2018款保時捷Cayenne空氣懸架系統新技術剖析（一）

黑龍江/郝春林

2018款保時捷Cayenne是該車型全新改款的第三代，內部代號9YA，該車采用了基于集團的MLBevo平臺（模塊化縱向矩陣）新開發的底盤。其主要開發目標旨在使車輛集典型的保時捷駕駛動態性與出色的駕駛安全性和高舒適性于一身。在開發過程中，應用了大量保時捷在SUV（運動型多功能車）和跑車領域的技術。

根據不同的產品策略，提供了兩種不同版本的懸架系統：基礎版和頂級版。

基礎版車型使用鋼制彈簧懸架，配備保時捷主動懸架管理系統（PASM），可以調節減震器的阻尼，滿足舒適性、運動性駕駛的目的。

頂級版車型使用了空氣懸架，由電子底盤平臺（ECP）控制系統的工作。

一、懸架結構類型

前橋：2018款保時捷Cayenne采用了五連桿前橋，搭配經系統化設計以實現最理想的轉向特性和靈活性的前部轉向系統。

┃ 圖1 基本版車型的懸架

┃ 圖2 頂級版車型的懸架

后橋：2018款保時捷Cayenne上安裝了獨立式五連桿后橋。鋼制彈簧與減震器分離布置。底盤副車架通過前部的兩個液壓橡膠支承座和后部的兩個橡膠金屬支承座與車身實現彈性連接。底盤副車架提高了車身結構的剛度。根據不同的產品策略，提供了兩種不同版本的后橋。

1.基本版車型的前/后橋結構

基本版車型的懸架（如圖1所示）配備的部件作為標準配置的鋼制彈簧懸架系統和作為選裝配置的PASM，后橋的減震器和鋼制彈簧采用分離式設計。傳統防側傾桿作為標準配置。

2.頂級版車型的前/后橋結構

頂級版車型配備的部件作為標準配置的三腔室空氣懸架（如圖2所示），并可選裝PDCCSport（PDCC運動版）。控制臂、減震器和空氣懸架單獨進行設計。

二、保時捷主動懸架管理系統（PASM）

PASM是一種電子減震器系統，用于以電子方式調節減震器硬度。PASM負責通過減震器調節和維持震動舒適性。該可變減震器系統能夠根據駕駛狀況和駕駛條件為每個車輪選擇適當的減震器硬度。從而優化駕駛安全性、靈活性和舒適性。

PASM系統通過調節各個車輪的最佳減震力來提高駕駛安全性、駕駛動態性和舒適性。控制單元負責執行調節操作，能夠在幾毫秒內計算和調節所需的減震力。系統根據車輛傳感器提供的信息計算減震器硬度。系統針對車輛的每個車輪持續進行這項計算。

如果PASM系統發生電氣故障，將針對此故障情況設定主動的恒定減震器硬度，且不進行其他控制（多級故障策略）。如果減震器無法正常工作，控制單元會關閉減震器功能，并且所有減震器都將切換到故障弱化模式。換言之，所有減震器都變為軟件控制。

用于計算減震器硬度的傳感器：

◆4個水平高度傳感器

◆4個車輪加速度傳感器

◆4個車身加速度傳感器

在鋼制彈簧懸架系統中，減震器隨鋼制彈簧一起安裝。用于調節減震器硬度的電磁閥位于減震器內部。

鋼制彈簧懸架系統的PASM只調節減震器硬度，該功能也包括在空氣懸架系統中。所以，這里不再單獨介紹PASM的功能。

三、空氣懸架系統

1.系統概述

2018款保時捷Cayenne空氣懸架系統由ECP控制單元進行控制。

ECP是英文Electronic Chassis Platform（電子底盤平臺）的縮寫，這在第三代卡宴上是一個新出現的術語。

新一代卡宴的空氣懸架系統（如圖3所示）為開放式的。也就是說，在降低懸架時，空氣從彈簧排放到大氣（周圍環境）中。

空氣懸架負責在任何負載條件下保持恒定的行車高度，并根據指定的設置保持特定的震動舒適性。空氣懸架可減輕車輛的抬升、俯仰和側傾運動。

前后橋均使用了新的三腔空氣彈簧（老款車為兩腔）。

前空氣懸架滑柱由三腔室空氣懸架（帶有2個用于各個腔室容積切斷的整合式轉換閥）和雙管減震器（可連續調節反彈和壓縮力度）構成。轉換閥轉換3室控制系統中的所有單獨的空氣懸架容積。空氣懸架滑柱被設計為塑料焊接部件，帶有軸向波紋管作為氣囊。卷繞的氣囊由鋁制外導管引導。由橡膠制成的護套負責保護其免遭外界環境的影響（灰塵、水）。空氣懸架和減震器構成了一個結構單元（如圖4所示）。

