張碩 王靖岳, 武旭東 王宇龍 王軍年

（1.沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院，沈陽(yáng)110159；2.吉林大學(xué)汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春130025）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平提升，汽車業(yè)也在蓬勃發(fā)展，用戶對(duì)汽車的各項(xiàng)指標(biāo)提出了更高的要求。汽車側(cè)傾現(xiàn)象是一個(gè)不可忽略的影響因素，汽車側(cè)傾加劇會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T正常操縱汽車造成影響，嚴(yán)重的汽車側(cè)翻事故還會(huì)帶來(lái)非常大的損失，甚至?xí)绊戱{乘者的生命安全[1]。

橫向穩(wěn)定桿，作為汽車懸架的重要組成部分，在一定程度上減輕或避免上述情況造成的損失。其功用在于防止車身在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生過(guò)大的橫向側(cè)傾，降低車身在拐彎時(shí)發(fā)生過(guò)重顛簸，起著橫向鞏固的作用[2]。橫向穩(wěn)定桿的發(fā)展情況備受國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注，本文對(duì)近些年來(lái)橫向穩(wěn)定桿研究取得的成果進(jìn)行綜述，并對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行展望。

1 橫向穩(wěn)定桿組成、分類及工作原理

1.1 橫向穩(wěn)定桿的組成與分類

汽車懸架橫向穩(wěn)定桿主要由穩(wěn)定桿桿體和襯套組成，如圖1 所示。穩(wěn)定桿桿體的作用是避免與懸架導(dǎo)向桿系發(fā)生干涉，使懸架保持平穩(wěn)。穩(wěn)定桿襯套可起到緩沖隔振和有效降低噪聲的作用。

圖1 汽車橫向穩(wěn)定桿示意

汽車橫向穩(wěn)定桿按照結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，主要分為2類，即斷開(kāi)式橫向穩(wěn)定桿和整體式橫向穩(wěn)定桿[3]。斷開(kāi)式橫向穩(wěn)定桿就是將橫向穩(wěn)定桿從中間斷開(kāi)，利用電機(jī)控制，將穩(wěn)定桿以不同的角度連在一起。另外一種是整體式橫向穩(wěn)定桿，在確保橫向穩(wěn)定桿不斷裂的條件下，以線性作動(dòng)器取代橫向穩(wěn)定桿與車軸或車輪之間的連桿，并通過(guò)作動(dòng)器的位移作用來(lái)調(diào)節(jié)穩(wěn)定桿的變形。

1.2 橫向穩(wěn)定桿的工作原理

汽車在直行過(guò)程中，2個(gè)輪胎一起跳動(dòng)，車體僅有豎向移動(dòng)，而2個(gè)懸架變形量相等，此時(shí)穩(wěn)定桿不發(fā)生作用。在汽車轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)中，外部車輪懸掛被壓縮，內(nèi)部車輪懸掛受到拉伸，此時(shí)穩(wěn)定桿將會(huì)被扭轉(zhuǎn)，穩(wěn)定桿產(chǎn)生與各自運(yùn)動(dòng)方向相反的力，來(lái)阻止這種扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如圖2為汽車左轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其中，單箭頭指橫向穩(wěn)定桿的抑制狀態(tài)，雙箭頭指減振器彈簧的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。圖2 所示，轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的穩(wěn)定桿會(huì)給車輪一個(gè)向上的力，使車輪離開(kāi)地面。由于2 邊懸架變形量不一致，且車體在道路上有側(cè)向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則框架的一邊朝彈性支架的方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，穩(wěn)定桿的這一邊就會(huì)相對(duì)車架上升；而在車架的另一側(cè)，由于遠(yuǎn)離了彈性支撐，穩(wěn)定桿的一端是向下的，而在車架和車身都是傾斜的情況下，穩(wěn)定桿的中間部分就不會(huì)對(duì)車架造成太大的壓力。

