百亿蓝海！汽车空气悬架，看这篇就够了

来源:芯世相发布时间:2023-02-162983浏览

智能底盘最近被新能源汽车和智能汽车带火了，当下无论是智能底盘还是智能驾驶，从L1到L5所有的技术点都集中在纵向和侧向，垂向技术略显落后。纵观汽车百年历史，目前空气悬架被推上风口，汽车智能底盘需要纵、侧、垂向协调发展。

在智能化新趋势下，越来越多人也开始对汽车科技感和驾乘体验提出更高要求，空气悬架系统横空出世，正好满足这两点需求，成为时下的热点。

保隆科技空气悬架系统技术负责人张亮修

许多汽车电子上市公司正在大力发展底盘业务，其中保隆科技在国内拥有卓越的空气悬架综合实力，在近期芯智库年度大会的“智能底盘应用”分论坛上，来自保隆科技的空气悬架系统技术负责人张亮修，为大家做了一个生动详实的空气悬架产业化分析，带我们看“空气悬架系统如何助力汽车智能化”。

以下是演讲的部分内容，阅读本文，你将了解：

1、空气悬架系统如何为智能底盘赋能

2、汽车空悬系统及关键技术

3、空气弹簧总成的优点

4、空气弹簧系统的控制逻辑

5、空气悬架关键部件介绍

空气悬架系统

如何为智能底盘赋能？

空气悬架，一方面通过减振器来调节底盘减震的软硬度，另一方面通过空气弹簧调节车身的高度和姿态。从提升品质的角度进一步划分，可以提升底盘智能化水平、兼顾舒适性与通过性，保护动力电池的免受损失。

国际品牌供应商确实很厉害，但他们在成本和配合度两个方面都比较欠缺。因此，在这样的背景下，国产企业有了机会，其中的国产化降本和硬件解耦，使空气悬架系统成为高端自主品牌增配的产品。

目前国内几乎没有燃油车能够搭载空气悬架系统，都是电动汽车，而电动汽车想要做到高端，售价突破30万、40万，没有空气悬架则显示不出档次，因此空气悬架系统逐渐被认知，为智能底盘赋能。

汽车空悬系统及关键技术：

控制器、传感器和执行器

空悬整个系统的架构围绕空气悬架控制器、传感器和执行器。

空气悬架系统的传感器有几类，一个叫高度传感器，四个高度传感器分布在四个车轮附近，还有加速度传感器，分为车身加速度和车轮加速度。

保隆科技有一个解决成本的好方案，在控制器上面放一个陀螺仪，有了陀螺仪以后就可以替代加速传感器，整个方案只需要高度传感器就可以了。

当然这里面还有供气单元，供气单元上还有温度传感器和压力传感器。从整车角度考虑，只需要四个高度传感器，另外加上信号探测，就可以实现整个空气悬架系统的需要。

目前全球打气泵供应商只有两家，一个是AMK，一个是威伯科（WABCO），对于整个悬架系统来说，供应商还是很少的。

有了打气泵和气体分配阀以后，再分下去就是空气弹簧总成，还有一个储气罐，这就是整个系统的架构。

03
空气弹簧总成相对螺旋弹簧来说有何优点？

它最大的优点就是它的刚度可变，左图可以看出红线是普通的钢制螺旋弹簧，蓝线是空气弹簧，理论上钢制弹簧的刚度几乎不变，而空气弹簧的刚度是可变的，刚度随着载荷而发生变化，坐一个人和坐四个人，空载和满载是不一样的，当满载的时候，车也可以开得很平稳。

再看右边的蓝线，它对应的车身固有频率基本是不变的，对于空气弹簧来说，它的刚度可以随着载荷而变化，无论坐一个人还是坐四个人，偏频是不变的，只要把偏频调在合适的位置，这个车不管是空载还是满载，舒适性都可以保证。

因此空气弹簧的好处就是可以调整高度，坐一个人和坐四个人都能维持一个固定高度，所以它有三个位置：高位、中位、低位，也可以腾出更多高度位置，提高用户体验、舒适性。

与空气悬架配套的就是减振器，弹簧和减振器永远是配套使用的，空气悬架可以调节刚度，减振器可以调节阻尼，一旦调好它的刚度曲线是固定的，而阻尼减振器的阻尼力是一个范围。

