作者 | 张睿
编辑 | 志豪
汽车底盘上的一根 " 电动杆 ",为什么能让车又好开又舒适?
车东西 9 月 3 日消息,就在昨天晚上新一代理想MEGA产品发布会上,800V 主动防倾杆成为了被着重介绍的重要卖点,其能大幅降低新一代理想 MEGA 的侧倾,且响应速度仅有 30ms。
▲新一代理想 MEGA 搭载 800V 主动防倾杆
可以看到在理想官方展示的视频中,新一代理想 MEGA 在过弯时车身侧倾有明显的减少。
▲理想官方展示的视频
理想汽车CEO 李想在发文介绍新一代理想 MEGA 时,也专门用一段话强调了 800V 主动防倾杆技术能够让 " 驾驶员更爱开,乘坐者不晕车 "。
▲李想发文介绍新一代理想 MEGA
无独有偶,在几天前的享界 G9 及鸿蒙智行新品发布会上,华为常务董事、产品投资评审委员会主任、终端 BG 董事长余承东在发布享界 G9 这款车型时,也着重介绍了其搭载的 800V 全主动可断开稳定杆。
▲余承东介绍享界 G9 搭载的 800V 全主动可断开稳定杆
传统防倾杆已经被发明了上百年,为什么现在有越来越多的主流车企把目光投向了 " 主动 " 二字?主动防倾杆究竟戳中了什么痛点?
01.
多家海外豪华品牌采用
国产高端旗舰逐步开始搭载
目前在市面上,国内品牌主要有极氪 9X、极氪 8X、享界 G9 和新一代理想 MEGA 四款车型官方宣布搭载了主动式防倾杆。
▲部分搭载主动防倾杆车型汇总
国内品牌这边,极氪 8X 和 9X 搭载了 48V 主动稳定杆,根据官方的介绍,搭载主动稳定杆的极氪 9X 可以做到 0.2 秒快速响应,举升扭矩达 1400N · m,在高速过弯时接近 " 零侧倾 "。同时,极氪还带来了一个附加的安全功能,侧面碰撞时可主动抬升车身,让门槛防撞梁承受撞击,降低乘员舱侵入量。
▲极氪 9X 搭载主动稳定杆的性能
享界 G9 则首发了 800V 全主动可断开稳定杆,最大输出扭矩可达 1400N · m,响应速度被压缩到 120ms。同时,800V 带来的更大功率储备意味着它可以更从容地应对大尺寸、高重心的硬派 SUV。
▲享界 G9 搭载 800V 全主动可断开稳定杆的性能
上文提到的新一代理想 MEGA,同样选择了 800V 主动防倾杆路线,将其作为旗舰 MPV 的核心底盘技术,在连续过弯时可以减少乘车人的晕车感,更切合理想 MEGA 的车型定位。
▲新一代理想 MEGA 的 800V 主动防倾杆
在海外品牌中,搭载了主动防倾杆的主要是豪华品牌的高端车型。
保时捷的 PDCC(Porsche Dynamic Chassis Control)系统是较为知名的主动防系统,PDCC 有多种形式,比如保时捷 Panamera 上的保时捷动态底盘控制系统运动版(PDCC Sport)系统中的 48V 主动防倾杆,保时捷分别位于前桥和后桥上安装了电动机械式防侧倾杆,两根防侧倾杆中各自安装了一个电机,让防侧倾杆相连的左右两侧产生相对反向扭转。
▲保时捷动态底盘控制系统运动版
根据保时捷官方的宣传,PDCC Sport 可以让车辆驶入弯道时车身保持水平平衡,展现出一般只在保时捷 911 上才可看到的驾驶动态性能。
路虎揽胜运动版搭载的 Dynamic Response Pro 同样是一套 48 伏电子主动侧倾控制系统,其一大亮点是越野场景下防倾杆可以解耦,释放悬架全部行程,让车轮在交叉轴和炮弹坑里充分贴地。
02.