圖2 汽車左轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

2 研究現(xiàn)狀

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

2013 年9 月，伍文廣等[4]針對(duì)電動(dòng)輪自卸車前、后橋運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)、側(cè)傾性能差的現(xiàn)象，提出了一種新型長(zhǎng)度可變、剛度可調(diào)節(jié)的非線性橫向穩(wěn)定桿，如圖3所示。利用多體動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)選取恰當(dāng)?shù)哪繕?biāo)函數(shù)和約束條件，建立Kriging 近似模型，對(duì)其運(yùn)動(dòng)特性和側(cè)傾性能進(jìn)行了研究，并采用遺傳算法對(duì)汽車性能進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，其直線行駛性能與側(cè)傾性能得到了顯著提高，但對(duì)提升其平順性效果并不明顯。2013年10 月，Wang 等[5]以WF-1 型汽車為研究對(duì)象，通過(guò)CATIA 軟件建立穩(wěn)定桿的幾何實(shí)體模型，并應(yīng)用ANSYS對(duì)該模型的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)極值，通過(guò)迭代計(jì)算得到最優(yōu)方案。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定桿的輕量化、小型化。為了提高汽車的行駛穩(wěn)定性和安全性，2014 年9月，王靖岳等[6]實(shí)現(xiàn)了新型汽車懸架橫向穩(wěn)定桿的參數(shù)化設(shè)計(jì)，并推導(dǎo)出了橫向穩(wěn)定桿端點(diǎn)位移計(jì)算公式及其校核公式。建立了基于CATIA 的橫向穩(wěn)定桿參數(shù)化模型，可以方便地對(duì)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。建立了Visual Basic 窗口，并通過(guò)編程控制Excel表格相關(guān)輸入?yún)?shù)，利用Excel 實(shí)現(xiàn)了橫向穩(wěn)定桿相關(guān)數(shù)值計(jì)算。利用CATIA 有限元分析驗(yàn)證了橫向穩(wěn)定桿參數(shù)化設(shè)計(jì)的正確性，為穩(wěn)定桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展研究提供了有力的借鑒。

圖3 新型橫向穩(wěn)定桿[4]

2016 年6 月，石柏軍等[7]利用比例因子優(yōu)化方法，以側(cè)傾剛性作為優(yōu)化指標(biāo)，對(duì)汽車的側(cè)傾穩(wěn)定性進(jìn)行了優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，利用ADAMS/Car軟件構(gòu)建汽車動(dòng)態(tài)模型，通過(guò)轉(zhuǎn)向傾角的階梯試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，并通過(guò)實(shí)際汽車試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，證明了采用具有更大側(cè)傾剛性的穩(wěn)定桿能更好地改善汽車的側(cè)傾穩(wěn)定性。穩(wěn)定桿襯套作為汽車減振器的重要部件之一，其力學(xué)性能和材料剛度至關(guān)重要。2016 年8 月，Zhu 等[8]人利用ABAQUS 對(duì)穩(wěn)定桿橡膠彈性元件進(jìn)行剛度分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程，采用Mooney-Rivlin 方程、裝配干涉設(shè)計(jì)模型和靜剛度分析，然后根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出一種機(jī)械結(jié)構(gòu)性能較好的線性模型。結(jié)果表明，采用有限元分析技術(shù)優(yōu)化穩(wěn)定桿襯套設(shè)計(jì)方法是可行的。2017 年8 月，方暉[9]首先構(gòu)建ADAMS 汽車整體動(dòng)力學(xué)模型，并與實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)所構(gòu)建的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，用ADAMS/ISIGHT 以懸架垂向剛度（Ride rate）為基準(zhǔn)對(duì)靈敏度進(jìn)行優(yōu)化，并針對(duì)車輛的操縱穩(wěn)定性進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和受力變形特性（Kinematic & Compliance，K&C)模擬，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理與分析，最后得出了一套滿足需求的穩(wěn)定器安裝點(diǎn)向前移動(dòng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

