まとめ：
車のシャシーは主に駆動系、変速機、操舵系、制動系の4つの部分から構成され、駆動系は車両のフレーム、車軸、車輪、サスペンションから構成されます。シャシーのサスペンションシステムは、クルマの重要な部品であるだけでなく、ハンドリング性能や快適性能に影響を与える走行時のクルマの質感にも関係します。
自動車産業は電動化とインテリジェントな変革とアップグレードを経験しており、シャシー分野でも従来のシャシー、電気シャシーからインテリジェントシャシーへの発展に直面しており、サスペンションシステムはワイヤー制御サスペンションへと反復されています。自動車のシャシーの核の一つであるサスペンションシステムは、どのようにインテリジェンスのトレンドをリードしているのでしょうか？
インテリジェント化によりアクティブサスペンションがトレンドに
新エネルギー車市場は近年急速に発展しており、中国汽車工業協会が5月11日に発表したデータによると、4月の普及率は29.5％に達しており、世界中から大きな注目を集めている。この急速な発展傾向は、一方では、環境保護やエネルギー安全保障などの世界的課題がますます顕著になり、新エネルギー車に対する市場の需要が高まっていることによるものですが、他方では、急速な技術進歩の恩恵も受けています。新エネルギー車の性能と信頼性が向上し続けるよう、積極的な政策支援を行っています。
電動化とインテリジェンスを目指した新エネルギー車の開発に伴い、自動車のシャシーも従来のシャシー、電気シャシー、インテリジェントシャシーへと開発を繰り返してきました。インテリジェント シャーシは、シャーシ ドメイン コントロール システムとシャーシ アクチュエータの 2 つの部分に分かれており、ソフトウェアとハードウェアを分離することで、より正確で柔軟な制御を実現します。シャシードメイン制御システムは人間の小脳に相当し、インテリジェントな協調制御を実行でき、状態判断、車両制御、機能駆動を担当し、シャシーアクチュエーターは人間の四肢に相当し、特定の動作の実行を担当します。インテリジェント シャーシの実行メカニズムは、駆動、ブレーキ、ステアリング、サスペンションなどのいくつかの部分に分かれています。
出典: SAE-中国
サスペンション システムは、車を道路から隔離する弾性要素のシステムです。従来のサスペンション システムとは異なり、自動車インテリジェンスの観点から、ワイヤー制御サスペンションはアクティブまたはセミアクティブの弾性要素を採用し、センサーは車両の運転状態の識別に役立ち、プロセッサーはさまざまな弾性特性を処理して出力します。ワイヤー制御により弾力性を与え、快適かつスポーティなサスペンション特性を実現するエレメントシステムを実行します。
サスペンション システムにおいて、2 つの最も重要なパラメータは剛性と減衰です。
剛性は、サスペンションの変形に対する垂直方向の抵抗の尺度であり、サスペンションにかかる荷重と、荷重によって引き起こされるサスペンションの変形との比に等しくなります。サスペンションの剛性が高くなると、車輪の変位が起こりにくくなり、車両の安定性が向上しますが、乗り心地は低下します。逆にサスペンションの剛性が小さいほど、バネの固有振動数が1Hzに近づくほど、走行時の路面からの衝撃による共振が小さくなり、乗り心地が良くなりますが、剛性が低すぎると車両姿勢の保持が困難になり、高速コーナリング時のロールなど重大な問題を引き起こします。
サスペンションの減衰とは、車両の車輪振動を抑制することを指し、ダンパーは振動の運動エネルギーを消費することで車両の跳ね返りを軽減します。ダンパー抵抗が大きいほど、車輪の振動が抑えられ、乗り心地が良くなり、ステアリングの応答性も良くなりますが、減衰力が高すぎるとサスペンションが硬くなってしまいます。硬い。サスペンションは路面の変化に柔軟に対応できず、車両のハンドリング性能に影響を与えます。
サスペンションは、剛性と減衰力の調整能力に応じてさらに3つのタイプに分類されます。
パッシブサスペンションシステム：車両の設計時に剛性や減衰パラメータが設定されるものをパッシブサスペンションシステムと呼びますが、このサスペンションシステムにはエネルギー供給装置がなく、乗り心地や快適性を考慮することが困難です。車両のハンドリングの安定性要件。