04
空气弹簧系统的控制逻辑

上图显示，左边最开始是信号的输入，接着就是CAN信号，大屏信号，整车信号，车速、方向盘以及四门两盖的信号，还有制动系统的介入以及转向的一些信号。

当制动系统需要的时候，悬架系统可以进入预备状态，更好把功能发挥出来。整个空载过程包括决策、控制和执行。有了一个目标高度以后，后面可以操纵分体阀充气、排气。下面还有一个目标刚度，包括三腔、双腔，之后进入控制，对于空气悬架系统来说，要么充气，要么排气，要么保持。

减振器左边是传感器输入，传感器有车身加速度，加速度可以用陀螺仪代替。然后看信号，因为有一个双目预瞄的信号介入处理，进入多模块优先级的控制，整个减振器的反应速度达到毫秒级，可以从多个模块去组合。

空气悬架关键部件：

控制器、高度传感器、双目预瞄等

整个空气悬架系统当中的核心就是控制器，现在控制器还是分布式的，转向是转向、制动是制动、悬架是悬架。悬架控制器未来可能会纳入到智能底盘当中，也有可能放到云控当中，但目前来看悬架控制器在短期之内还存在。

保隆的悬架控制器有几个特点：第一，用了一个英飞凌的32位6Mflash的高性能芯片。第二，在控制器上集成了一个六轴陀螺仪来代替加速传感器。第三，支持4通道的CDC减振器。第四，支持7通道的空气悬架系统。第五，支持PSI5的传输，指的是高度传感器，还支持模拟和PWM传感器，这是做的预留。

安全方面可以做到B级，也是基于完整的AUTOSAR架构。

高度传感器有两类，一个是加速传感器，用来测量加速度，另一个是高度传感器，用来测量高度，但参数会有不同。

再是打气泵和气体分配阀，国内也有一些在做气体分配阀，但想进主机厂还是比较难，分体阀现在全球能做的就一家。

储气罐是保隆科技的亮点，它表面看很简单，但所有的技术要踩很多坑。年轻的购买者都关注驾乘体验，当储气罐进气、排气有噪音就是一个不利因素。

双目预瞄能提供一些道路信息，比如前方的减速带、路面类型、路面形态。比如说可以通过它识别单一事件，比如减速带、凹坑、井盖，以及一些特殊的障碍物，也可以识别连续事件。这些物体、信号通过信号给到悬架控制器，悬架控制器再对这些信号做特殊处理，以达到空气悬架系统应有的舒适度。

目前来看，很多车装了这个系统后不一定能调整到最佳，但这毕竟是一个趋势，双目预瞄一定是整车已经装了ADAS系统，在具备了预瞄系统的前提下，可以把信号供悬架系统去用。

如果为了悬架系统去装一个双目预瞄，那可能就得不偿失了，它也只是锦上添花的东西，弥补空气悬架的一些缺陷，当然补偿还是有限的。

芯片超人花姐粉丝福利

扫码加好友，领取现场演讲PPT

聊芯片、谈合作扫码添加芯片超人花姐

关于芯智库

芯智库是由天风研究和芯片超人发起成立的中国半导体产业的专家智库和高端圈子。结合芯片超人深度扎根产业的优势和天风研究在各行业的体系化研究优势，以打造芯片专家智库和芯片专家圈为起点，进一步通过深度访谈和立体化跟踪打造各领域的企业库、项目库、资源库、数据库、产业图谱和指数化趋势分析。（了解更多芯智库相关信息可查阅→芯智库成立：我们决定连接芯片行业的一切）

自去年2月23日成立以来，芯智库目前已经吸引了近10000位半导体领域相关嘉宾的关注，组织了27场私密沙龙，主题范围涵盖汽车芯片、缺芯换芯、认证体系、零部件拆解等多个方面，并从中挖掘了汽车芯片领域相关的近千位优质嘉宾，其中近90%均是来自芯片大厂、Tier1、整车厂的供应链、技术专家或者一把手。