汽车空气悬架，看这篇就够了

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智能底盘最近被新能源汽车和智能汽车带火了，当下无论是智能底盘还是智能驾驶，从L1到L5所有的技术点都集中在纵向和侧向，垂向技术略显落后。纵观汽车百年历史，目前空气悬架被推上风口，汽车智能底盘需要纵、侧、垂向协调发展。

在智能化新趋势下，越来越多人也开始对汽车科技感和驾乘体验提出更高要求，空气悬架系统横空出世，正好满足这两点需求，成为时下的热点。

保隆科技空气悬架系统技术负责人张亮修

许多汽车电子上市公司正在大力发展底盘业务，其中保隆科技在国内拥有卓越的空气悬架综合实力，在近期芯智库年度大会的“智能底盘应用”分论坛上，来自保隆科技的空气悬架系统技术负责人张亮修，为大家做了一个生动详实的空气悬架产业化分析，带我们看“空气悬架系统如何助力汽车智能化”。

以下是演讲的部分内容，阅读本文，你将了解：

1、空气悬架系统如何为智能底盘赋能

2、汽车空悬系统及关键技术

3、空气弹簧总成的优点

4、空气弹簧系统的控制逻辑

5、空气悬架关键部件介绍

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空气悬架系统

如何为智能底盘赋能？

空气悬架，一方面通过减振器来调节底盘减震的软硬度，另一方面通过空气弹簧调节车身的高度和姿态。从提升品质的角度进一步划分，可以提升底盘智能化水平、兼顾舒适性与通过性，保护动力电池的免受损失。

国际品牌供应商确实很厉害，但他们在成本和配合度两个方面都比较欠缺。因此，在这样的背景下，国产企业有了机会，其中的国产化降本和硬件解耦，使空气悬架系统成为高端自主品牌增配的产品。

目前国内几乎没有燃油车能够搭载空气悬架系统，都是电动汽车，而电动汽车想要做到高端，售价突破30万、40万，没有空气悬架则显示不出档次，因此空气悬架系统逐渐被认知，为智能底盘赋能。

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汽车空悬系统及关键技术：

控制器、传感器和执行器

空悬整个系统的架构围绕空气悬架控制器、传感器和执行器。

空气悬架系统的传感器有几类，一个叫高度传感器，四个高度传感器分布在四个车轮附近，还有加速度传感器，分为车身加速度和车轮加速度。

保隆科技有一个解决成本的好方案，在控制器上面放一个陀螺仪，有了陀螺仪以后就可以替代加速传感器，整个方案只需要高度传感器就可以了。

当然这里面还有供气单元，供气单元上还有温度传感器和压力传感器。从整车角度考虑，只需要四个高度传感器，另外加上信号探测，就可以实现整个空气悬架系统的需要。

目前全球打气泵供应商只有两家，一个是AMK，一个是威伯科（WABCO），对于整个悬架系统来说，供应商还是很少的。

有了打气泵和气体分配阀以后，再分下去就是空气弹簧总成，还有一个储气罐，这就是整个系统的架构。

03

空气弹簧总成

相对螺旋弹簧来说有什么优点？

它最大的优点就是它的刚度可变，左图可以看出红线是普通的钢制螺旋弹簧，蓝线是空气弹簧，理论上钢制弹簧的刚度几乎不变，而空气弹簧的刚度是可变的，刚度随着载荷而发生变化，坐一个人和坐四个人，空载和满载是不一样的，当满载的时候，车也可以开得很平稳。

再看右边的蓝线，它对应的车身固有频率基本是不变的，对于空气弹簧来说，它的刚度可以随着载荷而变化，无论坐一个人还是坐四个人，偏频是不变的，只要把偏频调在合适的位置，这个车不管是空载还是满载，舒适性都可以保证。

因此空气弹簧的好处就是可以调整高度，坐一个人和坐四个人都能维持一个固定高度，所以它有三个位置：高位、中位、低位，也可以腾出更多高度位置，提高用户体验、舒适性。

与空气悬架配套的就是减振器，弹簧和减振器永远是配套使用的，空气悬架可以调节刚度，减振器可以调节阻尼，一旦调好它的刚度曲线是固定的，而阻尼减振器的阻尼力是一个范围。

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空气弹簧系统的控制逻辑

上图显示，左边最开始是信号的输入，接着就是CAN信号，大屏信号，整车信号，车速、方向盘以及四门两盖的信号，还有制动系统的介入以及转向的一些信号。

当制动系统需要的时候，悬架系统可以进入预备状态，更好把功能发挥出来。整个空载过程包括决策、控制和执行。有了一个目标高度以后，后面可以操纵分体阀充气、排气。下面还有一个目标刚度，包括三腔、双腔，之后进入控制，对于空气悬架系统来说，要么充气，要么排气，要么保持。

减振器左边是传感器输入，传感器有车身加速度，加速度可以用陀螺仪代替。然后看信号，因为有一个双目预瞄的信号介入处理，进入多模块优先级的控制，整个减振器的反应速度达到毫秒级，可以从多个模块去组合。

05

空气悬架关键部件：

控制器、高度传感器、双目预瞄等

整个空气悬架系统当中的核心就是控制器，现在控制器还是分布式的，转向是转向、制动是制动、悬架是悬架。悬架控制器未来可能会纳入到智能底盘当中，也有可能放到云控当中，但目前来看悬架控制器在短期之内还存在。

保隆的悬架控制器有几个特点：第一，用了一个英飞凌的32位6Mflash的高性能芯片。第二，在控制器上集成了一个六轴陀螺仪来代替加速传感器。第三，支持4通道的CDC减振器。第四，支持7通道的空气悬架系统。第五，支持PSI5的传输，指的是高度传感器，还支持模拟和PWM传感器，这是做的预留。

安全方面可以做到B级，也是基于完整的AUTOSAR架构。

高度传感器有两类，一个是加速传感器，用来测量加速度，另一个是高度传感器，用来测量高度，但参数会有不同。

再是打气泵和气体分配阀，国内也有一些在做气体分配阀，但想进主机厂还是比较难，分体阀现在全球能做的就一家。

储气罐是保隆科技的亮点，它表面看很简单，但所有的技术要踩很多坑。年轻的购买者都关注驾乘体验，当储气罐进气、排气有噪音就是一个不利因素。

双目预瞄能提供一些道路信息，比如前方的减速带、路面类型、路面形态。比如说可以通过它识别单一事件，比如减速带、凹坑、井盖，以及一些特殊的障碍物，也可以识别连续事件。这些物体、信号通过信号给到悬架控制器，悬架控制器再对这些信号做特殊处理，以达到空气悬架系统应有的舒适度。

目前来看，很多车装了这个系统后不一定能调整到最佳，但这毕竟是一个趋势，双目预瞄一定是整车已经装了ADAS系统，在具备了预瞄系统的前提下，可以把信号供悬架系统去用。

如果为了悬架系统去装一个双目预瞄，那可能就得不偿失了，它也只是锦上添花的东西，弥补空气悬架的一些缺陷，当然补偿还是有限的。

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