组成

汽车主动悬架系统通常由执行机构、测量系统、反馈控制系统和能源系统四部分组成。以下是具体介绍：

• 执行机构：负责执行控制系统指令，常见的有液压缸、气缸、伺服电机和电磁阀等，可快速响应并产生所需力或扭矩，以改变悬架刚度或阻尼。

• 测量系统：配备多种传感器，如加速度计、位移传感器、角度传感器、高度传感器等，用于监测车辆各种状态，如车身高度、俯仰角度、横摆率等，并将信息传递给控制系统。

• 反馈控制系统：主动悬架的核心，通常基于微处理器或数字信号处理器构建。它接收测量系统的数据，分析车辆动态行为，并发出相应控制指令，以优化悬架性能，提高乘坐舒适性和操控稳定性。

• 能源系统：为整个主动悬架系统提供动力来源，可以是电力、液压或气压系统，确保执行机构正常运作。

原理

汽车主动悬架系统是一种能够根据车辆运行状态实时调整悬架特性的先进系统，其技术原理主要涉及传感器监测、控制器决策和执行器动作三个关键环节。 

以下是详细介绍：

• 传感器监测

汽车主动悬架系统中的传感器就如同人的眼睛和耳朵，时刻监测着车辆的各种状态信息。常见的传感器包括加速度传感器、位移传感器、车速传感器、转角传感器等。这些传感器会实时采集车辆的行驶速度、车身加速度、车身姿态、车轮位移等数据，并将这些信息传输给控制系统。

• 控制器决策

控制器是主动悬架系统的“大脑”，它接收传感器传来的数据，并根据预设的算法进行实时计算和决策。控制器会对传感器采集到的数据进行分析处理，判断车辆当前的行驶状态和路面状况。然后，根据这些判断结果，控制器会按照预先编写好的控制算法，计算出为了达到最佳的行驶性能和乘坐舒适性，悬架系统应该做出怎样的调整，比如需要调整的悬架刚度、阻尼系数以及车身高度等参数。

• 执行器动作

执行器是主动悬架系统的“手脚”，负责将控制器的决策转化为实际的动作，从而实现对悬架特性的调整。常见的执行器有液压缸、气缸、伺服电机、电磁阀等。执行器根据控制器发出的指令，通过调整自身的工作状态，如改变液压缸内的油液压力、调整气缸内的气体压力、控制伺服电机的转动等方式，来改变悬架的刚度、阻尼和车身高度等参数，以适应不同的驾驶条件和路面状况。

