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品 —— 主動橫向穩定桿。目前國際上主動橫向穩定桿主要應用于強調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，本文將主動橫向穩定桿稱為ARC（Active Roll Control）。

由于主動橫向穩定桿是從傳統被動橫向穩定桿（以下簡稱“被動穩定桿”）發展演變而來，因此有必要先對被動穩定桿有基本的了解。被動穩定桿英文為 Anti-roll bar，直譯為“抗側傾桿”。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，而嚴重的車身側傾，比如車輛在高速情況下急轉彎，有可能會觸發車輛向外翻滾，造成人員傷亡。

被動穩定桿為抗側傾而生，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方向或其反向。被動穩定桿的左右搖臂固定在車身上，中間的橫桿通過允許旋轉的襯套固定在車架上。

被動穩定桿布置圖

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

為解決這個問題，ARC（主動橫向穩定桿）應運而生。ARC系統在前后軸各配置一個，單個系統都有傳感器、控制器以及由驅動電機和減速機構構成的執行器，其中減速機構可以在電機驅動時讓左右搖臂反向轉動（側視車輛）。ARC系統基本構成及底盤布置示意如下圖：

ARC系統構成

ARC系統底盤布置圖

我們來看看ARC在車輛行駛時的基本作用原理。當車輛處于直線行駛時，無電源信號給到電機，ARC可以實現左右斷開，左右輪可以獨立跳動，此時單側的路面沖擊不會傳導到另一側，可避免衍生沖擊，保障行駛舒適性。當車輛進行轉向時分為方向盤轉動（瞬態）和方向盤靜止（穩態）兩種情況，當方向盤轉動時，基于方向盤轉角、車速、側向加速度、橫擺角速度等信號，電機通過驅動穩定桿兩端反向扭轉來控制車身傾斜的姿態，從而使車身保持水平（甚至可以向內側傾呈反離心）姿態；在方向盤靜止但車輛還在轉彎時，電機和減速機構將穩定桿鎖死成為一體，目的是保持當前車身姿態，直至完成轉彎為止。車輪回正后ARC又進入電機無電信號狀態。下表是ARC典型行駛場景說明：

ARC作用原理一覽

綜上，ARC系統無論是在控制車身姿態還是減少路面沖擊等方面，綜合表現都遠遠優于被動穩定桿。

被動穩定桿與ARC抗側傾效果對比示意圖

此外，有了ARC系統，車輛還可以具備諸多既實用又炫酷的功能，如：降低一側車身，實現乘員的便捷上下車；如：當車輛陷入積雪或者泥沙路面，可以通過左右晃動車身實現脫困；又如：當車輛即將被從側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傾斜，如此可讓車門下方高強度的縱梁接受撞擊，來實現對乘員的保護。 

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系統的研發和設計驗證，并已獲得授權發明專利1項，實用新型專利6項。截至今年4月底，孔輝科技在ARC領域已獲得國內頭部主機廠兩個車型的定點函。隨著我國智能電動車產業的持續蓬勃發展，相信ARC會迎來日趨廣闊的應用和發展空間。

返回第一電動網首頁 >