空氣懸架滑柱通過夾緊螺釘固定在減震器叉上，直接用螺釘固定在支撐臂的底部。

┃ 圖3 空氣懸架系統部件

┃ 圖4 前空氣彈簧總成

后空氣懸架是一種三腔室空氣懸架（如圖5所示），帶有2個用于切斷容積的整合式轉換閥。轉換閥轉換和控制3室中的所有單獨的空氣懸架容積。空氣懸架被設計為塑料焊接部件，帶有水平卷繞的氣囊。卷繞的氣囊是交叉斜紋波紋管和軸向波紋管的組合，氣囊由鋁制外導管支撐，由橡膠制成的護套負責保護其免遭外界環境的影響（灰塵、水）。

2.駕駛模式選擇

通過全新設計的方向盤上的旋轉選擇開關（稱為“模式開關”，如圖6所示）選擇不同的駕駛模式。除了Normal（標準）、Sport（運動）和Sport Plus（運動升級）模式外，還提供了Individual（個性化）模式。

（1）標準模式0

利用相關功能，可以通過空氣懸架和減震器的組合控制，調節舒適的底盤設置空氣懸架和減震器控制，如圖7所示。

（2）Sport（運動）模式S

利用相關功能，可以通過空氣懸架和減震器的組合控制，調節運動型底盤設置，如圖8所示。

（3）Sport Plus（運動升級）S+

利用此功能，可以通過空氣懸架和減震器的組合控制，調節極具運動性的底盤設置，如圖9所示。

（4）中控臺功能按鈕（如圖10所示）

Sport（運動）按鈕：

在中控臺上，有一個用于直接選擇PASM底盤的Sport（運動）功能的按鈕。執行調節時，不受車輛模式的限制。

PASM按鈕：

通過PASM按鈕選擇相關的底盤設置，所選的底盤設置會顯示在組合儀表中。

INDIVIDUAL（個性化）按鈕：

通過INDIVIDUAL（個性化）按鈕，可以對底盤、車身高度、運動型排氣系統和自動啟動/停止功能的設置進行個性化組合。可以單獨保存高位高度和一般地形高度。

3.PCM菜單設置操作

通過前部PCM觸摸屏上的菜單，可以根據Normal（標準）模式或SPORT（運動）模式，對PASM和自動啟動/停止功能的設置進行個性化組合。

┃ 圖5 后空氣懸架總成

┃ 圖6 方向盤上的模式開關

┃ 圖7 標準模式

┃ 圖8 Sport（運動）模式S

┃ 圖9 Sport Plus（運動升級）S+

┃ 圖10 Sport（運動）按鈕

┃ 圖11 “駕駛”子菜單

┃ 圖12 “越野”子菜單

┃ 圖13 PCM“越野”子菜單選擇項

下次啟動車輛時，可以通過旋轉模式開關，調出已存儲的設置組合。

“汽車”菜單項→“駕駛”子菜單（如圖11所示）：

在前部PCM觸摸屏上，可以在“汽車→駕駛”菜單項下，選擇底盤控制設置和功能。針對底盤高度（空氣懸架、彈簧系數）和底盤（PASM減震器控制）系統所選的當前底盤設置會顯示在此處。

“汽車”菜單項→“越野”子菜單：

在2018款保時捷Cayenne上，可以在PCM上的“汽車”菜單項下選擇“越野”模式。可以在此處選擇以下車輛高度：“高位”或“一般地形”。可以在“俯視圖”中選擇攝像頭視角。

“汽車”→“越野”菜單項，如圖12所示。

啟用“越野”模式時，只能選擇“一般地形”高度，如圖13所示。

在“越野”模式下，可以選擇以下駕駛場景：

◆礫石：適合在礫石或潮濕場地上駕駛

◆泥地：適合在泥濘的地面上駕駛

◆沙地：適合在沙地上駕駛

◆巖石：適合在巖石地面上駕駛

4.空氣供應系統

空氣懸架的空氣供應系統（如圖14所示）與壓縮機、電磁閥組和壓縮機控制單元一起安裝在后行李箱壁上。

┃ 圖14 空氣供應系統