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和配套用戶。德國威巴克公司、 AMK公司和Continental公司是線控懸架領(lǐng)域全球前三。目前大陸已經(jīng)研發(fā)進(jìn)展到第二代，其集成度相對(duì)于第一代產(chǎn)品有了極大的提高，空間更小，該系統(tǒng)的技術(shù)壁壘比較大。自主供應(yīng)商目前大多集中于線控懸架的零部件供應(yīng)。中鼎股份收購AMK部分業(yè)務(wù)后，提升了汽車電子領(lǐng)域的技術(shù)水平，初步具備空氣懸架總成的量產(chǎn)能力，目前已獲得東風(fēng)和蔚來的訂單；保隆科技則主要供應(yīng)減振器和空氣彈簧，已有配套客戶；天潤工業(yè)和拓普集團(tuán)尚未有乘用車配套車型。但是由于自主供應(yīng)商技術(shù)快速追趕、響應(yīng)速度較國外Tier 1更快，且更加符合自主品牌主機(jī)廠降成本的需要，自主供應(yīng)商有望加速國產(chǎn)替代。

參考資料：

線控底盤專題丨線控制動(dòng)——智駕底盤系統(tǒng)的明珠https://mp.weixin.qq.com/s/lKD4w6-7DiUgzDKeIqy-IQ

電動(dòng)VS液壓，轉(zhuǎn)向助力哪家強(qiáng)？

https://mp.weixin.qq.com/s/YpEJKPkDpVL18hPVmimUfA

上海交大：汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述

https://mp.weixin.qq.com/s/2UTEanUH1WWPeN1RpmJ94g

什么汽車有底盤MRC系統(tǒng)？

https://mp.weixin.qq.com/s/c12SRsiqVv-ba70mt7eNDQ

揭秘：CDC減振器

https://mp.weixin.qq.com/s/8kIsiZCt66gtB20aWkboUg