主动油气悬架，是继国外CDC/MRC及磁流变可控悬架技术路线之后，德联技术有限公司（以下简称为“德联”）开发的第三种技术路线。该解决方案不仅可以解决目前悬架系统的一些常见问题，还可以帮助国内整体技术平台实现技术升级。

国内现状与存在问题

目前，在悬架部分，国内的悬架结构以及国外技术路线还存在诸多问题。

图1 传统单筒减振器（左）和双筒减振器（右）都存在负压问题

1.减振器的基本结构存在系统负压问题的硬伤（见图1）。现行减振器基本结构以及后续基于基本结构的诸多延伸类型，如磁流变、CDC和MRC等外控型，都存留有这一问题。有些不适当的外控方式还进一步加剧了这一危害，如磁流变等的控制方式。

2.空气弹簧本身存在硬伤，如占用空间大、不便于布置、材料老化、可靠性差、寿命短且不易于规模型量产和品质控制。

3.气控系统存在硬伤，如控制精度差、响应速度低、占用空间大、密封性能差、可靠性差、控制手段缺乏以及不易于规模型量产和应用等。

4.刚度/阻尼特性不足、功能缺乏，外特性存在硬点。在刚度、阻尼和行程间不能独立控制，相互间不得不进行取舍。如在行程控制时，难以保持独立的刚度特性。

5.控制逻辑与控制目标相互矛盾。经常看到某些厂商采用天棚控制原理的说法，而实际控制目标并不是簧载加速度。不常CDC、MRC还是磁流变，都是用阻尼量来控制车辆的状态，背离了对簧载加速度的控制，这与舒适性和平顺性背道而驰。

6.控制系统执行的是一种“阻止”策略，而不是主动驱动的控制策略。执行元件和控制系统都缺乏实施功率驱动的接口、通道和功能。目前国外技术路线并不是真正意义上的主动悬架。

作为一种新的技术路线，主动油气悬架则从减振器原理、功能和结构的组合，刚度特性的升级与优化，阻尼控制的方式、原理、目标和策略等方面都进行了重新规划，并深度整合了减振器、弹簧和扭杆的结构和功能，完全可以解决以上问题，不仅如此，还可以实现技术升级。

可变刚度/可变行程控制

图2 主动油气悬架刚度特性

主动油气悬架中，新型的对置双气室结构为悬架提供了最佳的双向力学特性（见图2），特性全程连续，主控段区间无拐点、硬点和断点，并在载荷变化范围设有刚度自适应控制区间，可应对乘员人数以及承载质量的相应变化。同时也可作为对应载荷变化范围的变阻尼控制放大区域，提升变阻尼的控制精度。

主动油气悬架的所有控制功能和相应机构均集成在悬缸内部，可以分单通道控制、双通道控制、四通道控制以及六通道控制等，具体如表所示。

表 主动油气悬架的控制功能

双通道结构对应变刚度控制、变行程(高度)控制，内部包含自适应变阻尼控制，可与外部控制系统组成双回路控制架构，控制车身的侧倾、俯仰以及底盘的高度。在此过程中，可以采取增刚度控制、减刚度控制或者等刚度控制，不再需要传统底盘悬架中的扭杆，而且前/后/左/右四轮悬架之间可以通过控制系统建立各种关联性的控制逻辑，应对城市、舒适、运动及越野等工作模式，在驾驶室内开关控制。刚度与行程(高度)的控制间存在一定的关联，但是与变阻尼控制间完全独立。双通道结构定位于中端车型的基础性配置，液压控制方式，便于在底盘上的安装布置。

四通道结构除了具有双通道结构的所有功能外，还可以实现更完整的功能选项。四通道的电液组合控制可以与转向盘、制动踏板和油门踏板组成驱动悬架系统，实现真正意义上的底盘主动悬架控制系统。在驾驭者发出转向、加速和制动等一系列操控动作的同时，控制系统同步发出底盘悬架的配合动作或预置动作，同步控制车身的姿态。

主动油气悬架的四通道控制对行程（高度）、刚度和阻尼等各项可变参数间的控制完全独立，而且增加了四轮对角线接地补偿，增加了二次冲击行程补偿、应急越障时底盘高度提升等项重要功能。四通道控制是中高端车型的最佳配置。实际上，其各项功能与技术指标已超越了国外现有技术路线。