セミアクティブ サスペンション システム: 車両の走行中に剛性の一部または減衰の一部を適度に調整することができ、セミアクティブ サスペンション システムと呼ばれます。このサスペンション システムは運転の快適性と制御性を向上させますが、その効果は比較的限られています。
アクティブサスペンションシステム：車両走行中の道路状況に応じて、ECUは対応する実行ユニットを制御してシステムの剛性と減衰パラメータを事前にアクティブに調整し、より高い運転安全性と快適性の要件を提供します。
出典：自動車整備技術ネットワーク
アクティブサスペンションシステムは、運転の安全性と快適性の向上をもたらすため、インテリジェンスの観点から市場からますます注目を集めており、今後の開発トレンドとなっています。
1 アクティブサスペンションシステムの路線と開発の方向性
現在、市場で主流のアクティブサスペンションは、エアサスペンション、CDCサスペンション、MRC電磁サスペンションの3つに分類されます。しかし、誰もが理解すべきことが1つあります。CDC 可変サスペンションと MRC 電磁サスペンション CDC と MRC は、実際にはサスペンション自体ではなく、サスペンションのショックアブソーバーを指します。もちろん、これら 2 つのショックアブソーバーをエアボムと併用して、今最もホットなエアサスペンションにすることもできます。
エアサスペンション エアサスペンションは、空気の圧縮性を利用し、鋼製コイルスプリングと同様の効果を得るために空気ばねを使用し、空気圧を調整することでサスペンションの高さと剛性を変更します。空気バネで剛性を調整し、電子制御ショックアブソーバーで減衰を調整することで、車両の走行性能と快適性能の調整を実現します。
空気バネ構造図
出典: キック・ザ・カー・ギャング
エアサスペンションはポルシェカイエン、BMW 7シリーズ、メルセデスベンツSクラス、アウディA8などの高級車やオフロード車に広く採用されています。我が国の大型トラック分野におけるエアサスペンション普及率は5%、乗用車分野における普及率はわずか0.7%、輸入車市場におけるエアサスペンション普及率は24%です。 %。
エアサスペンションシステムの利点は、高い快適性と優れたハンドリングですが、欠点は、構造が複雑で、コストが高く、耐久性をテストする必要があることです。
CDC サスペンション CDC の正式名称は Continuous Damping Control で、2 つの単語を調整できることを強調しています。正確に言うと、路面状況を自動的に認識し、自動的かつ継続的に調整できる衝撃吸収制御システムです。1秒間に100回以上路面を監視し、車体の走行状態に応じてサスペンションの柔らかさや硬さをリアルタイムに調整することができる。都市部の中低速走行時には、路面状況に応じてサスペンションの減衰力を弱めることで路面からの振動を効果的に吸収し、スムーズな走行を確保し、乗り心地を向上させます。高速走行時や旋回時、サスペンションの減衰力を瞬時に高め、ボディの安定性を高め、コーナリング時のロールを軽減し、運転に自信を与えます。急制動時はサスペンションの減衰力の向上により車体の前傾姿勢を抑制し、制動距離を短縮することも可能です。中国の中高級モデルには、Xingtu Yaoguang、Jikrypton 001 などの一部のモデルに CDC サスペンションが装備されています。
CDCショックアブソーバー構造図
出典: Che Jingshe
CDC サスペンションの利点は、応答が速く、1 秒あたり 1000 回の高頻度で制御して細かい制御を実現できること、安定性と耐久性に優れていること、システムコストが低く、通常システム全体で 3000 回未満であることです。元、欠点は快適さです。性的効果はわずかに悪くなります。
電磁 MRC サスペンション 電磁 MRC (マグネティック ライド コントロール) サスペンションは、磁気レオロジー材料を減衰媒体として使用します。磁気レオロジー材料は磁場によって制御される新しいスマート材料です. 速い応答性 (ミリ秒) と優れた可逆性 (磁場が取り除かれると元の状態に戻る) を備えています. 材料の機械的特性は磁場を調整することで連続的に制御できます.分野。
