比亞迪的云輦-Z技術(shù)，是采用了高度集成化的直線電機(jī)（懸浮電機(jī)）來(lái)替代傳統(tǒng)的液壓減震方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛懸架系統(tǒng)Z軸方向（即垂直方向）的毫秒級(jí)精準(zhǔn)控制。整體采用了純電驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)直線電機(jī)直接做功，消除了對(duì)油液介質(zhì)的依賴，降低了能量傳遞過(guò)程中的損耗。

直線電機(jī)是這項(xiàng)技術(shù)的核心組件，它取代了傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中的復(fù)雜機(jī)械和液壓部件，實(shí)現(xiàn)了懸架的快速響應(yīng)和精確控制。其工作原理類似于電磁懸架都是通過(guò)電與磁來(lái)進(jìn)行阻尼可調(diào)，算是主動(dòng)懸架的一種，但是結(jié)構(gòu)上完全是兩個(gè)東西。

◎常規(guī)的電磁懸架MRC（Magnetic Ride Control）它是通過(guò)改變減震器內(nèi)部磁流變液的性質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)阻尼力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛懸掛特性的實(shí)時(shí)調(diào)整。

其核心部件是磁流變減震器（MRD）。這種減震器與傳統(tǒng)液壓減震器的最大不同在于，它內(nèi)部填充的不是普通的液壓油，而是含有磁性微粒的磁流變液。這種磁流變液中包含細(xì)小的磁性微粒，這些微粒在沒(méi)有磁場(chǎng)作用時(shí)呈自由分散狀態(tài)。當(dāng)外部施加磁場(chǎng)時(shí)，磁性微粒會(huì)在磁場(chǎng)作用下排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，從而顯著增加磁流變液的粘度。通過(guò)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，可以控制磁流變液的粘度，進(jìn)而調(diào)節(jié)減震器的阻尼力。

◎云輦-Z則是采用直線電機(jī)（懸浮電機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)阻尼力的主動(dòng)控制，其原理是通過(guò)對(duì)磁通量進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制產(chǎn)生的力的大小與方向，來(lái)輸出相應(yīng)的電磁力和速度對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制，以提高懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能，減少車輛的振動(dòng)和顛簸。

其主要原理是電磁力的作用，在直線電機(jī)的初級(jí)（相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子）繞組中通入多相交流電，產(chǎn)生一個(gè)行波磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)與次級(jí)（相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子）永磁體相互作用，產(chǎn)生電磁力，從而驅(qū)動(dòng)動(dòng)子進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電流與氣隙的磁場(chǎng)相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁推力。如果初級(jí)是固定的，次級(jí)就會(huì)在推力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)。反之，如果次級(jí)是固定的，初級(jí)也會(huì)在推力作用下運(yùn)動(dòng)。

01.

直線電機(jī)能有啥花樣！

既然關(guān)鍵點(diǎn)是在直線電機(jī)，那比亞迪的直線電機(jī)又有那些不同？根據(jù)其專利（CN117674493A）可以看到其大致結(jié)構(gòu)，該直線電機(jī)（100）由定子總成（1）和動(dòng)子總成（2）組成，定子總成包括多組電磁模塊（10），每組電磁模塊包括定子固定部和定子線圈，定子線圈連接于定子固定部；動(dòng)子總成包括多組永磁體（20），多組永磁體和多組電磁模塊一一對(duì)應(yīng)間隔設(shè)置，多組電磁模塊連接形成第一容納空間，動(dòng)子總成可移動(dòng)地設(shè)于第一容納空間內(nèi)；或把多組永磁體連接形成第二容納空間，定子總成設(shè)于第二容納空間內(nèi)。

定子總成適于固定至車身，動(dòng)子總成適于固定至車輪且相對(duì)定子總成可移動(dòng)。此外，該直線電機(jī)還包括用于導(dǎo)引動(dòng)子總成移動(dòng)方向的導(dǎo)向組件，以進(jìn)一步提升其運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看起來(lái)很合理、緊湊，非常適用于汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

