1.2主动横向稳定杆简介

横向稳定杆是汽车结构中的一种重要辅助部件。其作用是避免汽车车身在转向时发生过大横向侧倾，进而达到防止汽车横向倾翻和改善转向平衡性的目的。横向稳定杆一般是用弹簧钢制成的形状大致为“U”形的扭杆，横置在汽车的前轮之间与后轮之间。横向稳定杆两端分别固定在左右悬挂上，而杆体中部使用套筒与车架铰接。当汽车车身仅为垂直运动时，两侧悬挂发生相同变形，横向稳定杆这时没有作用。而当汽车车身发生侧倾时，两侧悬挂变形即不同，则固定在悬挂两侧的横向稳定杆就会发生扭转，其杆体的扭转力成为汽车车身侧倾的阻力，从而实现减小车身侧倾、维持横向稳定的作用[3]。

图1-1 横向稳定杆示意图

当车身只作垂直移动而两侧悬架变形相等时，横向稳定杆在套筒内自由转动，横向稳定杆不起作用。当两侧悬架变形不等而车身对于路面横向倾斜时，车架的一侧移近弹簧支座，稳定杆的该侧末端就相对于车架向上移，而车架的另一侧远离弹簧支座，相应的稳定杆的末端则相对于车架向下移，然而在车身和车架倾斜时，横向稳定杆的中部对于车架并无相对运动。这样在车身倾斜时，稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆便被扭转。弹性的稳定杆所产生的扭转的内力矩就妨碍了悬架弹簧的变形，因而减小了车身的横向倾斜和横向角振动。

悬架的侧倾角度是影响汽车静态侧倾稳定性的主要因素之一，且直接影响到汽车操纵稳定性的其他一些性能指标，如不足转向度、中性转向点和侧向加速度等。为加大悬架的侧倾角刚度，现在汽车大多数装有横向稳定杆。

对于横向稳定杆，首先，与操作稳定性直接相关的设计指标是它在车轮处的等效侧倾角刚度，二是其本身的侧倾角刚度；其次，稳定杆的设计必须满足强度要求；第三，应尽量减轻稳定杆的质量。

1.3主动横向稳定杆国内外发展现状

1.4 论文主要研究内容

由汽车的发展到车祸问题的严重性，人们开始从事研究减少车祸发生的方法。不考虑主观原因及驾驶员的原因，对车辆的结构设计方面做出一些改进。在现有条件下，以被动稳定杆为基础，设计出完整的汽车主动稳定杆系统，满足车辆的行驶需求。首先要了解稳定杆的结构和原理，对稳定杆有了了解之后，为了满足人们对乘坐舒适性和操纵稳定性要求的提高，在被动稳定杆基础上重新设计出新型的主动稳定杆。主动稳定杆系统本身具有一定的复杂性，因此在完成系统的设计以后，要对整个稳定杆系统进行仿真分析，这里就是本文着重研究的内容，控制规律的研究。

研究的主要内容：

a）主动横向稳定杆的设计及分析

首先介绍横向稳定杆，分析横向稳定杆的辅助作用，其次引出主动横向稳定杆，分类进行一些对比分析。

b)主动稳定杆的数学模型计算

画出装有主动稳定杆系统的侧倾车辆的简化模型，对汽车行驶状态进行研究，查找计算相关类的参数，建立模型的动力学方程。

c)控制规律的制定

分析横向稳定杆，计算一些参数，线刚度、截面惯性矩等，并作出横向稳定杆工作时对应参数表。为下面主动稳定杆的设计开发作参考。以主动稳定杆系统降低车身侧倾角度为目标，作出流程图，制定相应的控制规律。

d)主动稳定杆系统仿真

简单介绍MATLAB/Simulink软件，通过Simulink仿真车辆行驶过程中由于主动横向稳定杆的作用使得侧倾角度变小，得出稳定杆的作用，同时验证制定的控制规律。