1 绪论

1。1 研究背景

1。1。1 横向稳定杆简介

本课题涉及一种主动侧倾控制系统，由前后两根主动横向稳定杆组成[1]。稳定杆，又称 扭杆弹簧，即用弹簧钢制成的一个 U 型扭杆。

它的作用是防止车身在转向时发生过大的横向侧倾，改善车辆行驶的平顺性和操纵稳定 性。

稳定杆安装在汽车的前端或端，主体两端通过一副衬套与车架铰接，末端与悬架下摆臂 相连。

图 1。1 横向稳定杆结构图

稳定杆的工作原理：当车身只作垂向运动，两侧车轮同时起伏，两侧悬架变形相等时， 稳定杆只在衬套内做相对旋转运动，不起作用。当行驶状态的车辆经过弯道或者两侧车轮驶 过起伏的路面发生侧倾时，两侧悬架变形不等，左右两个车轮的水平高度不一致，两车轮一 上一下产生两个方向相反的力作用于稳定杆的伸出臂两端，导致杆身的扭转，扭杆弹簧的刚 性使之产生抗扭内力矩阻碍变形，从而产生反侧倾力矩抑制车身侧倾[2]。

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1。1。2 主动横向稳定杆简介

与普通被动式的横向稳定杆相比，主动式的区别在于它能够在直线道路上使稳定杆主动 断开或保持较低的刚度，减小从路面传递至车身的振动，保持良好的平顺性；并在车辆转弯 时根据道路条件快速连接并扭转稳定杆提供一个适应于行驶状况的扭转刚度，阻止外侧车轮 抬起，对车身产生特定的反侧倾力矩，使车身保持平衡，更有效地防止转弯时发生过大的横 向侧倾，改善车辆的行驶状态。

主动横向稳定杆是在现有被动式横向稳定杆的基础上，加入驱动单元和控制算法，对稳 定杆主体进行控制。系统控制器以车辆的侧倾角和横向加速度等参数作为反馈信号，给出对 应工况下驱动器的运动规律，从而迫使稳定杆主动产生扭转变形。由于侧倾刚度和横向稳定 杆的扭转刚度可以近似转换[3]，因此杆子的扭转变形可以对车身提供一个连续变化的反侧倾 力矩，从而有效抑制车身侧倾。

主动横向稳定杆按动力源分为液压式和电动式，分别通过液压泵和电机来驱动马达，为 执行机构提供动力源。按驱动形式又可以分为直动式和旋转式，直动式液压横向稳定杆的结 构如图 1。2 所示，液压 k 系统的执行元件液压缸与被动式稳定杆的末端相铰接，且与稳定杆 纵向部分和稳定杆横向部分主体两两垂直。直动式稳定杆通过竖直推动横向稳定杆末端，从 而是稳定杆产生扭转变形。而旋转式稳定杆如图 1。3 所示，将稳定杆从中间断开，用一个旋 转马达将其连接，旋转马达将两部分稳定杆进行相对转动，最终都是通过扭转变形产生一个 反侧倾力矩以达到控制车身侧倾角和侧倾角速度的目的。

本课题主要的研究对象是直动式液压驱动横向稳定杆。

直动式液压主动稳定杆

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图 1。3 旋转马达式主动稳定杆

1。1。3 研究目的与意义

本课题的研究对象主动横向稳定杆的液压系统，最终目的是使整个液压传动系统不仅要 能够满足主动稳定杆的功能要求，即提供足够大的反侧倾力矩，还需拥有足够量高的特性指 标，如响应速度等，以提高其实际应用中的可靠性。

对液压系统的仿真可以及时预测主动横向稳定杆液压系统的动态特性，改进整个液压系 统在动态特性上的薄弱环节。通过调节元件参数，了解系统中单个元件对真个系统性能的影 响和各元器件相互之间的作用影响，以改进结构参数，减少输出曲线的调整时间，优化系统 性能，避免反工。