性能要求

汽车主动悬架系统需具备多方面的性能要求，以实现良好的舒适性、操控稳定性及安全性等，具体如下：

• 舒适性

减震性能：能迅速有效地衰减路面不平引起的振动，降低颠簸感，例如在通过坑洼或减速带时，主动悬架可快速调整，减少车身起伏。

自适应调整：依据车速、路面状况等自动调节悬架刚度和阻尼，如在高速行驶时变硬以提升稳定性，在市区低速行驶时变软增加舒适性。

车身姿态控制：抑制加速、制动、转弯时的车身俯仰、侧倾，使乘客保持舒适坐姿。

• 操控稳定性

转向响应：快速准确响应转向操作，减小转向时的车身侧倾和延迟，增强转向精准度，如在高速过弯时，主动悬架可使车身保持稳定姿态，让驾驶者更有信心。

制动性能：制动时有效控制车身点头现象，保持车头稳定，缩短制动距离，提高制动安全性。

直线行驶稳定性：在直线行驶时，维持车身平稳，防止因路面不平或侧风等因素导致的车身晃动或跑偏，确保行驶方向的稳定性。

• 安全性

故障安全设计：具备冗余设计和故障诊断功能，当部分组件出现故障时，仍能维持一定的悬架性能，确保车辆安全行驶。

快速响应能力：在突发状况下，如紧急制动或避让时，迅速调整悬架状态，提供可靠的支撑和操控性能，帮助驾驶者避免事故。

• 耐久性

可靠性：在各种复杂的路况和环境条件下，能够长期稳定地工作，减少故障发生的概率，降低维修成本和频率。

抗疲劳性：悬架系统的零部件应具有良好的抗疲劳性能，能够承受长期的振动和应力作用，保证悬架系统的性能不会因疲劳而下降。

• 轻量化

降低能耗：减轻悬架系统的重量，有助于降低车辆的整体能耗，提高燃油经济性或延长电动汽车的续航里程。

提升性能：轻量化的悬架系统可以减少非簧载质量，提高车辆的操控性能和响应速度。

分类

汽车主动悬架系统的分类方式多样，按控制类型，可分为液压调控悬架系统、空气悬架系统和电磁感应悬架系统；按是否包含动力源，可分为全主动悬架、半主动悬架、慢主动悬架和馈能型主动悬架。具体介绍如下： 

•按控制类型分类

液压调控悬架系统：通过液压部件，根据车身振动、车轮跳动等信号主动控制汽车振动，如雪铁龙Hydractive主动悬挂系统。 

空气悬架系统：利用空气压缩机形成压缩空气，送至弹簧和减震器的空气室，改变车辆高度、调节悬架刚度和阻尼系数，如奔驰的AirMatic空气悬挂系统。 

电磁感应悬架系统：利用电磁反应，在1毫秒内对路面情况作出反应，抑制振动，保持车身稳定，如凯迪拉克的MRC主动电磁感应悬挂。  

按动力源分类

全主动悬架：具备独立动力源，可独立调节各个悬架单元，以达到最佳行驶性能。 

半主动悬架：利用汽车自身动力源，通过改变悬架的阻尼特性调节减振效果。 

慢主动悬架：主要通过改变悬架的刚度特性实现调节。

馈能型主动悬架：可回收部分能量，为其他系统提供动力。

优缺点

汽车主动悬架系统是一种先进的汽车悬挂系统，与传统的被动悬架系统相比，主动悬架系统可以根据车辆的行驶状态和路况自动调整悬架的刚度和阻尼，从而提高车辆的行驶舒适性和操控稳定性。 

以下是汽车主动悬架系统的优缺点介绍：

• 优点

提高驾驶舒适性：主动悬架系统可以根据路面的情况自动调整车身的高度和硬度，使车辆在不同的路况下都能保持稳定的行驶状态，从而减少车身的颠簸，提高驾驶舒适性。

增强安全性能：该系统可以根据车速和路况自动调整悬挂高度和硬度，从而使车辆在高速行驶时保持平稳，避免车辆失控和翻车的危险。此外，主动悬架技术还可以根据路况自动调整悬挂硬度，提高车辆的抓地力和稳定性，进而提高车辆的刹车和转向性能，避免发生意外事故。

提升驾驶稳定性：主动悬架系统可以根据车速和路况自动调整悬挂高度和硬度，使车辆在高速行驶时保持平稳，提高车辆的抓地力和稳定性。此外，该系统还可以根据路况自动调整悬挂硬度，提高车辆的转向和刹车性能，从而进一步提高驾驶稳定性。

降低燃油消耗：主动悬架技术可以根据路况自动调整悬挂高度和硬度，减少车身的阻力，降低车辆的风阻系数，从而提高燃油经济性。此外，主动悬架技术还可以根据车速和路况自动调整悬挂硬度，降低车辆的能耗，减少燃油消耗。 

• 缺点

成本高昂：主动悬架技术需要使用精密的传感器、执行器等设备，以及复杂的控制系统和软件，这增加了汽车制造商的成本，也使得装备主动悬架系统的车辆售价较高，限制了其应用范围和普及率。

维护难度大：主动悬架技术的维护难度大，需要使用专业的设备和技术进行维护和保养，增加了车主的维护成本和难度。此外，主动悬架技术也更容易出现故障，需要及时保养和修理。

