懸架的未來—汽車電子控制式主動懸架

　　在主動式懸架還沒有誕生前，平衡運動性與舒適性這對不可調和的矛盾成為了困擾汽車廠商最大的難題。現在好了，主動控制式懸架發展至今，已形成液壓和空氣支撐兩大派系，運動與舒適性這對不可調和的矛盾自然也得到了很好的解決。

　　隨著人們對汽車乘坐舒適性的不斷追求，近年來已有不少豪華轎車和豪華SUV紛紛換裝上了性能更優越的電子控制式主動懸架（簡稱：電控主動懸架）。在豪華轎車上采用電控主動懸架無疑是為追求更平穩、更舒適的乘坐感，而在SUV上采用當然則是為了平衡野外越野與公路行駛的雙重需要。通常一套控制堪稱精密的電控式主動懸架不論制造成本還是維護保養費用都不菲，所以更多時候我們只能在豪華車型上發現它的身影，也難怪這類車型的乘坐感受與眾不同。

　　主動式懸架在其結構中植入了可人工或自動控制發力的調節機構，並能根據路面情況自動調節減震器剛度和阻尼，以獲得更好的行駛舒適性。從這種懸架的組成種類來看，大致又可以分為兩大類。一類是電子控制式主動液壓懸架，它能通過車載電腦計算出懸架受力大小和加速度，利用液壓減震器的伸縮來保持車身平衡；另一類則是電子控制式空氣懸架，它也是通過車載電腦計算懸架的受力及感應路面情況，適時調整空氣減震器的剛度和阻尼系數，令車身的震動始終保持在一定范圍內。這兩類電控主動懸架的共同點是：都能實現車身高度調節，能通過改變減震器阻尼來抑制車身姿態變化。不過在性能表現上，電控主動液壓懸架和空氣懸架卻是各有千秋。

　　電控主動液壓懸架

　　最大特點在於可手動調節懸架高度，並能自動調節減震器的剛度和阻尼

作為研發電控主動液壓懸架的佼佼者，雪鐵龍早在20世紀50年代初就將電控主動液壓懸架運用在當時的雪鐵龍15車型上，不過真正實現量產則是在稍後推出的DS車型上。在DS車型上裝備的電控主動液壓懸架以液壓球替代了傳統的螺旋彈簧，並且通過液壓球實現人工控制車身高度，這在當時是相當先進的裝備，因為無論車輛裝了多少人或行李，行駛過程中車身高度能始終保持不變。直到1989年推出XM車型後，雪鐵龍才正式將液壓懸架命名為第一代主動液壓懸架系統。1993年，雪鐵龍XANTIA車型搭載了第二代主動液壓懸架，一上市便受到市場的肯定，新一代的懸架提高了ECU控制單元的計算速度，並且還提供舒適和運動兩種模式供選擇。

　　到目前為止，雪鐵龍的電控主動液壓懸架已發展到第三代，並已裝備於C5和C6上。和以前的技術相比，新一代在反應速度上更快，在構成部件上也更精密，因為除了裝備最新的電子控制元件外還有全新設計的液壓支撐結構。這套主動液壓懸架包括：一個電子液壓集成模塊（包括ECU控制電腦、電磁液壓分配閥、液壓泵和一個電動機）、4個新型球狀液壓承重部件、前後減震器調壓裝置、儲液缸、簡化液壓網和車內顯示屏。這其中，電子液壓集成模塊是整個系統的核心部分，它的作用是采集車速、減震器震動頻率等數據信息來決定液壓球是增高還是降低車身。而遍布全車的多個縱向、橫向加速度以及橫擺陀螺儀傳感器，還監控著車身跳動、高度、傾斜狀態和加速度，然後這些信號傳向ECU控制單元，根據預設程序來控制液壓減震器裡的油缸是增壓還是洩壓，以保持合適的減震器阻尼和足夠支撐力。

例如，當車輛的車速超過110公裡/小時後，電控液壓集成模塊就會使前懸降低15mm，後懸降低11mm，以此縮小離地間隙降低車身重心，增加行駛穩定性。同時，前低後高的車身也降低了迎風阻力。如果當車速逐漸減慢到90公裡/小時，車身則自動恢復到標准高度。當然，駕駛者也可通過一個車內旋鈕實現車身高度4擋控制，不過安全保護裝置會限制擋位的運用時速。

