浅谈乘用车主动横向稳定杆

汽车前沿

近年来随着汽车底盘智能化的快速发展和消费端的不断升级,底盘关键部件技术也在不断更新迭代,创新性乘用车底盘电控系统陆续得到应用和普及,其中具有代表性的有:可调阻尼减振器(CDC)系统、空气悬架系统、主动横向稳定杆系统、主动后轴转向系统和主动悬架等等。


浅谈乘用车主动横向稳定杆的图1


综述

今天给大家介绍一下主动横向稳定杆系统。虽然主动横向稳定杆系统在国内自主乘用车型上鲜有应用,但已经有多个国外高端乘用车型开始配备,如奥迪SQ7、SQ8,宾利添越,大众途锐,宝马X5,保时捷帕拉梅拉、卡宴,丰田陆巡、霸道,日产途乐、英菲尼迪等。

主动横向稳定杆可以通过驱动电机输出力矩并转化为杆的扭转刚度,进而改变悬架的侧倾刚度。主动横向稳定杆可以改善车辆的侧倾稳定性、乘坐舒适性、操纵稳定性、行驶通过性等,也可以根据杆的工作方式增加个性化功能,如迎宾、原地侧倾等功能。相比于主动悬架,主动横向稳定杆的成本较低,且结构简单,无需过多改变原底盘的空间布置,只要留有足够的空间即可成功匹配安装。

浅谈乘用车主动横向稳定杆的图2
浅谈乘用车主动横向稳定杆的图3

详细介绍

主动横向稳定杆系统主要包括:驱动电机、减速机构、机壳、控制器、传感电路、左右稳定杆摆臂、固定衬套等。

算法控制器根据整车信号获取车辆状态,并根据应用层算法计算出当前车辆需要的主动抗侧倾力矩,电机根据当前的目标抗侧倾力矩执行相应的转动输出到悬架,最终得到理想的车辆动力学状态。


下图显示主动横向稳定杆系统能够在较低频(1Hz左右)大幅降低车身侧倾加速度,同时能够显著降低车身侧倾角,由此可印证主动横向稳定杆在提高驾乘舒适性、改善侧倾稳定性方面起到的显著作用。


浅谈乘用车主动横向稳定杆的图4

下图展示的为主动横向稳定杆的抗侧倾功能,车辆在转向时产生的侧倾可以通过主动横向稳定杆施加反向力矩进行抑制,可以有效地较小车辆的侧倾角,提高行驶的稳定性。

浅谈乘用车主动横向稳定杆的图5

下图展示的为主动横向稳定杆的舒适性控制功能,在车辆通过颠簸路面时,主动横向稳定杆施加与侧倾角加速度相反的力矩,抵制部分车辆的晃动,减小驾驶员头部晃动,提升乘坐舒适性。

浅谈乘用车主动横向稳定杆的图6

下图展示的为主动横向稳定杆的通过性控制功能,在车辆通过越野路面时,主动横向稳定杆会“断开”,从而增大悬架行程,增大轮胎与路面的有效接触面积,增大车辆在越野工况下的通过性。

浅谈乘用车主动横向稳定杆的图7

总结

综上所述,主动横向稳定杆可在操稳、舒适、安全、通过等多方面改善整车性能,且结构相对简单,无需改变原车底盘结构。该配置已被多个国外乘用车型采用,故将来被较高端自主乘用车应用的可能性很大,市场前景可期。目前国外部分汽车零部件厂商已具备主动横向稳定杆系统的量产能力。孔辉科技持续深耕悬架领域的先进技术,已深入开展具有自主知识产权的主动横向稳定杆及其控制系统的研发工作,将很快为国内头部主机厂交付demo样车。


参考文献:

https://www.schaeffler.us/remotemedien/media/ 


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孔辉科技


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