变阻尼控制方式

1.自适应变阻尼控制

自适应变阻尼控制是一种“稳态+瞬态”的组合控制，由稳态阀芯、压力阀芯以及流量阀芯相应的控制组合而成。主动油气悬架的自适应变阻尼控制功能完全集成在悬缸内部，可根据乘员人数增减或载荷变化范围，自动控制、全程覆盖的一种新型控制结构。

图3 自适应变阻尼控制特性曲线

新型结构在悬缸内部建立复合高压，驱动结构上的最大阻尼流量，高效减缓车身受到的冲击和振动。新型结构完全消除了传统减振器结构上的系统负压问题，真正实现了底盘的全程、广谱和可变的阻尼控制。这对于长期受传统减振器结构性缺陷的制约、无法有效配置出底盘所需阻尼系数的各式车辆来说，是一个巨大的技术提升，尤其是乘员数量变化较大的乘用车型以及载荷变化幅度较大的商用车型。其核心是——针对底盘的各种质量或载荷状态，底盘悬架都可以配置出最优的阻尼系数。图3所示为其特性曲线。

2.主动变阻尼控制

主动变阻尼控制是主动油气悬缸的另一种变阻尼控制结构，由外部电液系统驱动，强调外部系统对于油气悬缸的主动控制，突出“人—机”系统根据控制策略/驾驶需要对底盘悬架实施的一种变阻尼控制。主动变阻尼控制是一种“瞬态+稳态”的一种组合控制，由驱动阀芯、压力阀芯以及流量阀芯相应的控制组合而成，液压驱动。主动变阻尼控制侧重于对底盘过程的主动控制和干预控制。

变阻尼控制机构

变阻尼控制机构包括：稳态阀芯的控制、压力阀芯的控制、流量阀芯的控制以及最低阻尼流量机构。

随乘员人数或载荷的增加，稳态阀芯自动控制阀芯的开度，实现阻尼系数随乘员人数的自动匹配。阻尼系数全程不受结构的限制，可以实现不同质量状态下所需的最优阻尼配置。结构上设有稳态机构，可防止悬缸的冲击和内部压力波动对稳态阀芯的干扰以及异常启动，而只对底盘质量的稳态变化进行相应的阻尼控制。

悬缸内部设置有载荷感应范围的控制放大机构，可以增加临近质量变化的控制精度，同时也消除了悬缸个体充注油气量的差异对控制精度的影响。
对于乘用车，无论是SUV车型1～7名乘员的变化，还是大巴车型1～50名乘员人数的变化，都可以渐进、准确地进行阻尼控制。对于商用车，解决承重桥部分5～6倍的大比率簧载质量变化，提供全程的阻尼系数覆盖及最优化配置。

多种控制机构组合实现了完整的控制功能：①压缩与反弹过程，给出系统阻尼系数的不同差值；②在平衡位置小波形状态，给出附加的阻滞系数，改善/优化启动特性；③压缩与反弹状态切换，具有一定的稳态裕度，避免了阀芯的刚性冲击及系统噪声；④随冲击幅度和冲击速度的增加，给出一个渐进补偿过程，避免了悬缸内部的压力冲击；⑤避免高频、脉动工况下系统阻尼系数的突变，改善优化低频、高压、持续作用工况。

悬缸内部保持最低阻尼流量的控制，应对最大乘员数量或者满载工况下系统所需阻尼系数值，可避免多种控制功能叠加下的干扰现象，消除系统小刚性特征的作用。

回顾与展望

图4 德联整车动力学路谱调教

德联主动油气悬架给出了奔驰ABC系统没有给出的一种选项——多通道控制结构，图4是其整车动力学路谱调教结果，可以看出，在典型的二次冲击(浅坑路谱)下，预置冲击行程以及附加有二次冲击行程补偿的悬缸结构，在实际模型调校下获得了底盘特性的大幅提升，应对不良路面下的力学表现也取得了大幅改善。

技术的突破，有些是具有颠覆性的，尤其是对于几十年一贯的技术状态下。悬架部分是底盘核心零部件中仅存的未被深度耕耘的、也是与汽车技术发展状态脱离最大的一个板块。国外技术路线目前也没有找到最佳的解决方案，所以，这部分也最有可能形成单项技术领先的市场格局。这对于还普遍采用最基本悬架结构（弹簧+减振器）的国内汽车市场来说，整体技术平台的技术升级是潜在的，需求是巨大的。