过弯时减少车身侧倾
直路行驶时又能兼顾舒适性
要想理解什么是主动防倾杆,首先要回到什么是防倾杆以及其到底有什么作用。
传统的防倾杆通常由一根圆柱形钢杆制成,呈 "U" 形,在其较长的中心部分通过两个连接点与车身连接,杆的两端通过柔性接头连接到连杆上,连杆再连接到车轴附近的某个位置,将悬架受力侧的力传递到另一侧。
▲传统防倾杆结构图(图源网络)
其发挥作用的原理是在车辆转弯时,车身向一侧倾斜,外侧悬架被压缩、内侧被拉伸,防倾杆随之扭转,产生一个反向力矩把车身 " 拉 " 回来,减少车身的侧倾。
但传统被动防倾杆有个无法回避的硬伤——刚度是固定的。如果防倾杆调硬了,转弯侧倾小、操控好,但单侧车轮碾过坑洼时,振动会沿着防倾杆直接传给另一侧。调软了,舒适性会有提升,但过弯时车身又会像船一样晃。
主动防倾杆的出现,就是为了终结操控与舒适性的二选一。
主动防倾杆的核心思路是把传统的一整根防倾杆从中间 " 切断 ",在断开处塞进一个电机和减速机构。传感器实时监测方向盘转角、车速、侧向加速度,控制器根据这些数据判断车辆状态,电机则在毫秒级时间内做出反应。
▲主动防倾杆(图源网络)
直线行驶、单侧车轮过坑时,系统让左右两侧 " 断开 ",两边悬架各自独立工作,互不干扰。转弯的瞬间,电机主动介入,驱动左右半杆反向扭转,产生一个与侧倾方向相反的力矩,把车身主动 " 推 " 平。
打个比方来说,想象一个跷跷板,左右两端各坐一个人。传统防倾杆相当于正常跷跷板,一边压下去需要克服另一边的重量,这就是车辆过弯时需要的状态,但在车辆走直路时不希望受到另一端的影响,跷跷板却没法从中间 " 断开 "。
主动防倾杆则相当于在支点处装了一台智能电机,走直线、过坑洼时,电机松开,左右两端各自独立上下浮动,互不干扰。但一入弯,电机立刻介入,主动向两端施加反向力矩,左端要下沉时电机把它推住,右端要上浮时电机把它拉住。
▲主动防倾杆运行示意图(图源网络)
03.
电机式正成为主流
两侧杆身可断开
主动防倾杆在机械执行层面其实存在不同的技术路线。根据机构原理的不同,主动防倾杆主要分为液压式和电机式(机电式)两大类。
液压式主动防倾杆是较早出现的主动方案,它的工作原理是通过液压油作为动力源,利用液压泵、液压阀等部件推动执行机构产生抗侧倾扭矩。
液压式方案的优点是技术成熟、扭矩输出大,但缺点也同样明显,首先是系统结构庞大复杂,需要油箱、油泵、液压阀、阀块、传感器、液压管路等众多零部件;重量大、占用空间大,不利于整车轻量化;响应速度相对较慢,难以满足变化较快工况的需求;液压系统需要持续维持高压,即使在不需要主动干预的直线行驶工况下也会持续消耗能量;此外还存在油液泄漏风险,低温环境下会因油液黏度变化导致使用效果下降。
电机式(机电式)主动防倾杆则是近年技术演进的方向,它用电机和减速机构取代了复杂的液压系统,有响应速度快、集成度高、功率质量比大等明显优势。
从结构上看,电机式主动防倾杆中的 " 杆 " 部分被切成了左半杆和右半杆。中间壳体内的传动链是:左半杆 - 行星齿轮减速器 - 电机 - 行星齿轮减速器 - 右半杆。左右两半通过 " 齿轮 - 电机 " 这条传动链连接在一起,两侧杆身在物理上完全断开。
▲主动防倾杆中间壳体内结构(图源网络)
直线行驶时,如果只有单侧车轮碾过障碍,左右两侧可以各自灵活转动,互不干扰,两边悬架处于独立状态,这就是所谓的 " 可断开 "。
在车辆产生侧倾的瞬间,电机开始工作,通过减速器主动施加一个和侧倾方向相反的扭矩,电机扭矩经过放大,把原本互不相干的两侧悬架重新连接起来,形成强大的抗侧倾力,抵消车身侧倾。
目前市面上的电机式主动防倾杆又主要分两大技术路线:48V 和 800V。48V 方案可以直接依托车辆现有的 48V 轻混架构供电,技术成熟、成本相对可控,更容易实现规模化量产。800V 方案则由于功率层面的优势,可以带来更快的响应速度和更极端工况下的控制能力。
总的来看,从用户需求角度来说,主动防倾杆的目标是解决操控与舒适性 " 二选一 " 难题,有了主动防倾杆后,在平路行驶遇到一侧车轮颠簸时,不会因为防倾杆而传导到另一侧加剧颠簸,在转弯时防倾杆又能提供很好的支撑,减少车身侧倾。
04.
结语:电控底盘浪潮带来防倾杆技术升级
从技术发展来看,主动防倾杆的加速普及,本质是电控底盘浪潮的缩影。
过去只能靠弹簧、扭杆、减振器等机械零件做出取舍,现在可以由传感器、电机与控制器实时动态调整。
当然,从技术落地到大规模铺开还需要时间,成本、可靠性的优化仍在继续,各家方案的差异也说明这条路远未走到终点。但方向已经足够清晰,从百万级到三十万级,主动防倾杆如今正在被越来越多的用户触手可及。


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