空气悬架如何助力汽车智能化？| 星科技•自动驾驶
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伴随电子控制水平发展，电控悬架应运而生。电控悬架是以空气悬架为基础，进一步增加传感器和电控系统，根据道路实际情况主动调节悬架的高度、刚度和阻尼，以实现行车/驻车姿态的精细化控制系统、提升驾驶舒适度。
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空气悬架成未来趋势
佐思汽研《2022年中国乘用车电控悬架行业研究报告》显示，悬架（又称悬挂，英文为Suspension）是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮与车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
伴随电子控制水平发展，电控悬架应运而生。电控悬架是指通过电控系统控制悬架执行机构，调节阻尼、高度、刚度，以及施加主动力等，改善车辆舒适性和操控稳定性的系统。
来源：一汽研发总院，中国汽车工程学会
安信证券报告《线控底盘：实现高阶自动驾驶的必要条件，各环节将迎加速量产期》认为，搭载空气弹簧+可变阻尼减震器的主动式空气悬挂系统将为汽车悬挂系统的确定性替代方向。汽车悬挂系统的核心部件包含弹性元件、减震器、导向机构三大部分。
1、弹性元件：包括传统螺旋弹簧、油气弹簧、空气弹簧等，主要作用是支撑车身、并缓冲路面起伏对于车身的冲击。
2、减震器：根据是否可调节阻尼度（也即通常所说悬挂的软硬）可分为普通减震器和可变阻尼减震器，主要作用是对弹性元件产生阻尼，从而控制车身弹跳的频率（若只有弹簧而没有减震器，汽车在行经颠簸路面时，车身将会来回弹跳多次）。其中，可变阻尼减震器根据阻尼调节原理的不同可分为CDC型筒间流量调节减震器、FSD型活塞流量调节减震器、MRC型电磁感应油液粘稠减震器（调节灵敏度及成本依次提升）。
3、导向机构：由控制臂和推力杆组成，主要作用为决定车轮相对车架（或车身）的运动关系。而根据控制臂与推力杆布置的不同，又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式、麦弗逊式等。理论上讲，以上悬挂系统的三大部件的具体种类可自由搭配组合，但基于性价比、舒适度、灵敏度等多方面因素考虑，搭载空气弹簧+可变阻尼减震器的主动式空气悬挂系统将为确定性的替代方向。
传统空气悬架通过机械式高度调节阀的开启调节气囊的充放气，从而保持车辆恒定的行驶高度。而线控空气悬架系统则采用高度传感器和电磁阀来代替机械式高度调节阀，电控单元根据载荷、路况和车辆运行工况等信号，控制气路系统中的电磁阀或步进电机等执行元件，进而对车身高度进行控制，以抑制车辆急加速和制动时产生的俯仰运动和转向时产生的侧倾运动，保持车身姿态平衡。
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空气悬架渗透率持续提升
根据佐思汽研《2022年中国乘用车电控悬架行业研究报告》，目前国内空气悬架的发展出现几大趋势：
1、空气悬架在国内的渗透率还有很大发展空间
商用车方面，受法规强制安装要求，空气悬架在商用车中逐步推广。根据2017年《机动车运行安全技术条件》规定，自2020年1月1日起，总质量≥12000kg的危险货物运输货车的后轴、所有危险货物运输半挂车以及三轴栏板式、仓栅式半挂车配备应装备空气悬架。海外发达地区商用车空气悬架渗透率已达85%左右，国内商用车渗透率还很低，还有很大发展空间。
乘用车方面，根据佐思汽研数据中心的统计，2022年1-4月，进口车市场空气悬挂渗透率约为24%，国内乘用车市场的空气悬挂渗透率约为0.7%。
中国乘用车市场空气悬挂装配率，来源：佐思汽研数据中心
2、中国OEM和Tier1正快速拉低空气悬架的应用门槛
空气悬架对汽车操控性、舒适性提升明显，在消费升级及国产化降本推动下，空气悬架正从60万元以上的豪华车渗透至30万元区间造车新势力的选配甚至标配产品。
另外，我国汽车消费升级趋势显著，20万元以上车型销量占比明显提升，从2016年的17.3%增长到了2021年的30% 。汽车消费升级也加快了乘用车空气悬架的导入。
3、悬架控制需和转向及制动控制结合，也将与ADAS功能融合
在豪华品牌的底盘控制中，电控悬架功能从来不是独立存在的，悬架控制往往和转向系统控制以及制动控制系统相结合。由于ADAS系统需要一套环境感知系统，魔毯悬挂也需要一套环境感知系统，因此两者可以复用部分传感器。
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双腔空气悬架填补国内空白
近日，孔辉科技的“新能源乘用车高性能电控悬架系统（双腔结构）总成”被浙江省经济和信息化厅认定为国内首台（套）装备（已通过公示期）。
转自：https://jxt.zj.gov.cn/art/2023/1/12/art_1582900_24386.html
孔辉科技的新一代双腔结构空气悬架系统于2022年9月16日通过权威部门新产品鉴定和验收，专家认为“总体技术处国际先进水平，其中高频小振幅振动隔离技术处国际领先”。
孔辉科技由中国工程院首批院士、汽车行业首位院士郭孔辉先生及郭川联合创办。基于郭孔辉院士60年的技术探索以及孔辉公司14年的创业积累，孔辉科技是国内首家实现乘用车空气悬架系统量产供货的企业，也是目前国内唯一同时具备乘用车电控悬架系统全流程开发能力与系统供货能力的企业。
孔辉科技为主机顾客提供系统级解决方案的同时，还可提供汽车电控悬架控制器软硬件、空气弹簧总成及气泵总成等。公司核心技术竞争力包括：
完整可靠的控制算法，包括电控空气悬架系统（ECAS）和电控减振器系统（ECD）
独有的系统和部件开发工具（试验设备、软件等）
系统设计、集成、匹配、标定、验证能力
控制器软硬件设计开发能力
空气弹簧总成等关键总成和部件的设计、开发、验证能力
电控悬架车型底盘调校能力
健全可靠、高性价比的供应链体系，可提供全套软硬件产品
具备关键工艺参数实时监控的生产和检测线（已获IATF16949认证）
孔辉科技研发的双腔空气弹簧，其主要特点就是通过空气弹簧的腔室容积变化，来改变汽车悬架的软硬，从而根据需要实现整车舒适性和运动性的切换。整个产品研发过程中，孔辉技术团队经反复探索，解决了主副腔容积匹配和泄漏量控制、电磁阀振动噪音等技术难题，产生多项知识产权的同时，也形成了完整的双腔空簧总成试验规范和评价方法。
据孔辉管理层透露，该产品已获国内多家主流乘用车企的供货定点，将于2023年上半年陆续量产供货。届时，双腔空簧总成将是孔辉科技继成为国内首家乘用车空气悬架系统供应商之后又一填补国内产品空白的力作。
参考来源
https://mp.weixin.qq.com/s/501exzj4DL7EX6A-mWyhzw
https://mp.weixin.qq.com/s/TF167xlKaNM5QGK4oPHOXA
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