对驾驶者要求高：主动悬架技术需要驾驶者具备高级驾驶技能，才能发挥出最佳的驾驶性能，这对普通车主来说是一大挑战，需要加强驾驶技能的培训和提升。此外，主动悬架技术需要驾驶者长时间保持高度集中的驾驶状态，以减少失误和疲劳驾驶的风险。

开发流程

汽车主动悬架系统的开发流程一般包括以下几个阶段： 

• 需求分析与目标设定

市场调研：了解消费者对汽车悬架性能的需求，如舒适性、操控性等，以及不同应用场景下的需求特点。

法规标准研究：明确国内外相关的汽车安全、性能等法规和标准，确保开发的系统符合要求。

确定技术指标：结合市场需求和法规标准，确定主动悬架系统的关键技术指标，如刚度、阻尼调节范围、响应时间等。

• 方案设计

概念设计：提出多种主动悬架系统的概念方案，如采用液压、空气或电磁等不同的控制方式，进行初步的可行性分析和比较。

详细设计：确定最终方案后，进行详细的结构设计、控制系统设计等。包括选择合适的传感器、执行器，设计控制算法和电路等。

建模与仿真：利用专业软件对设计方案进行建模和仿真，模拟不同工况下主动悬架系统的性能表现，优化设计参数。

• 零部件选型与制造

零部件选型：根据设计要求，选择合适的传感器、执行器、控制器等零部件，确保其性能和可靠性。

定制零部件制造：对于一些特殊要求的零部件，可能需要进行定制化制造，与供应商合作确保零部件的质量和交货期。

• 系统集成与测试

台架试验：将零部件组装成主动悬架系统，在试验台上进行各种性能测试，如刚度、阻尼调节性能测试，传感器精度测试等，验证系统是否满足设计要求。

实车测试：将主动悬架系统安装到车辆上，进行实车道路测试。在不同路况、车速等条件下，测试系统的舒适性、操控性、稳定性等实际性能，收集数据并进行分析。

耐久性测试：通过强化试验等方式，对主动悬架系统进行长时间、高强度的耐久性测试，检验系统在长期使用过程中的可靠性和稳定性。

• 优化与量产

优化改进：根据测试结果，对主动悬架系统存在的问题进行分析和改进，进一步优化系统性能。

量产准备：完成设计定型后，进行量产前的准备工作，包括制定生产工艺、质量控制标准，建立生产线等。

持续监控与改进：产品量产上市后，收集用户反馈和市场信息，对主动悬架系统进行持续监控和改进，以满足不断变化的市场需求和技术发展。

成本

汽车主动悬架系统的成本主要由以下几部分构成：

• 传感器成本：主动悬架系统通常需要多个传感器来实时监测车辆的行驶状态和路况，如车身高度传感器、加速度传感器、速度传感器等，这些传感器的成本相对较高。 

• 控制器成本：控制器是主动悬架系统的核心部件，它负责接收传感器传来的信号，并根据预设的算法计算出最佳的悬架控制参数，然后向执行器发送控制指令。控制器的研发和生产成本较高，且需要具备较高的可靠性和稳定性。 

• 执行器成本：执行器是主动悬架系统的关键部件，它负责根据控制器传来的控制指令，实时调整悬架的刚度、阻尼和高度等参数，以实现最佳的悬架性能。执行器的种类较多，常见的有电磁阀、电机、液压泵等，其成本也相对较高。 

• 空气弹簧成本：空气弹簧是主动悬架系统中常用的弹性元件之一，它通过充入或排出空气来调整悬架的刚度和高度。空气弹簧的成本相对较高，且需要定期维护和更换。 

其他成本：除了上述部件的成本外，汽车主动悬架系统的成本还包括研发成本、生产成本、质量检测成本、售后服务成本等。这些成本也会对主动悬架系统的最终价格产生影响。

供应商

以下是一些汽车主动悬架的优质供应商：

• 国际供应商

倍适登（Bilstein）：1873年创立于德国，世界知名减震器制造商，业务涵盖自主研发、生产到售后服务，因气压式减震器闻名，与奔驰合作发展出主动式电子悬架技术，是奔驰的御用减震器供应商。

