新能源汽车炙手可热,线控悬架系统也越来越多的出现在人们的视野,还有很多人不了解线控悬架系统是什么,如果你也好奇,那么跟着和利时小编的思路,来全面了解一下线控悬架系统吧!
汽车的底盘主要由行驶系、传动系、转向系和制动系组成,行驶系由汽车的车架、车桥、车轮和悬架等系统组成。底盘的悬架系统不仅是汽车的重要组成部分,更关乎到汽车在行驶过程中的质感,直接影响到车辆的操控性能和舒适性能。
目前,汽车行业正迅速进行电动化、智能化的转型升级,底盘领域也将经历从传统底盘、电动底盘到智能底盘发展更新,从而带动了悬架系统向线控悬架升级迭代,线控主动悬架也将成为必然趋势。
线控悬架系统(SBW-Suspension-By-Wire),是一种先进的汽车悬架技术,智能驾驶的重要组成部分,线控悬架实现纵垂协同控制,是汽车垂直方向平衡器,可实现缓冲振动、保持平稳行驶的功能,直接影响车辆操控性能以及驾乘感受。
线控悬架系统主要由线控弹簧、线控减震器、线控防倾杆、模式选择开关、传感器、ECU和执行机构等部分组成。线控悬架系统执行机构包括执行器、阻尼器、电磁阀、步进电动机、气泵电动机等。线控悬架的实现方式:可变刚度弹簧、可变阻尼减震器以及可调稳定杆。
线控悬架系统的工作原理:通过传感器采集路面信号(如路面平整度、起伏等)和车身姿态信号(如车身高度、倾斜角度等),将这些信号传输给中央控制器(ECU)。中央控制器对信号进行解算后,发出指令给执行元件(如空气弹簧、电磁阀门等),执行元件根据指令来改变悬架的特性,实现车身高度控制、行驶工况控制、自动水平控制等,进而实现行车姿态精细化控制,满足舒适性和操控性的兼容需求。例如在高速行驶时降低车身高度以减少风阻,在颠簸路段增加悬架刚度提高通过性。
线控悬架系统的执行机构包括:线控弹簧、线控减震器、线控防倾杆。
线控弹簧:主要是调节车身高度和悬架刚度,主要应对越野路段和激烈驾驶场景。实现方式主要是空气弹簧,四个车轮均有高度传感器,ECU判断车身高度变化,控制进排气阀,调节弹簧的高度和刚度。但是,空气弹簧的气压变化存在一定滞后性,高度调节不具备瞬时性;高压气体使得充放气口很容易失效,因此寿命一般也都比较短。当然,机械弹簧并没有被完全弃用,很多空气悬架系统也都在内部集成了传统的弹簧。
线控减震器:主要调节悬架阻尼,对优化NVH性能有很大帮助。
CDC 型线控减震器:通过调节减震器内油液流速来改变阻尼系数,目前处于市场主流地位。
MRC 型线控减震器:通过改变减震器内油液黏度来调节阻尼力,其减振效果好且反应速度快,但成本较高,目前市场占率不高。
线控防倾杆:能够通过传感器感知车身的倾斜角度和运动状态,自动调整防倾杆的刚度,满足不同驾驶需求,提高操控性和驾驶安全性。
目前市场主流线控悬架为空气弹簧+CDC 型线控减震器组合。
线控悬架系统的优势:
线控悬架很大的优点是能够根据不同路况和行驶状态做出反应,使汽车具有更好的驾乘体验,且由电信号控制而更加智能。
线控悬架系统的缺点:
虽然线控悬架已有成熟、量产技术,但由于其前期大量的研发费用的投入、后期高昂的使用、保养和维护费用等造成其成本居高不下,很难大量推广。目前,线控悬架系统主要应用在一些高档车型上,但随着技术的发展和成本的降低,其应用范围有望逐渐扩大。
线控悬架系统在汽车领域的应用越来越多,无论是提升操控稳定性、提高乘坐舒适性,还是增强抗侧滑能力,都显著提升了车辆的整体性能和驾乘体验。理想 L9、奔驰新一代 S 级、宝马 7 系、通用凯迪拉克等车型的成功应用案例,也充分证明了线控悬架系统的优势和价值。随着技术的不断进步,相信线控悬架系统将在未来的汽车制造中发挥更加重要的作用。