上一期我們聊了“雙腔空氣懸架”，本期介紹另一個新興的底盤電控產(chǎn)品 —— 主動橫向穩(wěn)定桿。目前國際上主動橫向穩(wěn)定桿主要應(yīng)用于強(qiáng)調(diào)駕控性能的高端乘用車型上，如：奧迪SQ7/SQ8、大眾途銳、路特斯Eletre和Emeya、寶馬X5/X6/X7、保時捷卡宴/帕拉梅拉、賓利添越等。本期將介紹主動橫向穩(wěn)定桿在提升車輛舒適、操控和安全性能方面的妙用。為方便起見，本文將主動橫向穩(wěn)定桿稱為ARC（Active Roll Control）。

由于主動橫向穩(wěn)定桿是從傳統(tǒng)被動橫向穩(wěn)定桿（以下簡稱“被動穩(wěn)定桿”）發(fā)展演變而來，因此有必要先對被動穩(wěn)定桿有基本的了解。被動穩(wěn)定桿英文為 Anti-roll bar，直譯為“抗側(cè)傾桿”。大家知道，車輛行駛過程中，車身過度的左右方向、前后方向的晃動或擺動都會給駕乘者帶來不適，而嚴(yán)重的車身側(cè)傾，比如車輛在高速情況下急轉(zhuǎn)彎，有可能會觸發(fā)車輛向外翻滾，造成人員傷亡。

被動穩(wěn)定桿為抗側(cè)傾而生，它是一條橫置的、有彈性的扭桿，前軸和后軸各配置一個。若俯視車輛，一條被動穩(wěn)定桿呈一個被橫向拉寬了的U字形，U字敞口方向或是車輛前進(jìn)方向或其反向。被動穩(wěn)定桿的左右搖臂固定在車身上，中間的橫桿通過允許旋轉(zhuǎn)的襯套固定在車架上。

被動穩(wěn)定桿布置圖

當(dāng)車輛高速轉(zhuǎn)彎時，離心力會使車身向外傾斜（側(cè)傾），被動穩(wěn)定桿的外側(cè)搖臂因此被向下按壓，產(chǎn)生的扭力會傳導(dǎo)到內(nèi)側(cè)搖臂，將內(nèi)側(cè)車身也拉向下方，這樣就緩解了車身向外傾斜的幅度，這就是被動穩(wěn)定桿“抗側(cè)傾”的原理。但是，當(dāng)遇到路面的起伏沖擊一側(cè)車輪和車身時，在該側(cè)產(chǎn)生的扭力同樣會傳導(dǎo)到另一側(cè)的車輪和車身，令駕乘人員感到不適。就是說，在有效抗側(cè)傾和保障舒適性這兩個相互矛盾的性能要求下，被動穩(wěn)定桿會陷入兩難。

為解決這個問題，ARC（主動橫向穩(wěn)定桿）應(yīng)運(yùn)而生。ARC系統(tǒng)在前后軸各配置一個，單個系統(tǒng)都有傳感器、控制器以及由驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成的執(zhí)行器，其中減速機(jī)構(gòu)可以在電機(jī)驅(qū)動時讓左右搖臂反向轉(zhuǎn)動（側(cè)視車輛）。ARC系統(tǒng)基本構(gòu)成及底盤布置示意如下圖：

ARC系統(tǒng)構(gòu)成

ARC系統(tǒng)底盤布置圖

我們來看看ARC在車輛行駛時的基本作用原理。當(dāng)車輛處于直線行駛時，無電源信號給到電機(jī)，ARC可以實(shí)現(xiàn)左右斷開，左右輪可以獨(dú)立跳動，此時單側(cè)的路面沖擊不會傳導(dǎo)到另一側(cè)，可避免衍生沖擊，保障行駛舒適性。當(dāng)車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)向時分為方向盤轉(zhuǎn)動（瞬態(tài)）和方向盤靜止（穩(wěn)態(tài)）兩種情況，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動時，基于方向盤轉(zhuǎn)角、車速、側(cè)向加速度、橫擺角速度等信號，電機(jī)通過驅(qū)動穩(wěn)定桿兩端反向扭轉(zhuǎn)來控制車身傾斜的姿態(tài)，從而使車身保持水平（甚至可以向內(nèi)側(cè)傾呈反離心）姿態(tài)；在方向盤靜止但車輛還在轉(zhuǎn)彎時，電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)將穩(wěn)定桿鎖死成為一體，目的是保持當(dāng)前車身姿態(tài)，直至完成轉(zhuǎn)彎為止。車輪回正后ARC又進(jìn)入電機(jī)無電信號狀態(tài)。下表是ARC典型行駛場景說明：

ARC作用原理一覽

綜上，ARC系統(tǒng)無論是在控制車身姿態(tài)還是減少路面沖擊等方面，綜合表現(xiàn)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于被動穩(wěn)定桿。

被動穩(wěn)定桿與ARC抗側(cè)傾效果對比示意圖

此外，有了ARC系統(tǒng)，車輛還可以具備諸多既實(shí)用又炫酷的功能，如：降低一側(cè)車身，實(shí)現(xiàn)乘員的便捷上下車；如：當(dāng)車輛陷入積雪或者泥沙路面，可以通過左右晃動車身實(shí)現(xiàn)脫困；又如：當(dāng)車輛即將被從側(cè)面高速駛來的另一車輛撞擊時，為避免車門被直接撞擊而傷及乘員，ARC可將車身迅速向無撞擊物的一側(cè)傾斜，如此可讓車門下方高強(qiáng)度的縱梁接受撞擊，來實(shí)現(xiàn)對乘員的保護(hù)。 

自2020年以來， 浙江孔輝汽車科技有限公司（以下簡稱：“孔輝科技”）一直致力于ARC系統(tǒng)的研發(fā)和設(shè)計驗(yàn)證，并已獲得授權(quán)發(fā)明專利1項，實(shí)用新型專利6項。截至今年4月底，孔輝科技在ARC領(lǐng)域已獲得國內(nèi)頭部主機(jī)廠兩個車型的定點(diǎn)函。隨著我國智能電動車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)蓬勃發(fā)展，相信ARC會迎來日趨廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空間。

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