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电子控制悬架系统概述

电控悬架技术的进步显著提升了车辆的驾驶舒适性和操控性能。电控可变阻尼减振器（CDC）和电控空气弹簧（ECAS）的组合在这一变革中占据了主导地位。

悬架系统是车辆的重要组成部分，连接车架（或承载式车身）与车桥（或车轮），负责传递和缓冲来自路面的各种力（垂直反力、纵向反力和侧向反力）以及力矩。

电子控制悬架系统通过主动调节悬架的刚度和减振器阻尼，克服了传统被动悬架系统的局限性，使悬架特性能够适应不同的路面条件、载荷和行驶速度，从而提升车辆的平顺性和操纵稳定性。

电控可变阻尼减振器（CDC）

功能：CDC系统通过实时调整减振器的阻尼力，以适应不同的道路条件和驾驶需求。它取代了传统的不可调节阻尼减振器，提供了更高的灵活性和响应速度。

优势：

提升驾驶舒适性：通过调整阻尼力，减少车身震动和颠簸。

增强操控性能：在高速行驶或急转弯时，增加阻尼力以提高车辆稳定性。

自适应能力：根据实时路况和驾驶行为自动调整阻尼设置。

电控空气弹簧（ECAS）

功能：ECAS系统取代了传统的钢制弹簧，通过调节空气弹簧的气压来改变车身高度和刚度。

优势：

高度可调：根据驾驶条件高速行驶、越野或停车自动调整车身高度。

提升舒适性：通过调整弹簧刚度，适应不同路况，提供更平稳的驾驶体验。

负载平衡：自动调整车身高度以保持水平，无论负载如何变化。

市场发展趋势

单阀减振器主导：

当前市场上的CDC系统主要以单阀减振器为主，这种设计简单且成本较低，适合大规模应用。

开式ECAS系统：

开式ECAS系统（打气泵控，调节高度的分配阀块和电子控制器分立）技术成熟，广泛应用于高端车型。

闭式ECAS系统：

闭式ECAS系统（将打气泵、分配阀块和电子控制器集成到一个控制器中）逐渐崭露头角。这种集成设计提高了系统的响应速度和可靠性，减少了安装空间和复杂性。

电控可变阻尼减振器（CDC）搭配电控空气弹簧（ECAS）的组合占据了电控悬架市场发展的主导地位。CDC取代传统不可调节阻尼减震，而ECAS的作用是取代传统钢制弹簧，使车辆在通过不同路面时能像皮球一样支撑贴合的同时，有调节车身高度和舒适性的能力。

当前市场上的CDC系统以单阀减振器为主。空气弹簧方面，开式ECAS系统（即打气泵控，调节高度的分配阀块和电子控制器分立的系统架构）已经很成熟，近年来将这几部分集成到一个控制器的闭式ECAS系统也逐渐崭露头角。

ST依托底盘丰富的产品，包括：车规MCU、SBC、U-Chip、预驱、阀驱动器、传感器接口等，为客户提供CDC+开式ECAS系统解决方案。

除了CDC+开式ECAS系统解决方案，ST也凭借最新推出的底盘专用U-Chip L9388在闭式ECAS系统中发力推出了CDC+闭式ECAS系统解决方案。

功用与分类

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的所有传力连接装置的总称。它的作用除了缓冲和吸收来自车轮的振动之外，还把路面作用于车轮上的垂直反力(支承力)、纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力，以及这些反力所造成的力矩都传递到车架(或承载式车身)上，从而改变了汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，以保证车辆正常行驶。提示:电子控制悬架系统是通过控制悬架的刚度和减振器阻尼，克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，使悬架特性与路面条件、装载质量、行驶车速等相适应，从而使汽车的平顺性和操纵稳定性在各种行驶条件下都能达到最佳组合。

电子控制悬架系统的基本功能包括:减振器阻尼控制弹簧刚度控制和车身高度调整。

①减振器阻尼调节功能。该功能的作用是在急转弯、急加速和紧急制动等情况下，通过改变减振器阻尼，抑制车辆姿势的变化，防止车辆侧倾、前倾、后仰等，提高车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性。

