KYB獨家開發的"螺線管電控阻尼避震"確定將配裝於 LEXUS最新的LC雙門豪華跑車、以及最豪華房車LS上。該KYB避震器於2021年8月2日獲得世界前五大車用零件製造商、同時也是TOYOTA御用的製造商"愛信精機"頒發的技術獎項!
肇因於自駕車及租賃服務的普及，近年各車廠紛紛對用車需求會逐年放緩的觀點，表達出類似看法，原車出廠即搭載 電子懸吊 配備的情況，比例逐漸提升，若再看到車種類型的話，會發現近年SUV銷售攀升不少，針對路面狀況的越趨複雜、SUV車體重心較高、種種不可預測的情況下，電子懸吊可說是符合現代用車習慣的解答吧。
當然，KYB集團也將電子懸吊的開發，列為年度重要目標，也正在量產部分電子懸吊設備中(以下簡稱電懸)。
敝司早已於2016年年末時就開始量產 (比例螺線管阻尼可調機構) (磁流變減震器)的電子避震器，接著，甚至在2017年10月，KYB更作為車廠的TIER1，開始 提供原廠整組電懸含軟體系統的完整配套方案，本KYB技術報導，將針對KYB的電懸開發狀況，以及未來的方針做個粗略說明。
首先，先來檢視一般式的懸吊構造 及 功用，汽車懸吊，主要由主梁、連結機構、彈簧、避震器等構成，主要作用在吸收車輪上或下的震動，防止震動傳遞到車體本身，此外，還有抑制輪胎與地面間的接地負重變動、使制動煞車系統有效發揮、提高行走性能的效果存在。有效吸收上下震動達到緩衝，固定左右位置不偏移，從而達成「走行」、「停止」、「轉彎」等汽車基本性能。
懸吊系統，可說是極大的影響車子本身給予乘車人的感覺，也影響乘車人對這部車的第一印象，評價懸吊好壞的方式百百種，從快適性、震動、乘坐感、到操駕的操縱性、安定性 等等。
以下讓我們以 震動 跟 乘坐感 兩項指標，且只考慮單輪的情況下，粗略探討一下。
一般原廠彈簧震動時，以上下加速度來評斷震動解析，假設，從路面傳來的震動傳達特性 用 周波數領域來計算(模擬數值)，並觀察其影響。
圖1來看，縱坐標主要是 (彈簧的上加速度 除上 路面傳達的施力震幅 可得傳達比例)傳達比特性，橫坐標則是周波數 ，兩者構成圖面後即可得出所謂的 減衰係數比 ，一般來解釋，傳達比越低，乘坐感會越好，減衰係數比在靠近圖上彈簧上共振點時越大，在其他周波數越小，乘坐感會越好。而談到接地性，有車子走行時的驅動力、制動力、側向力，這些都生在輪胎與路面之間，影響上述這些最大的因素是"垂直負重"，這就是所謂的接地力。為了確保接地性，則必須提升車輪對路面的追跡性，針對這點，如何抑制彈簧的下共振就顯得非常重要。透過科學分析，如今已經解明，當減衰係數比 越小時，接地力越會急速惡化(圖2) 接地力若是變成負值，輪胎會發生貼不緊路面上浮的情況，因此不只是要考慮減衰係數比、乘坐感，還必須也考慮進接地力要素才行。
經過上述簡單的科普說明，乍看下似乎是能輕易達成理論，但是要實現同時兩種特性存在並列，現實中是有一定的困難度。基本來說，一般避震的特性是固定的(業界稱為被動懸吊，一旦決定了特性，就無法再做更正)，因此這種避震能達到的性能是有其界限的。
再者，考慮到操安性，不外乎是駕駛時踩踏油門、煞車等操作，又或者是因為車外橫風對車體造成的慣性力導致車體不穩，都會對操安性產生影響。肇因於構成底盤各種連桿，會影響前輪外傾角等定位角度變化，而穩定這一連串的零件的最大功臣即是彈簧跟避震器，可說對於提高操安性，避震及彈簧功不可沒。
經過上述說明，可以理解會影響 乘坐感、接地性、操安性 的因素十分多。超越傳統被動懸吊，在複雜不可預測的路面、駕駛狀況上可高度對應，可在更高的領域裡，使這些良好的特性都被保存，可隨時變化特性的電子懸吊，可說是現代避震器方案的一個解答吧。
關於電懸，有阻尼可變、彈簧特性可變、車高可調等等種類，因應不同需求有許多構造，而從制御系統構成上來看，可分為主動懸吊、半主動懸吊。
本文試著來探討半主動式懸吊，雖然與主動式的懸吊有本質上的相近，但又介於被動/自動兩者之間。
主動懸吊主要是藉由外部動力源產生力矩來更動(使用外部充氣系統改變氣壓彈簧磅數、車高 等)，而半主動式的構造則是藉由變更被動式懸吊的設定參數(減衰係數、彈簧定數)來抑制震動。
