淺談乘用車主動橫向穩定桿

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汽車前沿

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近年來隨著汽車底盤智能化的快速發展和消費端的不斷升級,底盤關鍵部件技術也在不斷更新迭代,創新性乘用車底盤電控系統陸續得到應用和普及,其中具有代表性的有:可調阻尼減振器(CDC)系統、空氣懸架系統、主動橫向穩定桿系統、主動后軸轉向系統和主動懸架等等。

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淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖1


綜述

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今天給大家介紹一下主動橫向穩定桿系統。雖然主動橫向穩定桿系統在國內自主乘用車型上鮮有應用,但已經有多個國外高端乘用車型開始配備,如奧迪SQ7、SQ8,賓利添越,大眾途銳,寶馬X5,保時捷帕拉梅拉、卡宴,豐田陸巡、霸道,日產途樂、英菲尼迪等。

主動橫向穩定桿可以通過驅動電機輸出力矩并轉化為桿的扭轉剛度,進而改變懸架的側傾剛度。主動橫向穩定桿可以改善車輛的側傾穩定性、乘坐舒適性、操縱穩定性、行駛通過性等,也可以根據桿的工作方式增加個性化功能,如迎賓、原地側傾等功能。相比于主動懸架,主動橫向穩定桿的成本較低,且結構簡單,無需過多改變原底盤的空間布置,只要留有足夠的空間即可成功匹配安裝。

淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖2
淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖3

詳細介紹

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主動橫向穩定桿系統主要包括:驅動電機、減速機構、機殼、控制器、傳感電路、左右穩定桿擺臂、固定襯套等。

算法控制器根據整車信號獲取車輛狀態,并根據應用層算法計算出當前車輛需要的主動抗側傾力矩,電機根據當前的目標抗側傾力矩執行相應的轉動輸出到懸架,最終得到理想的車輛動力學狀態。


下圖顯示主動橫向穩定桿系統能夠在較低頻(1Hz左右)大幅降低車身側傾加速度,同時能夠顯著降低車身側傾角,由此可印證主動橫向穩定桿在提高駕乘舒適性、改善側傾穩定性方面起到的顯著作用。


淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖4

下圖展示的為主動橫向穩定桿的抗側傾功能,車輛在轉向時產生的側傾可以通過主動橫向穩定桿施加反向力矩進行抑制,可以有效地較小車輛的側傾角,提高行駛的穩定性。

淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖5

下圖展示的為主動橫向穩定桿的舒適性控制功能,在車輛通過顛簸路面時,主動橫向穩定桿施加與側傾角加速度相反的力矩,抵制部分車輛的晃動,減小駕駛員頭部晃動,提升乘坐舒適性。

淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖6

下圖展示的為主動橫向穩定桿的通過性控制功能,在車輛通過越野路面時,主動橫向穩定桿會“斷開”,從而增大懸架行程,增大輪胎與路面的有效接觸面積,增大車輛在越野工況下的通過性。

淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖7

總結

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綜上所述,主動橫向穩定桿可在操穩、舒適、安全、通過等多方面改善整車性能,且結構相對簡單,無需改變原車底盤結構。該配置已被多個國外乘用車型采用,故將來被較高端自主乘用車應用的可能性很大,市場前景可期。目前國外部分汽車零部件廠商已具備主動橫向穩定桿系統的量產能力。孔輝科技持續深耕懸架領域的先進技術,已深入開展具有自主知識產權的主動橫向穩定桿及其控制系統的研發工作,將很快為國內頭部主機廠交付demo樣車。


參考文獻:

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


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淺談乘用車主動橫向穩定桿的圖8

孔輝科技


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