一種神奇的裝置，能夠使豪華車(chē)型在彎道中保持平穩(wěn)的行駛，但至今在國(guó)產(chǎn)車(chē)中尚未見(jiàn)到其身影。

01  概述

在之前我們討論了“雙腔空氣懸架”，而本期我們將介紹另一個(gè)新興的底盤(pán)電控產(chǎn)品——主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿。

目前，國(guó)際上主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿主要應(yīng)用于注重駕駛性能的高端乘用車(chē)型，如奧迪SQ7/SQ8、大眾途銳、路特斯Eletre和Emeya、寶馬X5/X6/X7、保時(shí)捷卡宴/帕拉梅拉、賓利添越等。

在本期中，我們將探討主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿在提升車(chē)輛舒適性、操控性和安全性能方面的巧妙之處。為方便起見(jiàn)，本文將主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿簡(jiǎn)稱為ARC（Active Roll Control）。

■ 被動(dòng)橫向穩(wěn)定桿

由于主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿是從傳統(tǒng)的被動(dòng)橫向穩(wěn)定桿（以下簡(jiǎn)稱為“被動(dòng)穩(wěn)定桿”）發(fā)展而來(lái)，因此有必要首先對(duì)被動(dòng)穩(wěn)定桿有基本的了解。被動(dòng)穩(wěn)定桿的英文名為Anti-roll bar，直譯為“抗側(cè)傾桿”。

02  被動(dòng)穩(wěn)定桿

在車(chē)輛行駛過(guò)程中，車(chē)身過(guò)度的左右或前后搖晃會(huì)使駕乘者感到不適，而嚴(yán)重的車(chē)身側(cè)傾，尤其是在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)，可能導(dǎo)致車(chē)輛翻滾，造成人員傷亡。

被動(dòng)穩(wěn)定桿旨在抵抗車(chē)輛的側(cè)傾，它是一根橫置的、具有彈性的扭轉(zhuǎn)桿，分別安裝在前后車(chē)軸上。俯視車(chē)輛，被動(dòng)穩(wěn)定桿呈現(xiàn)出一個(gè)寬度加大的U形，U形的開(kāi)口朝向車(chē)輛的前進(jìn)方向或相反方向。被動(dòng)穩(wěn)定桿的左右搖臂固定在車(chē)身上，而中間的橫桿通過(guò)允許旋轉(zhuǎn)的襯套固定在車(chē)架上。

在車(chē)輛高速轉(zhuǎn)彎時(shí)，離心力會(huì)使車(chē)身產(chǎn)生向外傾斜（側(cè)傾）的傾向。被動(dòng)穩(wěn)定桿的外側(cè)搖臂因此會(huì)被向下按壓，產(chǎn)生的扭力會(huì)傳遞到內(nèi)側(cè)搖臂，將內(nèi)側(cè)車(chē)身也向下拉，從而減輕車(chē)身外傾的程度。

這就是被動(dòng)穩(wěn)定桿“抗側(cè)傾”的工作原理。然而，當(dāng)車(chē)輛遇到路面的不平或沖擊時(shí)，一側(cè)車(chē)輪和車(chē)身受到扭力，這種扭力同樣會(huì)傳播到另一側(cè)車(chē)輪和車(chē)身，給駕乘人員帶來(lái)不舒適感。換言之，在需要有效抵制車(chē)身側(cè)傾同時(shí)又要保證舒適性這兩者之間存在矛盾的性能要求下，被動(dòng)穩(wěn)定桿陷入困境。

03  主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿

為了解決這一問(wèn)題，主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿（ARC）應(yīng)運(yùn)而生。ARC系統(tǒng)在前后車(chē)軸各配置一個(gè)，每個(gè)系統(tǒng)均包含傳感器、控制器以及由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成的執(zhí)行器。這些減速機(jī)構(gòu)能夠在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下使左右搖臂反向轉(zhuǎn)動(dòng)（側(cè)視車(chē)輛）。

當(dāng)車(chē)輛行駛時(shí)，主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿（ARC）的基本作用原理如下：在直線行駛時(shí)，如果沒(méi)有電源信號(hào)傳輸給電機(jī)，ARC可以使左右穩(wěn)定桿分開(kāi)，左右車(chē)輪能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，這意味著單側(cè)路面的沖擊不會(huì)傳遞到另一側(cè)，有效避免了沖擊的傳播，從而保障了行駛的舒適性。

■ 主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿（孔輝科技）

在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，可以分為方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)（瞬態(tài)）和方向盤(pán)靜止（穩(wěn)態(tài)）兩種情況。當(dāng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角、車(chē)速、側(cè)向加速度、橫擺角速度等信號(hào)，電機(jī)通過(guò)反向扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定桿兩端來(lái)控制車(chē)身傾斜姿態(tài)，使車(chē)身保持水平（甚至向內(nèi)傾斜以對(duì)抗離心力）。

而在方向盤(pán)保持靜止但車(chē)輛仍在轉(zhuǎn)彎時(shí)，電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)會(huì)將穩(wěn)定桿鎖定為一體，以維持當(dāng)前車(chē)身姿態(tài)，直到完成轉(zhuǎn)彎。當(dāng)車(chē)輪回正后，ARC將再次進(jìn)入電機(jī)無(wú)電信號(hào)狀態(tài)。

綜上所述，ARC系統(tǒng)在控制車(chē)身姿態(tài)和減少路面沖擊等方面的綜合表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于被動(dòng)穩(wěn)定桿。

■ ARC作用原理一覽

此外，搭載ARC系統(tǒng)后，車(chē)輛還能夠獲得多項(xiàng)既實(shí)用又引人注目的功能，例如：降低一側(cè)車(chē)身，方便乘客上下車(chē)；在遇到積雪或泥沙路面時(shí)，通過(guò)左右擺動(dòng)車(chē)身來(lái)脫困；當(dāng)車(chē)輛即將受到側(cè)面高速撞擊時(shí)，為了避免直接撞擊車(chē)門(mén)對(duì)乘客造成傷害，ARC系統(tǒng)可以迅速將車(chē)身傾斜到無(wú)碰撞一側(cè)，使車(chē)門(mén)下方的高強(qiáng)度縱梁來(lái)承受沖擊，保護(hù)乘客安全。