MRC (マグネティック ライド コントロール) 電磁サスペンションは、常にキャデラック ブランドで使用されているアクティブ サスペンション タイプです。電磁サスペンションは、依然としてスプリングを使用してサポートを提供するエアサスペンションとは異なります。ただし、ショックアブソーバーの内部には従来の作動油ではなく、磁気粘性流体が使用されています。磁気粘性流体の特徴は、電子制御された磁場によって粘度を柔軟に調整できることです。それによりショックアブソーバーの減衰を制御します。それはサスペンションの柔らかさと硬さを変えることです。磁場によって制御される磁気粘性流体の特性は、電磁サスペンションの最大の特徴である高速応答を実現しました。これにより、電磁サスペンションを搭載したモデルは、ツーリング、スポーツ、サーキット走行モードを柔軟に切り替えることができます。2002年にはMRC電磁サスペンションを搭載した初の高級ビジネスカーとしてキャデラックSTSが発売され、後のキャデラックCT5にもMRC電磁サスペンションが搭載されました。
磁場の影響下における磁気レオロジー材料の状態の模式図
出典: 志胡
電磁MRCサスペンションの動作原理のアニメーション図
出典: 志胡
電磁MRCサスペンションの利点は、構造が簡単で応答が速いこと（1秒間に1000回の高周波で制御される）ですが、欠点は快適効果がわずかに悪く、コストが非常に高い（最大2万元以上）ことです。 。電磁式MRCサスペンションは開発の重要な方向性ですが、コストが高いため、現在は一部のハイエンドモデルのみが採用しています。
全体の産業構造で見ると、サスペンション関連の主要サプライヤー 3 社の分布は大まかに以下のとおりです。
エアサスペンション: Porsche Engineering、Vibracoustic、VOSS、Topology Group、Baolong Technology、AMK、Kong Hui など。
CDC サスペンション: ZF、Tenneco、BWI、Korea Mando、Fudi Technology、Zhejiang Sensen、Shanghai Coman、Fawer、Nanyang Xichuan など。
電磁式MRCサスペンション：Delphi、Keyi International等
インテリジェントサスペンションのローカライゼーションが始まりました
新エネルギー車の電動化とインテリジェントな開発に伴い、ワイヤー制御のアクティブサスペンションは避けられないトレンドとなっています。インテリジェントなシャーシサスペンションシステムは、センサー、コントロールユニット、アクチュエーターなどのコンポーネントを通じてリアルタイムの監視と自動調整を実現し、さまざまな道路状況や運転ニーズに適応し、より快適で安全な運転体験を提供します。
近年、国内のサスペンション・バイ・ワイヤシステムは急速に発展しており、多くの自動車メーカー、部品会社、大学、科学研究機関が多大なリソースを投入して、サスペンション・バイ・ワイヤの国産化を推進するため、さまざまな次元の研究開発に取り組んでいます。 -ワイヤーシステム。
かつては、コンチネンタルやヴィブラックに代表される一流部品多国籍企業や、メルセデス・ベンツやアウディなどの外資系自動車企業が、ECUや空気ばね、ショックアブソーバーなどの基幹部品を供給する能力を持っていました。国内サプライヤーの多くにとって、電子制御サスペンションは開発コストが高く、サイクルが長く、マッチングが難しく、技術の成熟度、産業チェーンの健全性、市場での認知度などにおいて海外競合企業とのギャップがある。国産車のほとんどに搭載されている電子制御サスペンション製品は、基本的に海外サプライヤーからの供給と言えますが、そのための装備やアフターメンテナンスにかかる費用は決して安くはありません。
しかし、自社ブランドの中高級モデルの投入加速に伴い、自動車会社はインテリジェントサスペンションシステムの開発と供給リソースへの需要がますます高まっており、これが自社ブランドの部品会社や自動車メーカーの革新と発展を促進することになる。空気ばねや空気供給ユニットなどの技術的障壁を打ち破ります。現在、インテリジェントサスペンションの優れた独立系サプライヤーの一部が躍進を加速しています。