電控主動空氣懸架

軟硬程度和車身高度可以自行調節控制，空氣彈簧和減震器令舒適性更好

早期的空氣懸架並不是運用於乘用和商用車輛，並且也沒有復雜的電子控制設備。在19世紀中期，空氣懸架中的空氣彈簧是作為一種隔離震動的設備運用於大型機械上，到20世紀40年代，通用汽車在其生產的客車上首次采用了裝備空氣彈簧的空氣懸架，並由此開始了進行長達9年的驗證，最終於1953年順利裝備到量產車上。和電控主動液壓懸架不同的是，空氣懸架在世界范圍內的最大客戶為大型客車和商用車，尤其在大型客車上采用空氣懸架後較傳統的鋼板彈簧在舒適性上有較大改善，當然出於成本和用途的考慮，在這類大型車輛上空氣懸架多半不具備電子控制功能，更談不上可升降底盤。

　　和傳統的液壓減震器配螺旋彈簧的懸架相比，空氣懸架利用氣體的壓縮性實現彈性作用，在ECU的計算下可根據車重和路面情況來調節壓縮氣體的壓力，空氣懸架由此而表現出的特點就是對高頻震動和車身平穩控制得很到位。但側向支撐不足又是空氣懸架最大的軟肋。

解決這一問題的有效辦法就是引入電子控制部件，實現懸架軟硬可調。作為研發電控空氣懸架的先行者，奔馳率先以空氣彈簧和減震器為基礎，引入ECU控制單元、轉向角度傳感器、車身高度傳感器、空氣壓縮機、速度和制動傳感器，實現電腦控制、精密計算。電控主動空氣懸架可通過改變空氣彈簧裡的氣體容量和壓力來實現軟硬調節，即電控空氣減震器可通過調節氣體的壓力大小實現阻尼多級化。從而，電控主動空氣懸架就兼有舒適性和運動性的特性。並且可實現直線行駛偏軟，提高舒適性；轉向和高速運動時加硬，增加側向支撐提供更好的路感。此外還可通過ECU和空氣壓縮機實現車身的高度自動或手動調節，所以目前市面上幾乎大多數的豪華SUV都裝備電控主動空氣懸架，以完成城市道路行駛和野外越野的雙重使命。

雖然兩種形式的主動控制懸架能帶來很好的舒適性，不過較高的價格令它們難以普及

如果把電控主動液壓懸架和電控主動空氣懸架放在一起來比較一下，或許更能突出它們各自具備的鮮明特點。對於電控主動液壓懸架而言，在舒適性上稍遜於電控主動空氣懸架，因為它還是建立在傳統的懸架基礎之上，只是對車身高度和減震器的阻尼進行調整。它的高頻吸震能力比空氣懸架要差，因此它的運用車型也僅在PSA集團內的中高級轎車雪鐵龍C5、標致407和行政級轎車雪鐵龍C6上得到大力推廣，其他車型采用的就比較少了。但407所裝備的是不具備高度調節的電控主動液壓懸架。此外，電控主動液壓懸架對於復雜路況的反應也比較吃力，甚至還會導致油壓過高影響壽命。

電控主動空氣懸架就不會有這樣的問題，它采用氣壓結構來控制車身平衡，並且空氣彈簧和減震器能抵消大部份路面傳遞的短波和長波震動，這也是電控主動液壓懸架所不具備的。不過兩者的共同性則是能為高速行駛的車輛提供足夠的穩定性，當車輛在不平路面行駛時，又能提高車身增加通過能力。但電控主動空氣懸架的缺點也很明顯，成本高昂、維護保養成本高。

　　從兩種懸架的結構來看，電控主動液壓懸架由於結構相對簡單，前麥弗遜、後拖曳臂結構就能勝任，而這種結構也正是雪鐵龍C5所采用的。相對而言，電控主動空氣懸架所要求的懸架結構就要復雜一些，因為空氣彈簧是獨立安裝，並要連接懸架的上下控制臂，所以我們常見它匹配於前雙叉臂、後多連桿的懸架結構中，常見的如奔馳CLS、GL以及邁巴赫就是這樣的結構。