ClearMotion
国产新能源品牌的卷,已经从三电系统,卷到智能辅助驾驶,再卷到车身,如今向着底盘悬架系统进发。
从空气弹簧、连续可调避震器的普及化,再到双、多腔空簧开始装车,再到以比亚迪云辇为首的智能主动悬架。这些以往我们只能在百万级别车上见到的配置已经下探到20多万级别的市场。
云辇-P/X 让我们见识到了电液气组合而成的系统在悬架方面的多种可能性。同样也让我们见识到了系统的复杂性。复杂的系统对于车辆的悬架设计、车身设计提出了更高的要求。并且会显著增加车身质量。
所以,设计紧凑,方便布局且轻量化的悬架系统肯定是下一波悬架系统设计的方向。
ClearMotion 就是这种理念下的代表。
ClearMotion 外观与传统的弹簧滑柱式的避震器类似,见 图 1,图 2。唯一比较可见的区别在于减震器桶侧面背负的这个圆柱形的装置,这就是 ClearMotion CM1 主动悬架的核心,Activalve。图 3
这是一个高度集成的部件,主要有三部分。上部为液压泵,中部为电机,底部为传感器和电控系统。见 图 4。上部液压泵叫做 Gerotor,说白了就是一个齿轮回转泵,当然设计上是 ClearMotion 的专利。齿轮回转泵是容积泵的一种,基本原理我简单说一下。外圈固定不转,你可以想想为电机的定子。内部转子中心与定子中心呈偏心安装,且内部转子齿轮齿数与外部定子齿圈数有差异。这样以来,转子由中部电机带动旋转,由于偏心距存在,转子旋转后与定子之间的空间会变化,如果这时充满液压油,则随着转子旋转,液压油容积发生变化,压力随之也发生变化。这就是 Gerotor 的基本原理。那么这时候,电机作为外部能量提供端,Gerotor 就会将电机的机械能转化为液压的压力,液压油作为传力部件可以为避震器提供外部能量,解耦避震器阻尼与避震器活塞速度的关系,进而控制车身动作。不论是俯仰,侧倾还是垂向动作,都可以通过电机为避震器提供额外的能量来使车身保持稳定。
这个东西到这里,看上去没有什么特别的对吧,毕竟,前面咱们写过法拉利的 FAST 系统 http://t.cn/A6WenZLB,也写过保时捷的 PAR 系统。http://t.cn/A6WgE7Ea ,本质上它们之间的区别只是外部能量输入的原理或路径不同。
ClearMotion 到底还有什么厉害的呢?
首先,在传统避震器中,是靠将能量化为热量耗散掉的。但是 ClearMotion 由于它特殊的结构,电机可以驱动液压泵为避震器注入能量,那么液压油也可以反过来推动液压泵进而驱动电机发电。这就是与再生制动系统 CRBS 类似的原理。所以,ClearMotion 可以实现通过再生发电产生阻尼力的功能。把原来传统避震器机械能到热能变为机械能到电能。是不是感觉这东西跟新能源车是个绝配?所以避震器不需要额外能量输入的时候,四根避震器可以变身四个发电机。
其次,它无需摄像头、雷达、或者高精地图即可实现主动功能。靠的就是集成在控制器中的高精度陀螺仪和加速度计。这就类似与手机上摇一摇晃一晃跳转的实现一样,无需额外设备既可实现根据路况或者驾驶风格主动调节的功能。
第三,实现紧凑,布局灵活,轻量化,车辆无需特别的空间要求即可安装使用。相对于保时捷 PAR,云辇这类复杂系统来说,适应性更强。而且可以搭配普通直卷弹簧也可以搭配空气弹簧。
第四,四轮独立控制。可以根据车辆姿态和动力请求等,动态调整四轮轮荷。实现各种情况下的牵引力最大化。
ClearMotion(科力梦行) 已经在常熟建厂,并且从蔚来资本的官方网站 http://t.cn/A6lMkFJm 我们可以看到,它已经获得了量产订单,并且将于 2024 年随新车正式亮相。所以有理由相信,这款带有 ClearMotion 悬架系统的新车,应该就是蔚来传闻已久的 Ex9。
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