2018 年，王偉等[10]在對(duì)中空心穩(wěn)定桿進(jìn)行應(yīng)力分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用能量方法推導(dǎo)出中穩(wěn)定桿傾角剛度、截面應(yīng)力的計(jì)算公式及最大第三強(qiáng)度理論等效應(yīng)力的剖面坐標(biāo)。并在此基礎(chǔ)上，研究了各種因素對(duì)穩(wěn)定桿力學(xué)特性的影響。在此基礎(chǔ)上，采用MATLAB 編程實(shí)現(xiàn)了以減重為目的的優(yōu)化設(shè)計(jì)。2018 年6 月，針對(duì)某輕型載貨汽車出現(xiàn)的側(cè)傾穩(wěn)定性問(wèn)題，以輕型載貨汽車為原型基礎(chǔ)，吳剛[11]利用ADAMS 多體動(dòng)力學(xué)軟件，根據(jù)工程應(yīng)用需求，對(duì)有關(guān)的主要設(shè)計(jì)變量進(jìn)行了參數(shù)化處理，并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值調(diào)整，然后進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行模擬和分析，從而得出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)，從而方便地依據(jù)最優(yōu)的目標(biāo)來(lái)確定最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)。通過(guò)專業(yè)主觀評(píng)價(jià)和客觀試驗(yàn)，驗(yàn)證了其改進(jìn)效果較為顯著。2018年10 月，李 能 輝[12]采 用了ISIGHT 軟 件 集成CATIA 和ABAQUS 進(jìn)行汽車橫向穩(wěn)定桿的輕量化參數(shù)優(yōu)化分析，能夠更加精確地模擬和分析汽車橫向穩(wěn)定桿性能，能夠評(píng)估不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)汽車橫向穩(wěn)定桿輕量化的影響，并獲得最佳的結(jié)構(gòu)參數(shù)。該試驗(yàn)順利完成將為相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)提供有益的借鑒。作為汽車懸架中一種重要的輔助彈性部件，穩(wěn)定桿能夠在改善汽車乘坐舒適性的同時(shí)，降低車輛的橫向側(cè)傾程度。以這個(gè)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，文獻(xiàn)[13]在保證汽車安全性和可靠性的前提下，對(duì)汽車橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)展開(kāi)了合理的懸架系統(tǒng)剛度匹配和輕量化設(shè)計(jì)。將三維模型導(dǎo)入到ANSYS 中進(jìn)行分析優(yōu)化，并對(duì)其進(jìn)行了受力、位移等方面的計(jì)算，并進(jìn)一步對(duì)其外形進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。最終，對(duì)優(yōu)化后的汽車前后橫向穩(wěn)定桿系統(tǒng)進(jìn)行了ANSYS 疲勞壽命的檢驗(yàn)。試驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，汽車的操縱穩(wěn)定性得到了顯著提高。2023 年，潘海杰[14]對(duì)穩(wěn)定桿在載荷作用下的位移和扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行了研究，得到了其應(yīng)力云圖與危險(xiǎn)位置。然而，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)存在一些局部應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題，這會(huì)影響到車輛的橫向穩(wěn)定性能。因此，提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，以減小局部應(yīng)力為目標(biāo)，在不明顯降低穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)剛度和增大質(zhì)量的前提下進(jìn)行優(yōu)化。為了驗(yàn)證優(yōu)化方案的可行性，采用有限元分析對(duì)不同的優(yōu)化方案進(jìn)行了評(píng)估，并最終確定了穩(wěn)定桿的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，顯著降低了穩(wěn)定桿的最大應(yīng)力，有效提高了車輛的橫向穩(wěn)定性能。

2.2 疲勞斷裂和壽命研究

橫向穩(wěn)定桿是汽車懸架中的重要結(jié)構(gòu)部件，當(dāng)其發(fā)生疲勞斷裂時(shí)將會(huì)嚴(yán)重危害汽車行駛的安全性。因此，穩(wěn)定桿的疲勞壽命方面也是一大研究熱點(diǎn)。

