电机控制系统与主动悬架如何成就“天作之合”？

当前市场上线控悬架重点推广的主流技术方案是空气悬架；也就是空气弹簧与CDC连续阻尼控制减振器的组合。整个空气悬架系统由空气弹簧，可变阻尼减振器，空气供给单元，ECU和传感器组成。其中空气弹簧是在柔性密封容器中充入压缩空气，利用气体可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧，具有优良的弹性特性，且可以利用ECU接收车辆高度，形式速度和路况信号进行工况判断，通过自主充放气实现刚度和高度调节。需要说明的是，业内经常听到的"空气悬架"，从严谨的角度来说，只是说悬架系统中的弹簧是空气弹簧。

下图所示为空气悬架(空气弹簧+可变阻尼减振器)的系统架构组成。

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48V/400V/800V 全主动悬架液压泵

由于CDC减振器内的油液需要通过液压泵来提供助力实现压力，而且随着车辆对悬架技术功率的要求越来越高，因此液压泵的功率也不断增高，因此高压电驱技术越来越多的被用到主动悬架领域。

下图所示为保时捷Paramera车型混动车型上的主动悬架液压泵总成，每个总成中集成了两套液压泵及其控制单元，减速机构，每套系统供一个车轮上的减振器使用，同时前后轮会各配置一个这样的总成，从而实现四轮悬架均可主动独立调节；需要说明的是，该系统采用的是400V电压平台，考虑到车型量产时，800V电压平台还没有在行业内普及开来。

引用：Porsche

随着保时捷将高压电驱技术使用到悬架中，国内各个主机厂和供应商也不断推出高压主动悬架液压泵产品，得益于国内电驱动产业的快速发展，现在推出的液压泵都是48V/400V/800V多电压平台兼容产品，且支持双向液体流动，而且相关产品都有一定的集成度，五合一深度集成双向齿轮泵(2个)，永磁同步电机(2个)和电机控制器，在2025上海车展期间，有不同供应商都展示了相关的产品，比如保隆科技，汇川技术，麦米电气等。

引用：汇川

而蔚来采用的液压泵技术是同一家Clearmotion公司合作开发的，其产品的组成是48V BLDC(PMSM)电机+电机控制+减速器的协同，最高功率为5kW, 相比于高压液压泵来说，功率比较有限，但优点是其体积较小，在簧下空间容易布置，且能起到一定的抬升悬架的功能，蔚来ET9的香槟塔视频就得益于该技术的成功应用。

引用：NIO

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直线电机磁悬浮技术实现全主动悬架功能

如果说依靠液压泵控制油液压力，电磁阀控制CDC减振器阀门大小以改变阻尼，而电磁阀的控制是由一套ECU来实现，这样的一套系统称为电控主动悬架系统；而直接采用电机取代减振器的方式，通过电机驱动来直接实现阻尼力的调节，没有通过油液作为介质，这种方式可以称之为电动化悬架。

比亚迪云辇Z的主动悬架采用的是将直线电机直接集成到空气弹簧中，充当了之前CDC减振器的作用，这套系统的电驱集成为电机控制器+400V/800V 直线电机。

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主流车型主动悬架技术分析及电驱技术应用

全主动悬架可以实现车身5Hz以下所有频率的控制，可以让车身在1S中之内改变300mm的高度，而传统空气悬架1S中改变5-10mm，全主动悬架液压泵兼容800V高压平台，400V增程电池的供电电压，预计2027年左右，在40万以上的车型会大量装配全主动悬架。主动悬架技术和电驱动技术的融合使得OEM有了更多创新功能的实现，接下来通过几款主流车型主动悬架技术，解析不同电压平台电驱动技术在主动悬架中的应用。

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保时捷Paramera Active Ride及400V

高压电动液压泵总成

引用：Porsche

保时捷Paramera混动车型(上图所示)可以选装其主动悬架系统(Active Ride), 其核心组成部件是单腔空气弹簧，双阀CDC连续阻尼减振器，400V高压电动液压泵总成；其中电动液压泵总成是一种包含永磁同步电机，电机控制单元和4象限内齿轮泵的集成单元，将电子，机械和控制技术完全融合在一套壳体中进行集成，如下图所示。