3.1 系統構成
KYB的電子懸吊系統，由搭載ECU (包含 由作業性統構成之基本軟件、或是能達到特定機能的控制邏輯元件構成的應用軟件)、感應器、比例螺線管制御閥控制阻尼力可變機構的避震器(KYB稱之為螺線管阻尼可調避震器、簡稱螺線管可調SA、磁流變減震器)所構成。
系統的動作可用 認知 >判斷>操作 這三個步驟來說明。首先行程感應器 能感應車體與車輪的相對位置變化，再來，加速度感應器 裝附在車前兩輪，及車後，能感知車體的垂直加速度，最後是從車聯網CAN總線得來的綜合情報(車輛速度、方向盤舵角、前後左右加速度、剎車狀態等等)。
行車電腦經由讀取上述的情報，週期式演算分析車輛狀態，ECU發送命令給避震器，進而修正各種不穩的車體姿勢，針對各種路面狀況調整避震器。
3.2 系統設計思想
在此針對KYB電子懸吊系統做個簡單設計概念介紹。
電子懸吊其中一個重要的功能就是"抑制接地負重的變動"，螺線管阻尼可調避震中，原本就設有被動阻尼力(此阻尼力與電子控制的阻尼力同時並存)，因此能確保最低限度的接地性。
而從乘坐感的觀點來看，為了緩和、遮斷由路面傳遞而來的震動力量，基本使用低阻尼特性領域(當然阻尼也並非越低越好，在此不多做說明，由讀者自行GOOGLE)，同時為抑制車體震動，必須使用所謂經典控制法，且適時提升阻尼力。
最後從操安性觀點來討論，盡可能緩和車身轉動時作動的速度，需要適切提升阻尼力來抑制車體的姿勢變化使安定性提升。
上述這些，想要透過電子系統控制的要點，均被作為應用軟件(簡稱ASW)設置於ECU中，ASW作為構成系統的重要要素，以及相關避震器的核心技術皆由KYB所開發，實際量產時，當然也配合各原廠針對旗下產品的定位，配合不同系統調教、調整。
針對系統中最重要的構成要素"螺線管阻尼可調SA"以及"ASW"再次說明。
4.1 螺線管阻尼可調SA (磁流變減震器)
所謂 螺線管阻尼可調SA，也就是在避震器中側，或外側設置比例螺線管控制閥(簡稱SOL閥)的兩種類型，圖4可清楚得知兩種類型SA的外觀(下圖中的紅圈即是SOL控制閥)。
外掛式螺線管阻尼可調SA 規格如表1標示
4.1.1 三重管構造
為了將阻尼油導進SOL閥裡，避震器採用汽缸、 中間管道、外管身構成的三重管身。此外，為了能讓同一個SOL閥可一起調整伸、壓行程，所以統一了管身內的作動阻尼油的流向。三重管身的構造圖、阻尼油流向如圖5所示。
本構造中，基礎阻尼來自活塞、基本閥門開關，而絕大多數阻尼力產生於SOL閥裡，伸/壓行程一樣，當活塞上室轉為高壓時，從汽缸通過中間管道到SOL閥為止也會轉為控制壓，然後通過SOL閥的阻尼油會回到底部儲存室，伸行程時，桿身拉伸的份，其多出空間會由儲存室的阻尼油，通過基本閥門供給予活塞下室。
4.1.2 SOL控制阻尼力方式
SOL閥主要是用流體壓力差 來驅動閥門的 液壓控制系統，同時也使用電磁比例洩壓閥，來實現阻尼操控。
而液壓控制系統閥門的控制方式也分成，壓力控制、開口面積控制兩種，阻尼力的印象特性如圖6顯示。
如果是壓力控制式的話，為了用制御電流來控制液壓室裡的壓力(導引壓力)，開弁點(開閥點)雖然會變化， 但阻尼力(由軟到硬)的圖面斜面卻能與活塞速度的因素脫勾，實現阻尼正比例的爬升速率。因此，操控 避震作動低速域的阻尼力 進而提升操安性的同時，也可抑制自然情況下中高速域阻尼力的爬升，從而確保乘坐感不會惡化。
這個組合實現同時保有，為確保接地性的被動阻尼特性，以及透過制御電流調整阻尼的機能特性，成功把兩者的特性合而為一(圖7)。
但阻尼力(由軟到硬)的圖面斜面卻能與活塞速度的因素脫勾，實現阻尼正比例的爬升速率。因此，操控 避震作動低速域的阻尼力 進而提升操安性的同時，也可抑制自然情況下中高速域阻尼力的爬升，從而確保乘坐感不會惡化。這個組合實現同時保有，為確保接地性的被動阻尼特性，以及透過制御電流調整阻尼的機能特性，成功把兩者的特性合而為一。