Zhongding、Konghui Technology、Baolong Technology などの企業がスマート サスペンション関連製品の量産を実現しています。Baolong Technology は 2012 年に空気ばねの分野を開拓し、商用車市場に足を踏み入れ、2017 年には乗用車用の空気ばねを開発し、2018 年には ECU とエアサスペンションの統合開発チームを結成しました。ショックストラットアセンブリと独立空気ばねは合肥公園の工場で量産されており、自動車用空気ばねの年間生産能力は10万本で、現在、新エネルギー車のトップ自動車会社5社と自動車用空気ばねのプロジェクト指定を獲得している。独立系ブランド企業として、空気バネ、空気貯蔵タンク、各種センサー、ECUなどの基幹部品の量産化に成功し、エアサスペンションと電子制御の機能を備えたKonghui Technology社が開発したエアサスペンションシステムは、昨年下半期から量産を開始し、虹旗、万里の長城、東風などのOEMメーカーに製品を供給しており、中定は2017年にドイツのAMK社の事業の一部を買収して以来、製品分野の技術レベルを向上させてきた。自動車エレクトロニクスの分野で、当初はエアサスペンションアッセンブリーの量産能力を有し、東風とNIOから受注。また、精工汽車、西建会社、拓埔集団などの供給事業も急速に発展しており、インテリジェントサスペンションの自主研究開発と量産を積極的に推進している。
「これまで、多くの自社ブランド自動車会社は、海外サプライヤーのエアサスペンションを使用する方が良いと考えていました。しかし、Konghui Technology と Dongfeng Lantu やその他のモデルのマッチングが成功したことで、考え方を変える自動車会社が増えています。さらに、国内製品は価格が安く、コストパフォーマンスが高く、サービスがはるかに優れていますが、特に現在変動する世界的な新型肺炎の流行の状況では、外国製品を購入することは通信に不便であるだけでなく、困難でもあります中国工程院の学士、Guo Konghui氏は、一部の自動車会社は当初、国産エアサスペンションに懸念を抱いていたものの、実際の使用を通じて製品の性能を向上させてきたと述べた。試験的に適用し、さまざまな路面への適応性を検証するなど、同意するほど合理的な理解が得られます。
独立系サプライヤーが徐々に増えている一方で、スマートサスペンションを搭載したモデルの価格も下がっている。エアサスペンションシステムは30万～35万元のモデルにも徐々に浸透しつつあると伝えられており、今後は自社ブランドのハイエンド戦略や国産代替の加速によるコストダウンもあり、エアサスペンション搭載モデルの価格はサプライチェーン全体で25万元まで下落すると予想され、さらなる普及が加速する。
「以前はエアサスペンションシステムは主に高級モデルに採用されていました。現在、搭載モデルの価格は60万元以上から30万元程度まで下がりました。今後、エアサスペンションの適用範囲は徐々に拡大していきます」 「国内サプライヤーは精力的にコア部品や構成部品、サポートモデルの研究開発と生産を推進し、徐々に25万元の価格帯まで下がると予想され、それによって自社ブランド車の競争力がさらに強化されるだろう」と関係者は述べた。セイコー自動車の担当者は、特に新型コロナウイルス流行の影響で、世界の自動車サプライチェーンが影響を受け、供給の適時性が遅れており、多くの自社ブランド自動車会社が国内サポートに注力していると述べた。
技術のキャッチアップの加速に加えて、独立系サプライヤーの台頭により、自動車メーカーとの協調開発の利点も享受しています。「これに対し、現地サプライヤーはコスト、サイクルタイム、迅速なサービスの点で優位性を持っています。製品の信頼性確保をベースに完成車との開発を連携させ、自動車会社のニーズをタイムリーにフォローし、タイムリーなサービスを提供することができます。セイコー自動車の担当者は、国内のエアサスペンション業界が画期的な進歩を遂げ、量産化に成功し、エアサスペンション業界に良い実証効果をもたらしたと述べた。業界。