电机振动测试悬挂

【太平洋汽车网 技术频道】大家都知道Bose专业是音响领域的，不过其实在14年前Bose也不务正业研究了一套汽车用的主动悬架系统，能够使车辆在起伏路面行驶时，车内依旧四平八稳。虽然技术在当时效果是十分明显，但由于成本以及整套系统重量问题，最后也没实现量产。2017年一家新公司收购了Bose的主动悬架技术，并表示未来实现准备量产。

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Bose的Project Sound计划

老爷子就想确定汽车悬架的最佳性能，但他忽略了当时悬架硬件的局限性，最终这项为期5年的研究证明，当时在弹簧和减振器上做任何改进都没有办法满足预期设定的目标。

其实对汽车悬架关注已久的Amar Bose老爷子就已经把上面这两款车买下来研究，但他体验以后发现效果也达不到自己的要求。因为空气悬架当时兼顾不了舒适与运动操控、液压悬架里面的液体流动惯性使得液压系统响应较慢，所以老爷子也只能自己动手去解决汽车界这一难题。

电机振动测试悬挂

Bose团队自己研发出了线性电机、功率放大器和控制算法，但是微型的高速处理器则只能等待计算机行业来解决。不过Bose团队联合麻省理工大学（Amar Bose老爷子母校就是麻省理工，并且本人也是麻省理工教授）最后还是做出了一套原型机。

Bose主动悬架的效果十分突出，直接看下面视频你就会知道：

Bose主动悬架核心就是一个线性电磁电机，它取代了传统的减振器和弹簧，通过控制电机输入的电流，实现电机快速延伸或者回缩，所以Bose主动悬架可以根据路面情况主动调节悬架。假设是遇到路面凸起，传感器反馈信息后控制器会控制电机回缩，使得车身不会受到大的振动，电机就能够处理掉大部分的路面起伏。

Bose在LS上的悬架系统中，每个轮子上的部件重达50磅（23公斤），整车改装下来也就增重了200磅（91公斤），这对于整车来说是不可接受的增重，不利于油耗表现。并且Bose悬架系统成本相当高，功耗也很高（系统峰值功率需求达到了50kW），所以即便是不少汽车巨头都感兴趣，也实现不了量产。

ClearMotion是麻省理工一家资金雄厚的分支机构，主要工作将是将颠覆性的汽车游戏技术商业化，ClearMotion目前拥有300多项与车辆主动运动控制有关的专利，其这家公司其中一个目标在各种车辆上部署Bose悬架技术。

Bose的Project Sound计划最终以被全部收购结束，虽然并没有实现量产，但也算是有不少技术积累，也让这个世界看到了不一样的悬架技术。

Bose怎么实现主动悬架

Bose在LS上展示的初代主动悬架其实是把原车的悬架完全替换，因为线性电磁电机替代了弹簧和减振器，并且其占用空间较大，所以原车的悬架结构没办法满足需求。另外还可以看到，虽然线性电磁电机替代了弹簧了减振器，但是Bose悬架四个轮都设有扭杆弹簧，用于承受车辆的重量。另外在四个轴承座上还有各两根短行程减振器，用来吸收车轮的高频振动。

上图就是Bose主动悬架的前悬架模块图，前悬架实际上是一种变形的麦弗逊式结构，只是用线性电磁电机替代了弹簧和减振器。线性电磁电机是Bose悬架中的核心部件，没有它也就不能实现强大的滤振功能。

线性电磁电机内部实际上是一个励磁绕组，中部有一块磁铁。传感器识别到当前路况后，会反馈信息给控制系统，然后控制系统处理后再传递电信号给功率放大器，功率放大器将强大的电流输入到线圈内，从而使线性电磁电机内部产生出磁场，这样就可以控制内部的磁铁快速运动，同时磁铁的上下运动也会带动前悬架延伸或收缩。并且在压缩行程中，线性电磁电机可以变成发电机（使用电磁感应原理），这样就可以回收一部分能量，使得Bose悬架系统整体能耗控制到汽车空调系统的三分之一左右。