2002 年11 月，Palma 等[15]對(duì)某轎車前懸架穩(wěn)定桿的疲勞損傷進(jìn)行了分析。采用累積疲勞損傷理論，結(jié)合試驗(yàn)和應(yīng)力分析技術(shù)，在試驗(yàn)室和實(shí)際條件下確定了穩(wěn)定桿的疲勞損傷極限值。在實(shí)際情況下，通過(guò)在不同路面和不同速度行駛的汽車上安裝一個(gè)檢測(cè)裝置，對(duì)穩(wěn)定桿進(jìn)行疲勞損傷評(píng)估。研究表明，橫向穩(wěn)定桿具有防止車輛側(cè)翻的作用，因此對(duì)其力學(xué)性能的研究具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，2011 年11月，Liu 等[16]利用ANSYS 建立了參數(shù)化模型，分析得到了von Mises應(yīng)力分布、可靠性和靈敏度。最后在此基礎(chǔ)上估算了疲勞壽命。2012 年12 月，在常規(guī)的汽車穩(wěn)定桿疲勞可靠性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，Kang 等[17]給出了提出了一種利用Hyper Mesh 和MSC 軟件計(jì)算空心穩(wěn)定桿剛度并預(yù)測(cè)其疲勞壽命的新方法。該方法方便可靠，解決了空心穩(wěn)定桿剛度理論計(jì)算的困難，并給出了一套有效的空心穩(wěn)定桿疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。該方法為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，縮短了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，大大降低了破壞性試驗(yàn)的成本。2013 年1 月，某型轎車的橫向穩(wěn)定桿在路面的全面耐久試驗(yàn)中出現(xiàn)了裂紋。羅貽正等[18]對(duì)其進(jìn)行了金相、化學(xué)成分及硬度測(cè)定。研究發(fā)現(xiàn)，該穩(wěn)定桿的化學(xué)組成基本符合標(biāo)準(zhǔn)，但其硬度較差，并有2個(gè)裂源點(diǎn)。在同一批次的材料上，與斷裂部位接近的部位有凹陷。結(jié)果表明，早期壓痕是其發(fā)生斷裂的主要原因。2013 年2 月，王國(guó)麗等[19]利用ANSYS 對(duì)穩(wěn)定桿連桿支架進(jìn)行了有限元分析，以靜態(tài)有限元疲勞分析方法為基礎(chǔ)，對(duì)其展開(kāi)了強(qiáng)度分析與計(jì)算，并以強(qiáng)度分析結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)穩(wěn)定桿連桿支架展開(kāi)了疲勞壽命預(yù)測(cè)與分析，將支架斷面由原先的等截面改變?yōu)樽兘孛妫?duì)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)展開(kāi)了疲勞壽命預(yù)測(cè)，其優(yōu)化結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖4，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其疲勞壽命進(jìn)行了評(píng)估。

圖4 穩(wěn)定桿連桿支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化[19]