這項(xiàng)專利還介紹了傳感器光柵和位置傳感器的作用，以及如何控制直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向和速度。當(dāng)汽車行駛過(guò)顛簸路面，車輪向上移動(dòng)時(shí)，定子總成提供磁場(chǎng)力來(lái)減緩動(dòng)子總成向上運(yùn)動(dòng)的速度，即直線電機(jī)提供緩沖的阻尼力，從而緩沖從車輪傳向車輪的沖擊力，降低沖擊振動(dòng)，提升汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性。并且直線電機(jī)還可提供舉升力，將整車舉升到需要的高度，調(diào)整整車體態(tài)，同時(shí)也增大整車的離地間隙，從而提升了整車的通過(guò)性能。

其是通過(guò)上安裝座（61）與下安裝座（62）這兩個(gè)部件分別固定于車身和車輪，來(lái)確保減振器在車輛中的穩(wěn)定位置。減振彈簧（63）連接上安裝座和下安裝座，通過(guò)其彈性形變來(lái)吸收和緩解車輪傳遞至車身的沖擊力。定子總成與動(dòng)子總成設(shè)置于殼體（3）內(nèi)，通過(guò)電磁作用調(diào)節(jié)阻尼力，進(jìn)一步在細(xì)化和控制減振效果。

這種減振器方案是如何用在車上的呢？根據(jù)專利信息可了解到，其動(dòng)子總成通過(guò)固定連接與減振器下安裝叉（72）和車輪相連，殼體則設(shè)有一個(gè)貫穿孔，使動(dòng)子總成能夠自由伸出并保持清潔。此外，保護(hù)罩（64）還可以防止車輛行駛中的臟污濺射到動(dòng)子總成上，并且緩沖墊（65）可以減小減振彈簧（63）對(duì)上安裝座和下安裝座的振動(dòng)，以提高安裝穩(wěn)定性。這種設(shè)計(jì)可以有效地緩沖從車輪傳向車輪的沖擊力，降低沖擊振動(dòng)，提升汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性。

◎這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用在車輛上可提升行駛穩(wěn)定性與舒適性：通過(guò)上述減振器的設(shè)計(jì)，車輛能夠更有效地吸收和緩解來(lái)自路面的沖擊和振動(dòng)，從而提升行駛的穩(wěn)定性和乘客的舒適性。

◎駕駛風(fēng)格可調(diào)：減振器通過(guò)控制阻尼力的大小，可以調(diào)整整車的駕駛風(fēng)格。駕駛者可以根據(jù)路況和個(gè)人喜好，選擇合適的阻尼力設(shè)置，以獲得最佳的駕駛體驗(yàn)。

◎提升通過(guò)性能：減振器提供的舉升力可以將整車舉升到需要的高度，調(diào)整整車體態(tài)。這不僅可以改善車輛的外觀和姿態(tài)，還能增大整車的離地間隙，提高車輛通過(guò)復(fù)雜地形和障礙物的能力。

◎增強(qiáng)車輛安全性：穩(wěn)定的減振系統(tǒng)能夠減少車輛行駛中的顛簸和搖晃，提高車輛的操控性和穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)行駛過(guò)程中的安全性。

其實(shí)比亞迪的這套懸浮電機(jī)可以做很多種結(jié)合，可結(jié)合空氣彈簧也可以結(jié)合液壓系統(tǒng)，在集成度和控制精度上也達(dá)到了新的水平。

02.

減振總成結(jié)構(gòu)長(zhǎng)啥樣！

根據(jù)比亞迪的另一項(xiàng)專利信息（CN117662661A），可以看到這套減振總成的結(jié)構(gòu)，整體設(shè)計(jì)是結(jié)合了直線電機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的液壓阻尼技術(shù)，兩邊的筒就是直線電機(jī)，其結(jié)構(gòu)就是沿上下方向相對(duì)可移動(dòng)的兩部分，第一部分（112）連接車身，第二部分（113）連接輪端。然后通過(guò)控制接入的電流使兩部分相對(duì)移動(dòng)，以抵消和削減車輪向車身傳遞的振動(dòng)，并可根據(jù)需要調(diào)整車身高度。