引用：Porsche

如下图所示，车辆的四个不同车轮上，双阀减振器通过液压管路连接到电动液压泵总成，因此系统能够主动单独地控制每个车轮上的弹簧和减振器里，从而使得每个车轮的阻尼和均可单独调节，不仅能够有效补偿侧倾，还能有效补偿俯仰升降运动；另外，由于采用了电机驱动，该电动液压泵总成系统还可以回收电能，将车辆垂向变化的机械能转化为电能存储到蓄电池中，起到进一步节能减排的作用。

引用：Porsche

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蔚来ET9天行智能底盘及48V

电控助力减振器

蔚来ET9引擎盖上搭建香槟塔，过减速带香槟塔不倒的视频大家印象深刻，该功能实现得益于高度集成的液压减振器和电机驱动单元，其中电机类型为48V BLDC无刷电机，峰值功率为5kW, 通过对减振器施加主动力，实现对车身姿态的调节，其调节速度是空气弹簧悬架的60倍，同样在特定场景下，也可实现一定的制动能量回收。

引用：NIO

为蔚来提供该主动悬架解决方案的公司为Clearmotion公司，其一致专注于主动悬架，电液作动器(Active Ride)处于行业前沿，基础原理来源于BOSE早期的电磁悬架；蔚来和Clearmotion合作开发的这套48V主动悬架，相对于传统汽车悬架结构无需做大的改动，只需要小的调整即可；在集成方式上，液压减振器和电机驱动单元高度集成，非常方便在底盘有限空间内布置。ET9的电动泵直接装在减振器下面，集成度更高，ET9单个车轮最快上抬20mm/s, 电机体积较小，48V供电。

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比亚迪云辇C/A/P/X/Z不同底盘方案

悬架技术分析及电驱技术应用

比亚迪云辇底盘先后推出过C/A/P/X/Z几种不同的底盘方案，除了云辇Z底盘采用的直线电机磁悬浮悬架以外，其他四种底盘的技术方案要么是单独的CDC可变阻尼减振器方案，单独的空气弹簧方案，或者两者之间的结合，与保时捷paramera主动悬架的技术方案原理相同，通过下表总结不同悬架方案的特征。

仰望U9的全主动悬架基于云辇X方案，采用了800V的电动液压泵技术，系统最大功率为36kW，响应速度为40m/s，单轴调节速度在500mm/s，车辆前后各配备一个高压泵总成，每个总成里面有两个800V的高压电机，两个齿轮泵，每个泵独立控制，这些泵通过外部的液压管路和减振器连接在一起，电机推动液压泵来快速地给减振器泵油或者抽油，推动减振器上下运动。

引用：BYD

仰望U7云辇Z系统采用直线电机完全替代油液减振器, 通过悬浮电机直驱技术，实现5ms级垂向控制(响应速度比传统悬架快20倍)，并以1ms精度调节车身高度。由于没有油液作为传递媒介，直线电机可以用更小损耗，做更快动作。

800V直线电机的定子包括圆筒状的芯轴，芯轴外侧套有多个定子铁芯，相邻铁芯减形成线圈槽，槽内缠绕定子绕组铜线线圈；直线电机的动子包括圆轴状的导向轴，容纳动子组件的外壳，外壳内侧贴有环绕动子组件的磁钢；绕组线圈通电后与磁钢产生电磁感应，驱动动子组件沿导向轴轴向线性移动，其中，电磁力的大小可以通过调节定子线圈中的电流大小来实现，动子的线性动作方向可以通过调节线圈中电流的方向来控制。

引用：网络

直线电机的位置采用电涡流传感器，传感器部分位于芯轴与导向轴之间，部分位于芯轴端；部分位于芯轴与导向轨之间的原因是让传感器原理定子与动子产生电磁感应的强磁场区域，减少磁场变化对传感器的干扰，确保测量结果的精确性。

直线电机的另一个功能是当减振器不应用主动调节时，车辆在坑洼路段仍然能够实现车轮的上跳或者下落行程（此时作为普通减振器），在这一过程中，动子磁钢相对于绕组线圈的移动可以向绕组线圈充电，从而利用电磁感应实现能量回收，类似于整车高压电驱的制动能量回收。