懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，比如支撐力、制動力和驅動力等，并且緩和由不平路面傳給車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。典型的汽車懸架結構由彈性元件、減震器以及導向機構等組成，這三部分分別起緩沖、減振和力的傳遞作用。

下表對比了不同可控懸架的特性調節范圍、控制帶寬及功耗三方面的性能。從車輛動力學控制角度來看，不同的可控懸架系統的功能簡述為：

1) 車身高度調節系統，僅用于調節車身高度，使其不隨靜載變化而變化；

2) 阻尼自適應懸架和慢主動懸架，適用于改善車身動力學性能（頻帶1-5 Hz），但不能改善車輪動力學性能（頻帶10 Hz左右）；

3) 半主動懸架和全主動懸架，響應迅速，適用于改善車身和車輪動力學性能；全主動懸架具有主動作動的能力，故能取得最好的綜合性能，但這需要極大的功耗，且控制不當容易引起系統失穩；而半主動懸架由于被動約束，在各種條件下均是穩定的，且能實現較好的綜合性能。

上世紀七十年代，Crosby和Karnopp等提出了半主動懸架（Semi-Active Suspension, SAS），僅通過調整減振器的阻尼來提高車輛不同工況下的平順性和操縱穩定性。該懸架形式結構簡單、響應快，相對于主動懸架能耗和成本低。目前常見的半主動懸架常采用阻尼連續可調的減振器（如電/磁流變減振器、閥控阻尼可調減振器），在量產車型上得到了廣泛應用，如Audi TT、Buick LaCrosse、Cadillac全系車型、Range Rover等。實際使用中，還常將阻尼可調減振器與車身高度調節系統結合，使半主動懸架適應更復雜的汽車行駛工況，例如奧迪A8、奔馳S600、寶馬7系等車型使用的CDC空氣懸架。

        上世紀九十年代初，智能材料開始應用到半主動懸架上。磁流變減振器作為磁流變液最重要的應用之一，其阻尼特性可通過調節磁場強度實現阻尼力連續調節。由于磁流變液具有無接觸、性能調節范圍大、響應快、能耗  低、機械系統與電子控制系統接口簡單等特點，磁流變減振器能為結構減振提供優異的解決途徑。1994年，Carlson等發明了磁流變減振器，并將其應用于汽車座椅的隔振。

除了智能材料減振器之外，目前市面上閥控減振器也占很大比重。閥控減振器與普通被動減振器主體部分相似，但其多一個電控閥液壓閥控減振器的核心元件為比例溢流閥或先導溢流閥。下圖圖為兩款SACHS CDC減振器：

(a)為集成式液壓閥，其控制閥集成在活塞內

(b)為旁通式的先導溢流閥，

        與傳統雙筒減振器相比增加中間缸實現油液的單向流動[]。該類減振器能實現很大的阻尼力調節范圍，響應迅速，控制頻率為1000 Hz；同時ZF公司還開發了匹配的自適應天棚控制策略，在整車上實現了良好的垂向、俯仰和側傾控制效果。

Tenneco公司旗下的智能懸架品牌Monroe推出了三款輕量化的阻尼可調減振器，如下圖：CVSA2，CVSA2/ KINETIC及ACOCAR，其減振器缸體采用高強度的鋁合金，控制頻率為100 Hz；CVSA2采用與SACHS CDC減振器類似的旁通閥結構，但采用兩個液壓閥分別對拉伸和壓縮行程的阻尼力進行調節；CVSA2/KINETIC在CVSA2的基礎上集成了交聯的油路，用來控制車身姿態的變化；ACOCAR進一步增加了外部液壓套件，實現了全主動的懸架控制。

 在開關型控制的減振器中，如下圖分別是在奔馳上安裝的兩種開關型閥控減振器。這類減振器的響應時間更快，同時是針對天棚控制算法設計的“天棚”減振器。

  下面介紹大眾汽車開發了DCC系統，DCC（Dynamic Chassis Control）動態底盤控制系統，是大眾為其本家品牌所裝配的一套相對親民一些的半主動懸架系統，它的主要功能是為了應對不同路況，實現懸架軟硬調節，讓你隨時切換運動與舒適模式。

由于采用了電磁閥執行減振器軟硬的調節，故其調節速度還是十分可觀的（可以達到毫秒級）。除了駕駛員可以手動執行懸架軟硬的選擇之外，對于路面反饋回來的一些路況數據，它還可以執行實時調整，也就是說，手動選擇的懸架軟硬僅僅是選定了減振阻尼范圍，而具體減振器阻尼反饋是一個時刻都在調整的過程。

　這樣的減振器與DCC懸架系統最大的不同，就是在改變阻尼特性方面，采用了不一樣的原理。雖然從效果上來看，二者都是改變了阻尼大小，但從反應速度上來說，電磁懸架所用的減振器有著絕對優勢：一旦電磁場發生變化，內部磁流體就會瞬間產生變化，而CDC減振器的電磁閥開閉理論上是需要時間的，即便達到了毫秒級，它也無法媲美電磁變化的速度（電磁懸架可以達到每秒千次改變）。

參考文獻：李志華.磁流變閥控減振器特性及其半主動控制策略研究.吉林大學碩士論文.2015

                 汽車之家.究竟有沒有那么神，解析大眾DCC主動懸架.微信公號：汽車工程師之家