
工程师看:主动悬架“0侧倾”
4、5月,随着北京车展及新车发布,主动悬架低侧倾或“0”侧倾特别的火热,有一些思考和疑问,但还是等了两个月,避开热点,聊一聊主动悬架的“0”侧倾或低侧倾。带大家看一看工程师对主动悬架“0侧倾”(以下“0侧倾”包含近似“0侧倾”的低侧倾,不在反复赘述)的思考。
1:为什么要追求0侧倾?0侧倾好吗?
悬架的设计明明是要使车辆在转向时具有合理的侧倾值,一般乘用车在0.4g侧向加速度时是1.5~3deg(之前记错了,按印象中是3~5deg,查了下,之前开发的车大概在4.5~6deg/g,燃油车确实会略大于电车)。转向时车身具有一定的侧倾角,可以帮驾驶员感知车辆状态,避免出现过度的危险。同时也可以避免在紧急侧倾时,人员相对车辆侧倾,安全带对人体造成伤害。当然侧倾角也不能过大,否则将影响车辆性能,甚至可能造成车辆过早的侧翻。
所以悬架设计的初衷是追求合理的侧倾角度,不是“0侧倾”。
2、“0侧倾”的贡献:
然后讲讲对侧倾的贡献,当车身0侧倾时,主动悬架大幅抑制了车身相对旋转中心的转动,降低因质心y向位移而造成的侧倾力矩增大。如果按纯理论计算(未考虑轮胎的部分),计算结果可以见下图中的表格。2deg侧倾角计算,可以抑制2~4%的因质心y向移动造成的侧倾力矩增加。(主动悬架宣传中仍有一定侧倾,故假定为1°进行对比)在高g时,反而比值会相对降低。
所以抑制侧倾对于侧倾力矩的增加是有一定的贡献的。

3、主动悬架真的对车辆侧倾性能有提升吗?主动悬架的“油改电”:被动悬架改主动悬架。
传统的车辆,车辆转向时发生侧倾,轮心相对车身进行跳动,对此进行了初始的四轮定位设定及侧倾车轮定位的变化补偿设计。比如下面这个图,是车轮外倾角随轮跳变化曲线。以保证轮胎相对地面是竖直的,保证轮胎良好的接地特性。如果车辆改为“0”侧倾,车辆在侧倾时的几何特性没有被针对性的设计过,车辆在极限状态下的特性是否会更好就会存疑,也就是“0”侧倾不一定有更好的极限特性。
如果车辆的悬架没有被特殊的设计过,而是沿用之前“被动”悬架的平台,那么这种“被”改“主”的车型性能真的会更好吗?

4、0侧倾悬架轮荷转移
0侧倾就相当于在操控性工况时悬架刚性,也不再有侧倾中心,直接质心高度、轮距影响轮荷转移,往轻了说会影响车辆最基础、最重要的不足转型特性。往重了说,就是容易轮胎离地(能想到意味什么吧),所以应该也不会真正的去做0侧倾悬架。
最后:主动悬架的底盘物理架构应该还是要特殊开发的,但因为底盘架构开发过于复杂,所以专属的平台开发应该是需要长期投入、研究、摸索、积累的。