论文标题：Advances in Active Suspension Systems for Road Vehicles

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.06.014

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中国工程院院刊《Engineering》刊载的一篇综述论文，聚焦道路车辆主动悬架系统研究进展。主动悬架系统作为保障汽车安全与驾乘体验的关键部件，正迎来全新发展阶段。

传统悬架系统多依靠螺旋弹簧和液压阻尼器工作，而主动悬架系统在此基础上，增加了能在簧载质量和非簧载质量间施加独立力和扭矩的元件，大幅提升车辆性能。近年来，随着机电驱动、微控制器以及传感器技术的成熟，加之电动汽车市场的蓬勃发展，主动悬架系统再次成为学术和工业领域的研究焦点。

在硬件元件方面，主动悬架系统取得了诸多革新。机械连接臂从常见的麦弗逊支柱结构、双横臂结构，逐渐向多连杆结构发展，让车轮姿态调整更灵活，增强了车辆抓地力与操控性。悬架弹簧也有新变化，空气弹簧逐渐兴起，它能通过调节气压改变底盘高度，提升驾乘舒适性，在豪华轿车和客车中应用广泛。悬架阻尼器则从传统不可控的液压减振器，升级为可调节阻尼、能收集能量的电动旋转阻尼器。像奥迪开发的机电旋转阻尼系统，不仅能高效收集能量，还使车辆结构更紧凑。

图1. 商用车所采用的最先进的主动悬架系统机电一体化解决方案。（a）凯迪拉克MagneRide，典型的半主动悬架系统；（b）米其林车轮主动悬架；（c）梅赛德斯-奔驰AIRMATIC悬架；（d）梅赛德斯-奔驰ABC，一种电动液压悬架；（e）奥迪A8预测主动悬架，配备旋转电动执行器（红色突出显示），空气悬架，道路预览摄像头；（f）博士电磁主动悬架。AI：人工智能。

从量产车应用来看，梅赛德斯的主动车身控制系统和奥迪的预测主动悬架，代表了当前主动悬架系统的先进水平。它们能精准控制底盘姿态，减少车辆行驶时的振动，显著提升驾乘体验。同时，学术界提出的可变几何悬架系统、串联主动可变几何悬架等新概念，展现出低惯性、响应快等优势，为主动悬架系统发展提供了新思路。

图2. 可变几何悬架系统的各种概念。

控制策略上，主动悬架系统不断追求创新。比例积分导数控制、滑模控制、后推控制等经典算法，结合模糊逻辑、神经网络等智能算法，让主动悬架系统能更好地适应不同路况和驾驶场景。比如，通过协同控制策略，主动悬架系统可与汽车的转向、制动等模块配合，提升车辆整体稳定性和安全性。

展望未来，随着电动汽车和自动驾驶技术的持续进步，主动悬架系统将朝着更智能、更高效的方向发展。研究人员计划优化其机电结构，融入汽车整体电气化进程，并构建更完善的协同控制框架。这一系列举措有望推动主动悬架系统技术实现新突破，为未来汽车性能提升注入强大动力。

引用信息：

Min Yu, Simos A. Evangelou, Daniele Dini. Advances in Active Suspension Systems for Road Vehicles. Engineering, 2024, 33(2): 160–177 https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.06.014

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https://www.engineering.org.cn/engi/EN/10.1016/j.eng.2023.06.014

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