一种革命性的装置,它能让豪华轿车在弯道中稳如磐石,然而,这样一项先进技术却鲜见于国产车型。
继“双腔空气悬架”之后,我们迎来了另一项底盘电控技术的探讨——主动横向稳定杆。这一新兴技术目前广泛应用于高端乘用车型,如奥迪SQ7/SQ大众途锐、路特斯Eletre和Emeya、宝马X5/X6/X7等,旨在提升车辆的驾驶性能。接下来,我们将深入探讨主动横向稳定杆在增强车辆舒适性、操控性以及安全性能方面的独特作用。为便于理解,本文将主动横向稳定杆简称为ARC(Active Roll Control)。
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被动横向稳定杆
主动横向稳定杆,这一新兴技术,实际上是在传统的被动横向稳定杆,即“被动稳定杆”的基础上发展起来的。因此,在深入探讨主动稳定杆之前,我们首先需要对被动稳定杆有一个基本的了解。被动稳定杆,英文名为Anti-roll bar,直译为“抗侧倾杆”。
被动稳定杆,又被称为Anti-roll bar,是车辆悬挂系统中的关键部件。它通过抵抗车辆的侧倾来确保驾乘者的舒适度,并防止在高速转弯时可能出现的车辆翻滚等危险情况。被动稳定杆设计为横置的、具有弹性的扭转杆,分别安装在车辆的前后车轴上,形成了一个宽度加大的U形结构,其开口朝向车辆前进方向或相反方向。左右摇臂固定在车身上,而中间的横杆则通过允许旋转的衬套与车架相连结,从而有效地发挥了其稳定作用。
在车辆高速行驶过程中,由于离心力的作用,车身会产生向外的倾斜趋势,即侧倾。此时,被动稳定杆的外侧摇臂会受到向下的压力,这种压力产生的扭力会进一步传递至内侧摇臂,进而将内侧车身也向下拉,以有效减轻车身的侧倾程度。这就是被动稳定杆在抵抗侧倾时所发挥的作用。然而,当车辆行驶在不平整的路面上或遭遇冲击时,一侧车轮和车身会受到扭力的作用,这种扭力又会反过来传播至另一侧车轮和车身,从而给驾乘人员带来不适感。因此,在需要有效抑制车身侧倾的同时,又要确保驾乘的舒适性,被动稳定杆面临着两难的选择。
为了克服被动稳定杆在抑制侧倾与确保驾乘舒适性之间的困境,主动横向稳定杆(ARC)技术应运而生。ARC系统在车辆前后车轴上各安装一个,每个系统都配备了传感器、控制器,以及由驱动电机和减速机构组成的执行器。这些减速机构在电机的驱动下,能使左右摇臂进行反向转动(从侧视车辆的角度来看)。
在车辆行驶过程中,主动横向稳定杆(ARC)的工作原理是这样的:当车辆直线行驶且无电源信号传输给电机时,ARC允许左右稳定杆独立工作,这样左右车轮就能独立运动。这意味着单侧路面受到的冲击不会传递到另一侧,从而有效避免了冲击的传播,确保了驾乘的舒适性。
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主动横向稳定杆(ARC)在转向过程中的作用
在车辆转向时,会遇到方向盘转动(瞬态)和方向盘静止(稳态)两种情况。当方向盘转动时,ARC系统会根据方向盘的转角、车速、侧向加速度以及横摆角速度等实时信号,通过电机驱动稳定杆两端进行反向扭转,从而有效控制车身的倾斜姿态,确保车身保持水平状态,甚至在转弯时向内倾斜以对抗离心力。
而在方向盘保持静止,但车辆仍在转弯的情况下,ARC系统的电机和减速机构会协同工作,将稳定杆锁定为一个整体,以维持当前的车身姿态,直至转弯完成。一旦车轮回正,ARC系统将重新进入电机无电信号状态。
综上所述,ARC系统在车身姿态控制和路面冲击减轻方面的综合性能,明显优于传统的被动稳定杆。
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ARC的全面功能展示
在配备ARC系统后,车辆不仅提升了操控稳定性,还增添了诸多实用且引人注目的功能。例如,ARC系统能实现单侧车身的升降,极大地方便了乘客的上下车。面对积雪或泥沙路面等复杂路况,车辆可以通过左右摆动车身来轻松脱困。更值得一提的是,在面临侧面高速撞击的风险时,ARC系统能迅速将车身倾斜至无碰撞侧,利用车门下方的高强度纵梁来有效承受冲击,从而确保乘客的安全。
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