2013 年10 月，為了改善穩(wěn)定桿的扭矩特性，確保汽車的平順性以及行車安全，崔浩等通過(guò)對(duì)Abaqus的非線性分析，研究仿真與試驗(yàn)的相關(guān)性，有效解決穩(wěn)定桿斷裂失效問(wèn)題[20]。2014年2月，倪昀根據(jù)應(yīng)力-疲勞相關(guān)原理，運(yùn)用Hypermesh 軟件根據(jù)實(shí)際的約束條件進(jìn)行求解，其應(yīng)力幅值與疲勞壽命關(guān)系如圖5所示。在此基礎(chǔ)上，利用nCode Design Life 對(duì)所得到的解進(jìn)行E-N模擬[21]，從而為結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)和選材奠定基礎(chǔ)。2014 年12 月，Zhang 等[22]利用ANSYS 對(duì)汽車穩(wěn)定桿的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了分析，確保穩(wěn)定桿滿足靜強(qiáng)度要求，最后進(jìn)行了疲勞仿真分析。仿真結(jié)果表明，穩(wěn)定桿的疲勞壽命約為67萬(wàn)次，滿足穩(wěn)定桿疲勞試驗(yàn)至少50萬(wàn)次的疲勞壽命要求。2016年，針對(duì)穩(wěn)定桿斷裂的問(wèn)題，白耀明等[23]從斷口、失效的產(chǎn)品材質(zhì)、失效的產(chǎn)品造型等方面進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)失效的制品焊縫及制品的構(gòu)造進(jìn)行CAE 分析，判斷出該制品的裂紋屬于疲勞破壞。在此基礎(chǔ)上，提出了改善措施，使焊接電弧點(diǎn)延長(zhǎng)10 mm，使電弧點(diǎn)避免了制品的應(yīng)力集中，研究證明該方法可行。2018 年3 月，范紅麗等[24]采用了掃描電鏡檢驗(yàn)、金相分析、分析化學(xué)成分、硬度測(cè)定方法，經(jīng)過(guò)分析得知鋼材表面硬化層是導(dǎo)致斷裂的主要原因。對(duì)55Cr3 銀亮鋼的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了調(diào)查分析，結(jié)果表明，硬化層產(chǎn)生于矯直工序。為了解決這個(gè)問(wèn)題，調(diào)整了矯直輥的角度，有效減小了鋼材表面的矯直硬化層，使鋼材能夠滿足用戶的要求。

圖5 總應(yīng)變幅與疲勞壽命關(guān)系示意[21]

2018 年6 月，針對(duì)穩(wěn)定桿支座開(kāi)裂失效這一難題，徐國(guó)權(quán)[25]采用CATIA 及Hypermesh 構(gòu)建分析模型,并對(duì)其進(jìn)行極限承載力計(jì)算，其穩(wěn)定桿支座極限強(qiáng)度應(yīng)力分布如圖6 所示。采用Miner 的疲勞損傷積累原理，對(duì)支座的2個(gè)端部施加應(yīng)力，通過(guò)對(duì)穩(wěn)定桿支座進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，最終成功地解決了該開(kāi)裂失效問(wèn)題。2018 年7 月，戴益亮等[26]建立了一種抗側(cè)傾動(dòng)力學(xué)模型，并利用MATLAB 編程分析不同桿徑的穩(wěn)定桿對(duì)整車側(cè)傾性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定桿的桿徑對(duì)整車的側(cè)傾穩(wěn)定性有著顯著影響。這項(xiàng)研究為整車底盤調(diào)校穩(wěn)定桿的桿徑提供了理論基礎(chǔ)，為車輛的側(cè)傾穩(wěn)定性提供了更為科學(xué)的依據(jù)。為了驗(yàn)證研究結(jié)果的有效性，還搭建了穩(wěn)定桿疲勞耐久試驗(yàn)臺(tái)架，進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)進(jìn)行到穩(wěn)定桿失效為止，并對(duì)失效件進(jìn)行了斷口、金相等分析。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了上述疲勞分析方法的有效性。

圖6 穩(wěn)定桿支座極限強(qiáng)度應(yīng)力分布云圖[25]

橫向穩(wěn)定桿是懸架的關(guān)鍵構(gòu)件，其發(fā)生故障直接影響到汽車行駛的安全性。2018 年10 月，趙金伯以某轎車的前橫向穩(wěn)定桿為研究對(duì)象，采用了數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)其進(jìn)行了疲勞壽命的研究，為前橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)[27]，但該方法產(chǎn)生的數(shù)值誤差較大。

