2018款保时捷Cayenne空气悬架系统新技术剖析（一）

黑龙江/郝春林

2018款保时捷Cayenne是该车型全新改款的第三代，内部代号9YA，该车采用了基于集团的MLBevo平台（模块化纵向矩阵）新开发的底盘。其主要开发目标旨在使车辆集典型的保时捷驾驶动态性与出色的驾驶安全性和高舒适性于一身。在开发过程中，应用了大量保时捷在SUV（运动型多功能车）和跑车领域的技术。

根据不同的产品策略，提供了两种不同版本的悬架系统：基础版和顶级版。

基础版车型使用钢制弹簧悬架，配备保时捷主动悬架管理系统（PASM），可以调节减震器的阻尼，满足舒适性、运动性驾驶的目的。

顶级版车型使用了空气悬架，由电子底盘平台（ECP）控制系统的工作。

一、悬架结构类型

前桥：2018款保时捷Cayenne采用了五连杆前桥，搭配经系统化设计以实现最理想的转向特性和灵活性的前部转向系统。

┃ 图1 基本版车型的悬架

┃ 图2 顶级版车型的悬架

后桥：2018款保时捷Cayenne上安装了独立式五连杆后桥。钢制弹簧与减震器分离布置。底盘副车架通过前部的两个液压橡胶支承座和后部的两个橡胶金属支承座与车身实现弹性连接。底盘副车架提高了车身结构的刚度。根据不同的产品策略，提供了两种不同版本的后桥。

1.基本版车型的前/后桥结构

基本版车型的悬架（如图1所示）配备的部件作为标准配置的钢制弹簧悬架系统和作为选装配置的PASM，后桥的减震器和钢制弹簧采用分离式设计。传统防侧倾杆作为标准配置。

2.顶级版车型的前/后桥结构

顶级版车型配备的部件作为标准配置的三腔室空气悬架（如图2所示），并可选装PDCCSport（PDCC运动版）。控制臂、减震器和空气悬架单独进行设计。

二、保时捷主动悬架管理系统（PASM）

PASM是一种电子减震器系统，用于以电子方式调节减震器硬度。PASM负责通过减震器调节和维持震动舒适性。该可变减震器系统能够根据驾驶状况和驾驶条件为每个车轮选择适当的减震器硬度。从而优化驾驶安全性、灵活性和舒适性。

PASM系统通过调节各个车轮的最佳减震力来提高驾驶安全性、驾驶动态性和舒适性。控制单元负责执行调节操作，能够在几毫秒内计算和调节所需的减震力。系统根据车辆传感器提供的信息计算减震器硬度。系统针对车辆的每个车轮持续进行这项计算。

如果PASM系统发生电气故障，将针对此故障情况设定主动的恒定减震器硬度，且不进行其他控制（多级故障策略）。如果减震器无法正常工作，控制单元会关闭减震器功能，并且所有减震器都将切换到故障弱化模式。换言之，所有减震器都变为软件控制。

用于计算减震器硬度的传感器：

◆4个水平高度传感器

◆4个车轮加速度传感器

◆4个车身加速度传感器

在钢制弹簧悬架系统中，减震器随钢制弹簧一起安装。用于调节减震器硬度的电磁阀位于减震器内部。

钢制弹簧悬架系统的PASM只调节减震器硬度，该功能也包括在空气悬架系统中。所以，这里不再单独介绍PASM的功能。

三、空气悬架系统

1.系统概述

2018款保时捷Cayenne空气悬架系统由ECP控制单元进行控制。

ECP是英文Electronic Chassis Platform（电子底盘平台）的缩写，这在第三代卡宴上是一个新出现的术语。

新一代卡宴的空气悬架系统（如图3所示）为开放式的。也就是说，在降低悬架时，空气从弹簧排放到大气（周围环境）中。

空气悬架负责在任何负载条件下保持恒定的行车高度，并根据指定的设置保持特定的震动舒适性。空气悬架可减轻车辆的抬升、俯仰和侧倾运动。

前后桥均使用了新的三腔空气弹簧（老款车为两腔）。

前空气悬架滑柱由三腔室空气悬架（带有2个用于各个腔室容积切断的整合式转换阀）和双管减震器（可连续调节反弹和压缩力度）构成。转换阀转换3室控制系统中的所有单独的空气悬架容积。空气悬架滑柱被设计为塑料焊接部件，带有轴向波纹管作为气囊。卷绕的气囊由铝制外导管引导。由橡胶制成的护套负责保护其免遭外界环境的影响（灰尘、水）。空气悬架和减震器构成了一个结构单元（如图4所示）。