威巴克（VIBRACOUSTIC）：隶属科德宝集团，是全球创新的汽车行业NVH解决方案提供商，主要开发、生产和销售汽车减震系统产品，包括底盘系统、悬挂系统的金属橡胶减震支撑、衬套、阻尼器和空气悬挂。

康迪泰克（Contitech）：始创于1871年的德国企业，隶属大陆集团旗下，是全球非轮胎橡胶和塑料技术领域的主要制造商，为汽车行业等设计、开发并生产各种功能性零部件及系统。

AMK：1963年创立于德国，是全球领先的空气悬架系统和电机、电控系统的高端供应商，是众多知名整车制造商重要的一级供应商，2016年被中鼎股份收购。

WABCO威伯科：1869年创立于美国，是世界著名的汽车商用电子制动、稳定性和悬挂控制系统供应商之一，2020年被采埃孚集团收购，在商用车领域技术领先。

• 国内供应商

浙江戈尔德：成立于2008年，是国家高新技术企业，主要产品为汽车被动悬架系统和主动悬架系统产品，ADS自动可调式阻尼系统、EDC自动电子阻尼控制、CDC自动连续阻尼控制等已实现量产。

浙江孔辉：是国内较早实现乘用车空气悬架系统OEM量产供货的企业，可为主机厂提供系统级解决方案，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。

保隆科技：1997年成立，2012年开始布局空气悬架业务，掌握空气悬架核心技术，具备空气悬架系统“感知+决策+执行”全套部件，研发了主动悬架路面预瞄系统。

拓普集团：创建于1983年，主要致力于汽车动力底盘系统、饰件系统、智能驾驶控制系统等领域的研发与制造，产品包括空气悬架系统等。

科曼股份：成立于2001年，是知名汽车空气悬架制造商，专注于车辆空气悬架系统及配件产品的研发、生产与销售。

发展趋势

汽车主动悬架系统未来将在技术、市场、产业协同等方面不断发展，为用户带来更舒适、安全和智能的驾乘体验，以下是具体介绍：

• 技术发展

智能化与自适应能力提升：主动悬架系统将与车辆的其他智能系统深度融合，实现更高级别的自动驾驶功能。通过与环境感知传感器（如摄像头、雷达等）的协同工作，主动悬架系统能够提前感知路况和驾驶意图，实现更加精准的悬架控制。

轻量化与高效化：采用新型材料和优化的结构设计，减轻主动悬架系统的重量，提高能源利用效率。

集成化与一体化：将主动悬架系统的各个部件进行集成化设计，减少零部件数量，提高系统的可靠性和稳定性。

• 市场趋势

渗透率持续提升：随着技术的不断进步和成本的降低，主动悬架系统将逐渐普及到更多的车型中。

市场竞争加剧：越来越多的企业将进入主动悬架系统市场，市场竞争将日益激烈。这将促使企业不断加大研发投入，提高产品质量和性能，降低成本，以提升市场竞争力。

本土化供应商崛起：在政策支持和市场需求的推动下，本土供应商在主动悬架系统领域的技术实力和市场份额将不断提升。

• 产业协同

与整车厂的合作加深：主动悬架系统供应商将与整车厂建立更紧密的合作关系，共同开展研发工作，实现悬架系统与整车的完美匹配。

跨行业合作增加：主动悬架系统的发展将涉及到多个领域的技术和知识，如机械工程、电子技术、控制理论等。因此，跨行业的合作将增加，以整合各方资源，共同推动主动悬架系统的发展。