2019 年11 月，從結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，Shuang 等[28]利用線性積累的理論，分析了穩(wěn)定桿在不同載荷作用下結(jié)構(gòu)的破壞程度，從可靠性分析、靜力分析和疲勞壽命仿真3 個(gè)方面進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。探討了汽車穩(wěn)定桿疲勞壽命的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方法，為汽車底盤零部件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供了依據(jù)。2021 年2 月，劉明等[29]對(duì)2 種不同布置的橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行了強(qiáng)度-疲勞特性模擬和臺(tái)架耐久性試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)穩(wěn)定桿中部的走向與接頭末端相同時(shí)，其剛性減小，對(duì)其疲勞壽命有利。當(dāng)穩(wěn)定桿的中部向與接頭末端反向移動(dòng)時(shí)，其剛性增大，使其疲勞壽命下降。2021 年4月，基于Palmgren-Miner 線性累計(jì)破壞原理，劉樹(shù)輝等[30]收集了測(cè)試場(chǎng)地中的穩(wěn)定桿連接荷載數(shù)據(jù)，并建立了穩(wěn)定桿的多層次荷載譜圖。在此基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬方法，對(duì)其進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)。最后，構(gòu)建并展開(kāi)了穩(wěn)定桿疲勞臺(tái)架試驗(yàn)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以看出，穩(wěn)定桿疲勞臺(tái)架試驗(yàn)的斷裂壽命及位置與模擬預(yù)測(cè)相吻合，這證明疲勞載荷制定方法是有效的，這對(duì)穩(wěn)定桿疲勞載荷制定、疲勞壽命預(yù)測(cè)具有一定的參考價(jià)值。

為了對(duì)汽車橫向穩(wěn)定桿疲勞耐久性分析與評(píng)價(jià)，2021 年7 月，吳道俊等[31]利用SN 曲線對(duì)穩(wěn)定桿進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)及評(píng)估，從而完成汽車穩(wěn)定桿在整車級(jí)強(qiáng)化道路條件下的疲勞壽命檢驗(yàn)與評(píng)估[32]。2021 年9 月，吳道俊等在此基礎(chǔ)上，對(duì)穩(wěn)定桿進(jìn)行有限元分析，通過(guò)與實(shí)測(cè)資料的比較，證明了CAE 與試驗(yàn)測(cè)試的聯(lián)合應(yīng)用，可以得到較為全面有效的疲勞壽命計(jì)算成果。于東娜等[33]在此基礎(chǔ)上，以汽車穩(wěn)定桿為對(duì)象，通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相比較，獲得了與實(shí)際測(cè)量相一致的數(shù)據(jù)，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，形成一種高精度模擬計(jì)算方法，為提高穩(wěn)定桿壽命的研究奠定了基礎(chǔ)。SUV 底盤穩(wěn)定桿連接桿總成斷裂的問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注。這種斷裂現(xiàn)象的原因是由于長(zhǎng)期受到應(yīng)力作用，導(dǎo)致疲勞斷裂。為了解決這一問(wèn)題，2022 年6 月，葉校瑛等[34]提出了2 種改進(jìn)方案。第一種改進(jìn)方案是增加熱處理回火工藝，去除球銷內(nèi)部應(yīng)力，平衡加工公差。第二種改進(jìn)方案是對(duì)影響力矩的零件尺寸進(jìn)行改進(jìn)，調(diào)整球銷座、襯套、球銷3 者之間的配合量。改進(jìn)后的方案已經(jīng)取得了很好的效果，成功地降低了連接桿總成的啟動(dòng)力矩，并且該部件的斷裂數(shù)量為0。