空气悬架滑柱通过夹紧螺钉固定在减震器叉上，直接用螺钉固定在支撑臂的底部。

┃ 图3 空气悬架系统部件

┃ 图4 前空气弹簧总成

后空气悬架是一种三腔室空气悬架（如图5所示），带有2个用于切断容积的整合式转换阀。转换阀转换和控制3室中的所有单独的空气悬架容积。空气悬架被设计为塑料焊接部件，带有水平卷绕的气囊。卷绕的气囊是交叉斜纹波纹管和轴向波纹管的组合，气囊由铝制外导管支撑，由橡胶制成的护套负责保护其免遭外界环境的影响（灰尘、水）。

2.驾驶模式选择

通过全新设计的方向盘上的旋转选择开关（称为“模式开关”，如图6所示）选择不同的驾驶模式。除了Normal（标准）、Sport（运动）和Sport Plus（运动升级）模式外，还提供了Individual（个性化）模式。

（1）标准模式0

利用相关功能，可以通过空气悬架和减震器的组合控制，调节舒适的底盘设置空气悬架和减震器控制，如图7所示。

（2）Sport（运动）模式S

利用相关功能，可以通过空气悬架和减震器的组合控制，调节运动型底盘设置，如图8所示。

（3）Sport Plus（运动升级）S+

利用此功能，可以通过空气悬架和减震器的组合控制，调节极具运动性的底盘设置，如图9所示。

（4）中控台功能按钮（如图10所示）

Sport（运动）按钮：

在中控台上，有一个用于直接选择PASM底盘的Sport（运动）功能的按钮。执行调节时，不受车辆模式的限制。

PASM按钮：

通过PASM按钮选择相关的底盘设置，所选的底盘设置会显示在组合仪表中。

INDIVIDUAL（个性化）按钮：

通过INDIVIDUAL（个性化）按钮，可以对底盘、车身高度、运动型排气系统和自动启动/停止功能的设置进行个性化组合。可以单独保存高位高度和一般地形高度。

3.PCM菜单设置操作

通过前部PCM触摸屏上的菜单，可以根据Normal（标准）模式或SPORT（运动）模式，对PASM和自动启动/停止功能的设置进行个性化组合。

┃ 图5 后空气悬架总成

┃ 图6 方向盘上的模式开关

┃ 图7 标准模式

┃ 图8 Sport（运动）模式S

┃ 图9 Sport Plus（运动升级）S+

┃ 图10 Sport（运动）按钮

┃ 图11 “驾驶”子菜单

┃ 图12 “越野”子菜单

┃ 图13 PCM“越野”子菜单选择项

下次启动车辆时，可以通过旋转模式开关，调出已存储的设置组合。

“汽车”菜单项→“驾驶”子菜单（如图11所示）：

在前部PCM触摸屏上，可以在“汽车→驾驶”菜单项下，选择底盘控制设置和功能。针对底盘高度（空气悬架、弹簧系数）和底盘（PASM减震器控制）系统所选的当前底盘设置会显示在此处。

“汽车”菜单项→“越野”子菜单：

在2018款保时捷Cayenne上，可以在PCM上的“汽车”菜单项下选择“越野”模式。可以在此处选择以下车辆高度：“高位”或“一般地形”。可以在“俯视图”中选择摄像头视角。

“汽车”→“越野”菜单项，如图12所示。

启用“越野”模式时，只能选择“一般地形”高度，如图13所示。

在“越野”模式下，可以选择以下驾驶场景：

◆砾石：适合在砾石或潮湿场地上驾驶

◆泥地：适合在泥泞的地面上驾驶

◆沙地：适合在沙地上驾驶

◆岩石：适合在岩石地面上驾驶

4.空气供应系统

空气悬架的空气供应系统（如图14所示）与压缩机、电磁阀组和压缩机控制单元一起安装在后行李箱壁上。

┃ 图14 空气供应系统