被用於半主動式懸吊中的代表理論"天勾理論"，以液壓系統的電磁比例洩壓閥來實現的話，就可以如同用壓力控制一般，使阻尼的控制與活塞伸縮速度脫勾，達成阻尼控制的自由化，而從製造者角度來看的話，開口面積控制方法使用的零部件精度要求較高，也因此製造成本稍微偏高。
關於液壓閥各個控制方式，兩者都有各自的優缺點、實績、市場，KYB目前則是使用較偏向控制性的壓力控制方式製造避震器。
4.2 APPLICATION SOFTWARE(應用軟件)(ASW)
詳細解析ASW裡頭的架設構造層級、機能模組，大致可分為軟件效率性、信賴性、保守性、移植性。效率性指的是 盡可能減低記憶、處理負荷耗能，減少負擔。信賴性的話，指的是維持系統一定的效能運作，以及ASW層 與 介面內的 錯誤檢出，可說是維持系統的磐石。關於保守性，意指系統變更時相關的控制動作，主要是把檢證與分析面產生的複雜訊息簡化，連動各個相關零件使作動順暢。最後是移植性，是在某個環境下針對其他環境的展開，簡言之，是為了讓各專案與顧客能簡單的適應，因應系統機能與介面，讓其容易被人接受，能簡單擴充應用。
4.2.1 ASW 內的機能模組
在此闡述系統設計概念，為了控制車體震動、姿勢等，主要必須達到三個目標，而三個目標中間的重複地帶，也就是系統設計概念最終的目標(圖8)。
上述這三個項目，不管是怎樣的路面條件、如何的駕駛習慣，大概是最基本的行駛要求，因此，根據車輛的狀態，駕駛、或者是路面傳遞而來的情報，系統如何收集、整理這些情報，ASW各機能如何能滿足達成這些條件、要求，以上這些就是各避震器製造廠努力的目標吧。
所以，所謂的電子懸吊，也就是硬體(磁流變減震器)，與軟體(ASW)兩者的互相結合。針對前述三大項基本行駛要求，ASW個別負責的機能模組命名如下 :
①確保接定性 - WHEEL HOLDING
②乘坐感最適化 - CAR BODY FILTER
③對操安性貢獻 - ANTI-ROLL 、ANTI-PITCH
確保接地性點，如文章前面所述，一部分是由避震器來負責，而ASW中的WHEEL HOLDING機能，主要就是針對地面對車身造成的反饋力道、輪胎與地面不安定的接觸，對這些意外狀況提供穩定輔助，該模組會適時檢測出這些狀況，適當給出增加阻尼力的命令。
乘坐感最適化，利用加速度感應器，測量車體彈跳、震動、轉向等各方向的速度，在CAR BODY FILTER模組中加以演算，算出 由"經典控制"發出的連續阻尼力指令，有效處理震動、抑制避震器觸底產生異音等情況。
而最後，對操安性的貢獻，ANTI-ROLL模組主要是依據方向盤操舵，而ANTI-PITCH模組則是依據前後加速度、以及煞車壓，根據上述情報演算後，對避震器發出調整阻尼力的指令。同時，也能部分輔助駕駛，減少車身出現意外姿勢變化，確保車體穩定。
以上，就是KYB目前發展的電子懸吊系統介紹。期望敝司KYB的技術能符合市場需求，當然為了實現這一點，今後，KYB社內也必須積極整合全球KYB資源、資訊，共享各開發據點的情報，更有效率的發展。
KYB也不能只限於設計領域，往後必須各車廠保持深厚的關係，協助共同開發各項產品，而KYB也必須傾盡集團之力，整合內部，進而展開各項拓展活動。
觀察今後的汽車產業動向，KYB也應該注目新技術、新產品，主動積極發展新項目，舉例來說，目前最受注目的電動車、自動駕駛技術等，都使用了大量的電子零件輔助，雖然如同本文，KYB已經部分發展出新世代的避震器技術，但是隨著科技持續進步，如何繼續著墨專研，累積新的KNOWHOW、開發新世代的懸吊產品等，都是KYB接下來要直面的課題。
雖然是敝人的歷程所見，不過電子懸吊在剛量產化時，敝人剛好在KYB西班牙外派駐在，並擔任ASW開發工作，累積了許多珍貴的經驗，現在回想當時，也多虧KYB所賜，能跨越國境，與西班牙、法國、日本等國的車廠、顧客合作，當時的所見所聞也都成為了敝人的精神糧食，重要的知識財產。今後，為了能繼續提供廣大顧客安全、安心、快適的技術支援、優異的產品，在諸多方面，還請各位不吝惜繼續提供支援，繼續支持KYB發展。
- 關於歐特仕
- 代理品牌
- 聯絡我們