扬声器能够发出声音是因为声圈中有电流通过，产生出磁场，然后与下方的磁铁通过磁性原理产生出推力，从而推动振动膜产生出声音。线性电磁电机本质也是如此，通过电流来制造磁场产生出推力，推动悬架主动可调。其实Bose想到电磁解决方案也与他们主业是生产研发扬声器有关系，当时Amar Bose就在想既然扬声器的电磁可以推动振动膜，那么加大电流同样可以推动汽车悬架。

由于线性电磁电机可以自动控制延长或收缩，所以当车辆遇到路面起伏时，悬架可以根据需要延长或收缩，从而吸收掉绝大部分的振动，阻止振动传递到车内。车辆转向时会出现侧倾，此时被压缩的一侧悬架可以主动延长，减少或完全避免车辆侧倾的现象出现，这就是Bose悬架的核心技术。

另外，在悬架的轴承座位置，还有两根短行程的普通液压减振器，其作用是吸收车轮以及刹车系统的高频振动，进一步隔绝振动传递进车内，同时减振器还可以让车轮紧贴地面保持抓地力。而悬架上的扭力杆作用是承载车身的重量，否则车辆在熄火时就直接趴窝了。

新东家怎么玩Bose的悬架技术？

ClearMotion虽然收购了Bose Project Sound计划全套技术，但ClearMotion在自己的主动悬架计划中并没有打算完全复制Bose的想法，实际上ClearMotion收购Bose的相关悬架技术一方面是为了填充自己专利，一方面也是想使用Bose悬架的控制软件以及路面监测系统（实际上ClearMotion在收购Bose悬架技术前已经展示了自家的主动悬架产品）。

ClearMotion在宝马5系上搭载了自家的主动悬架，其展示效果与Bose悬架相近，但没有Bose滤振那么彻底：

而ClearMotion的主动悬架要比Bose更加紧凑，也更加简单，因为ClearMotion放弃了Bose的线性电磁电机，转而使用一种带电控液压调整阀的减振器，根据ClearMotion官方的说法，目前这种结构无需对原车做大的改动，只需要做小的调整即可使用上ClearMotion的主动悬架系统，并且成本和重量、耗电量都远低于Bose。

核心部件主动调整阀内部由电控系统、电机、内啮合齿轮泵组成，电机转动带动齿轮泵转动，就可以实现调整减振器内部的油液压力大小。官方表示只需要5毫秒就能够改变减振器油液压力，从而吸收路面振动，保持车身稳定。

任何新技术如果只停留在网上宣传、PPT阶段，都少不免会引来质疑，ClearMotion这套悬架在2016年就在网上放出了宣传影片，并且ClearMotion也表示2年后会有量产车型搭载，不过2年过去，我们依旧没看到量产车型搭载，所以不少网友在质疑ClearMotion这套悬架技术的效果真实性。

电机振动测试悬挂

ClearMotion表示这项技术主要会面向于自动驾驶车辆，因为相比于人类驾驶车辆，自动驾驶或无人驾驶车辆对于乘坐舒适度会更受关注，这对于悬架滤振的要求也就越高。不过目前类似ClearMotion这样的主动悬架其实已经实现了量产，奔驰的MagicBody Control、奥迪的AI Active suspension都让车辆拥有了更好更强大的悬架滤振效果，所以ClearMotion的悬架也是有竞争对手的。

总结

Bose悬架这一段历史值得我们了解，因为所有的伟大，都源于一个勇敢的开始。

Bose用30年的时间证明了汽车悬架还有极大的优化和提升空间，Bose的主动悬架也是目前为止滤振能力最为强大的悬架系统，但可惜种种原因和困难导致量产失败。接手的ClearMotion公司虽然并没有使用Bose悬架的全部技术解决方案，但其实际展示效果也并不差，海外最近有消息ClearMotion将会量产这套悬架，但也终究是空穴来风，没有任何实车出现。（图/文：太平洋汽车网 杜庆炜）