②弹簧刚度调节功能。该功能是利用控制弹等刚度(弹性系数)的方法控制车辆在各种不同状况时的姿势，提高车辆的操纵稳定性。

③车身高度调整功能。可以使得车辆根据载荷变化自动调节悬架高度以保持车身的正常高度和姿态。当汽车在坏路面行驶时可以使车身升高，增强其通过性;当汽车在高速行驶时，又可以使车身降低，减少空气阻力并提高行驶稳定性，

根据悬架的控制方式不同，电子控制悬架可分为半主动悬架和主动悬架两大类。

半主动悬架半主动悬架通常是指只能对悬架的减振器阻尼进行调节的悬架。根据减振器阻尼力调节方式不同，半主动式电控悬架又分为有级半主动式(阻尼力有级可调)和无级半主动式(阻尼力连续可调)两种。半主动悬架是无源控制，消耗的能量很小，成本较低，但汽车在转向、起动、制动等工况时难以对弹簧刚度和减振器阻尼力进行有效的控制。

主动悬架，主动悬架能根据不同工况主动调节悬架的减振器阻尼、弹等刚度以及车身高度，从而能够同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性的要求主动悬架是有源控制，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置(压缩空气源或者液压源)，根据各传媒器检测到汽车载荷、行驶速度、路面状况变化和汽车起动制动、转向等工况，自动调节悬架的弹簧刚度和减振器阻尼力此外，还可以根据行驶情况的变化自动调节车身高度，显著提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。

电子控制悬架系统的基本功能

减振器阻尼调节功能：

作用：在急转弯、急加速和紧急制动等情况下，通过调节减振器阻尼，抑制车辆姿势的变化侧倾、前倾、后仰等。

效果：提高车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性。

弹簧刚度调节功能：

作用：通过调节弹簧刚度（弹性系数），控制车辆在不同工况下的姿势。

效果：提升车辆的操纵稳定性，适应不同路况和驾驶需求。

车身高度调整功能：

作用：根据载荷变化或行驶条件，自动调节车身高度。

效果：

在坏路面行驶时，升高车身以增强通过性。

在高速行驶时，降低车身以减少空气阻力并提高稳定性。

电子控制悬架系统的分类

根据控制方式的不同，电子控制悬架系统可分为半主动悬架和主动悬架两大类。

1. 半主动悬架

特点：

只能调节减振器阻尼，无法调节弹簧刚度。

分为有级半主动式（阻尼力有级可调）和无级半主动式（阻尼力连续可调）。

优点：

能耗低，成本较低。

缺点：

在转向、起步、制动等工况下，难以对弹簧刚度和阻尼力进行有效控制。

2. 主动悬架

特点：

能够主动调节减振器阻尼、弹簧刚度和车身高度。

通过附加的可控作用力装置压缩空气源或液压源，根据传感器检测到的载荷、速度、路面状况等参数，自动调节悬架特性。

优点：

显著提升车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性。

适应性强，能够应对各种复杂工况。

缺点：

能耗较高，成本较高。

对比

1-高度控制压缩机 

2-1号高度控制阀

 3-主节气门位置传感器

 4-门控灯开关 

5-悬架ECU 

6-2号高度控制继电器 

7-后悬架控制执行器 

8-高度控制连接器 

9-高度控制开关 

10-2号高度控制阀和溢流阀 

11-后高度控制传感器

12-LRC开关 

13-高度控制开关 

14-转向传感器 

15-制动灯开关 

16-前悬架控制执行器 

17-前高度控制传感器 

18-1号高度控制继电器 

19-IC调节器

20-千燥器和排气阀

总结：

电子控制悬架系统通过调节减振器阻尼、弹簧刚度和车身高度，显著提升了车辆的平顺性和操纵稳定性。半主动悬架和主动悬架各有优缺点，适用于不同的车型和市场需求。随着技术的进步，电子控制悬架系统将朝着更智能、更集成、更轻量化的方向发展，为未来的智能汽车提供更好的驾驶体验。