空氣懸架工作原理、未來趨勢及優劣勢分析

升級趨勢，自主品牌助力搭載門檻下探。

1.工作原理：傳感器識別→ECU 控制→空簧減振器總成調節

首先，由主要分布于車身前端的各類傳感器實時監測車身的速度、加速度、高度等運 動狀態，并識別潛在的路面沖擊（在具備高階環境識別系統的主動懸架配置下才可實現， 半主動懸架主要根據輸入指令進行調整），通過網路傳輸至控制單元。其次，ECU 接受各 類信號后，結合車輛載荷、系統預設及駕駛員需求后確認對應工況下最優的底盤狀態，并 將指令傳輸至各執行單元。最后，根據 ECU 發出的指令，由氣源裝置提供空氣源，通過分 配閥對空簧氣囊進行充放氣操作，進而自適應調節車身高度，同時配合調節減振器的阻尼 系數，對懸架高度、剛度和阻尼進行實時綜合調整，以保證車輛舒適性、能耗經濟性、通 過性、便利性和操穩性，全面提升駕乘品質。

與傳統懸架工作原理相一致的是，空氣彈簧與 CDC 減振器之間也是相輔相成的關系， 空氣彈簧能夠通過簧內氣壓變化來改變車身的高度以及彈簧剛度，CDC 減振器可以通過阻 尼系數的連續變化來調節懸架軟硬，兩者共同作用則能夠提升駕乘的舒適性和操控性。 在車輛高速行駛時，氣囊氣壓較大且阻尼增大，懸架變硬，以提高車身操縱性；而長 時間低速行駛時，ECU 會識別為正在經過顛簸路面，通過減小氣囊氣壓并調節阻尼，使懸 架變軟來提高減振舒適性。比傳統懸架更進一步的是，空懸系統能夠調節底盤離地距離， 在高速行駛時車身高度自動降低，以提高貼地性能，確保良好的高速行駛穩定性并降低風 阻和油耗，而在慢速通過顛簸路面時底盤則會自動升高，以提高通過性能。

2.未來發展趨勢：功能不斷向智能化升級，融入更加集中的中央域控

一方面，以奔馳、寶馬為代表的豪華車制造商已開始探索更為高階的智能主動空氣懸 架，通過在現有傳感器的基礎上，增加由攝像頭和雷達組合而成的環境感知系統，實現對 前方路面狀況更加精準及時的識別，通過更強算力的控制器來實現懸架系統的自主智能化 調節，例如奔馳的魔毯智能化車體控制系統（Magic Body Control）。 另一方面，電控懸架功能往往與轉向系統控制及制動控制系統相結合，共同組成底盤 控制的核心要點。在汽車電子電器架構由分布式邁向融合式的趨勢下，算力更強勁、功能 更集中、軟件迭代更容易的中央域控制器將有望取代獨立 ECU，對整個底盤功能進行調 節。除此之外，ADAS 對于車載環境感知系統的需求也與魔毯懸架的配置部分重合，二者 可以復用部分傳感器，提供融合感知解決方案。

3. 優劣勢分析：高配置及維修成本帶來的舒適性、操控性與通過性

空氣懸架的彈性特性具有非線性、自適應的特點，可使汽車簧載質量的偏頻在負載變 化時保持相對穩定，具有質量輕、內摩擦小、隔振消聲特性好等優勢，搭載空氣懸架系統 的汽車在運行中能獲得良好的平順性和道路友好性。

1) 懸架軟硬可調節，平衡操穩性與平順性

通過接收來自傳感器、CAN 以及駕駛員輸入信息，ECU 能夠進行綜合處理并輸出指 令，調節空簧氣囊的氣體量及氣壓以改變彈簧剛度，同時輔以減振器阻尼系數的調整，利 用二者配合來實現懸架硬度的切換，實現不同場景下操穩性與平順性的平衡。

2) 利用氣體壓縮性，隔振效果與承載能力更好

空氣彈簧內部的氣體具有可壓縮性，對應的隔振效果就會比傳統鋼制彈簧更佳，在遇 到不平路面沖擊時，很多細小震動不易傳遞到車內，從而可以提升整車的舒適性。對于重 型車輛而言，空氣彈簧還能夠有效控制車輪動載，具有道路友好性。

3) 車身高度能變化，有助于提升通過性與經濟性

空氣彈簧氣缸內的充放氣過程還能夠對彈簧行程和長度進行調整，從而自適應調節車 身離地高度。在顛簸路況下，抬高底盤能夠防止刮蹭，提高道路通過性；在平順路況下， 調低底盤能夠降低風阻，輔以空氣彈簧自身的輕量化，降低能耗，使得電動車能夠擁有更 高的續航里程，提升整體經濟性。 空氣懸架能夠帶來駕乘體驗的升級，但與之對應的就是更加高昂的配置成本與后續保 養維修費用： 一方面，空懸系統與傳統懸架相比多出了氣源裝置、傳感器、控制單元、管路等部 件，加上空氣彈簧本身價值量的提升，目前整套空氣懸架總單車價值量在 1.1-1.6 萬元左 右，是傳統鋼制懸架的數倍，預計在未來國產化空氣懸架整體價格將控制在 8000 元以 內。 另一方面，由于空氣懸架中各部件的精密復雜程度高，因此在實際運用中損壞的概率 更大，對應的維修成本更高。例如空氣彈簧所用的橡膠由于長時間暴露在空氣中，耐磨損 和抗老化能力相對較弱，若彈性元件損壞整個系統就會失效，因此乘用車空氣彈簧的維保 相對鋼制彈簧而言更短。