其活塞是與車身固定，部分結(jié)構(gòu)伸入直線電機(jī)的第二部分內(nèi)，沿第二部分在上下方向可移動(dòng)，與第二部分限定出第一油腔（104）。其功能是隨車輛顛簸振動(dòng)而上下移動(dòng)，改變第一油腔的容積。

調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)（12）是具有容積可調(diào)的第二油腔（105），與直線電機(jī)在水平面內(nèi)間隔布置，不占用直線電機(jī)的安裝空間。通過(guò)油液流動(dòng)和通斷控制，對(duì)第一活塞的移動(dòng)產(chǎn)生阻尼力，實(shí)現(xiàn)減振緩沖作用。

這其中的油液流動(dòng)是根據(jù)開關(guān)閥（103）和調(diào)節(jié)閥（102）來(lái)控制的，開關(guān)閥設(shè)置在第一油腔與第二油腔之間的油管上，用于控制油液的流通與斷開。調(diào)節(jié)閥與開關(guān)閥串接，用于調(diào)節(jié)油液流量，進(jìn)而控制減振總成的阻尼。

該減振總成通過(guò)優(yōu)化布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了對(duì)不同車型的適配性，尤其在前驅(qū)或四驅(qū)車型中減少了與傳動(dòng)軸的干涉。在結(jié)合直線電機(jī)的主動(dòng)減振和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)阻尼，可有效提升車輛的行駛平穩(wěn)性和駕乘體驗(yàn)。

03.

那冷卻怎么辦！

懸浮電機(jī)在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，如果不能及時(shí)散熱，是會(huì)影響懸浮電機(jī)的作用效能。因此，比亞迪的這項(xiàng)專利（CN117879262A）介紹了一種針對(duì)懸浮電機(jī)的冷卻系統(tǒng)及其冷卻控制方法，該系統(tǒng)采用兩個(gè)液冷回路的組合設(shè)置，可以在保證冷卻效果的同時(shí)，降低加工難度。

其冷卻系統(tǒng)包括散熱器（4）和動(dòng)力裝置（51），可以使冷卻液在循環(huán)回路內(nèi)持續(xù)流動(dòng)，增強(qiáng)懸浮電機(jī)向外散熱的能力。同時(shí)還配備了溫度檢測(cè)件（71）和控制器（73），能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，不僅如此該系統(tǒng)還可以根據(jù)需要選擇不同的液冷回路工作模式，以滿足不同工況下的冷卻需求。

當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，處理器（72）會(huì)啟動(dòng)冷卻液的循環(huán)回路對(duì)懸浮電機(jī)進(jìn)行冷卻，并根據(jù)實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行處理計(jì)算，分時(shí)段性的冷卻控制方式可以避免能源的浪費(fèi)，更加節(jié)能環(huán)保。此外，還可以根據(jù)懸浮電機(jī)設(shè)定位置的實(shí)時(shí)溫度大小，對(duì)液冷回路進(jìn)行適時(shí)通斷，使整個(gè)冷卻循環(huán)回路更加高效和節(jié)能。

除了提供精確的懸架控制，按其發(fā)布云輦-Z技術(shù)的信息來(lái)看，這款懸浮電機(jī)還具有能量回收功能，原理是在懸架起伏運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)可以轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)模式，將車輛運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，為車輛電池充電。

End.

其實(shí)這種徹底顛覆傳統(tǒng)液壓減震方案不算是比亞迪先提出電子部件相對(duì)于機(jī)械部件來(lái)說(shuō)可能不夠耐用，尤其是在惡劣的工作條件下，比亞迪的這款電磁懸架卻可以量產(chǎn)，其是搭載在仰望U7上，這款車也預(yù)計(jì)將在今年下半年上市，從官方宣傳來(lái)看，其售價(jià)會(huì)突破百萬(wàn)，期待下半年這款新車上市，也期待比亞迪可以把這款懸架系統(tǒng)的價(jià)格打下來(lái)！

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