2022年10 月，李功友等[35]為解決穩(wěn)定桿連接桿球銷斷裂故障，采用偽損傷等效原則，進(jìn)行了6個(gè)等級(jí)的程序化負(fù)荷譜的構(gòu)建，并與程序化負(fù)荷譜進(jìn)行了對(duì)比分析。實(shí)踐證明，改進(jìn)后的穩(wěn)定桿疲勞壽命明顯延長(zhǎng)，該方法改進(jìn)效果明顯。2023 年1 月，在汽車穩(wěn)定桿的耐久試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定桿在短里程就發(fā)生了斷裂失效，這對(duì)汽車的安全性和耐久度產(chǎn)生了很大的影響。為了探究穩(wěn)定桿的失效原因，劉華東等[36]使用了直讀光譜儀等設(shè)備對(duì)失效件進(jìn)行了理化檢測(cè)等分析過(guò)程。通過(guò)這些檢測(cè)手段，發(fā)現(xiàn)失效穩(wěn)定桿的斷口微觀形貌主要呈沿晶狀，擴(kuò)展區(qū)域有疲勞輝紋，最后斷裂處呈韌窩狀。針對(duì)這一結(jié)果，結(jié)合穩(wěn)定桿加工過(guò)程對(duì)斷裂原因進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定桿加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)酸洗處理引入了氫，導(dǎo)致穩(wěn)定桿先發(fā)生了延遲開(kāi)裂。

2.3 主動(dòng)控制研究

2.3.1 基于模糊控制和PID控制方法

模糊控制是一種基于模糊集理論、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推斷的智能控制，在汽車系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。2016 年5 月，Kong 等[37]提出了一種新型電動(dòng)主動(dòng)穩(wěn)定桿（Active Stabilizer Bar，ASB）系統(tǒng)的分層控制設(shè)計(jì)，利用模糊控制原理，對(duì)ASB 進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分配。利用MATLAB/Simulink 軟件對(duì)不同的情況進(jìn)行了模擬，結(jié)果表明該方法具有較高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，使汽車在行駛過(guò)程中具有較好的平順性。2016年9 月，邱香[38]以改善汽車側(cè)傾穩(wěn)定性為目標(biāo)，開(kāi)展汽車側(cè)傾與操縱集成控制的研究。利用反步（Backstepping）和模糊控制算法調(diào)節(jié)前、后穩(wěn)定桿扭矩分配系數(shù)，有效提高汽車的抗側(cè)傾能力和操縱穩(wěn)定性。2018年12 月，基于滑模控制理論、PID 控制理論以及前饋控制理論，李育龍[39]設(shè)計(jì)了3 種應(yīng)用層控制器集成的電動(dòng)式主動(dòng)穩(wěn)定桿（Electric Active Stabilizer Bar，EASB），硬件在環(huán)試驗(yàn)表明，所設(shè)計(jì)的EASB 控制系統(tǒng)能夠提高汽車的側(cè)傾穩(wěn)定性。

2019 年4 月，Pi 等[40]引入了基于模糊PID 算法的轉(zhuǎn)矩分配器，動(dòng)態(tài)分配前后穩(wěn)定桿的抗側(cè)傾轉(zhuǎn)矩，改善了汽車橫擺動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，建立基于AutoBox 和主動(dòng)穩(wěn)定桿執(zhí)行器的硬件在環(huán)仿真平臺(tái)，在典型工況下進(jìn)行了硬件在環(huán)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該控制算法改善了汽車側(cè)傾和橫擺的動(dòng)力學(xué)性能，提高了汽車側(cè)傾穩(wěn)定性和平順性。商用車的側(cè)傾穩(wěn)定性成為備受關(guān)注的問(wèn)題，為了解決這一問(wèn)題，2021 年3 月，潘公宇[41]建立了9 自由度整車模型，設(shè)計(jì)了一種PID 加前饋的控制策略，通過(guò)這種策略可以提高主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的控制精度。這種策略可以有效地降低車輛的側(cè)翻風(fēng)險(xiǎn)，提高車輛的側(cè)翻穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證這種控制策略的有效性采用了Simulink 和Trucksim 聯(lián)合仿真，在附著系數(shù)為0.8的B級(jí)路面上，進(jìn)行了3種不同工況下的仿真。這些仿真結(jié)果表明，所提出的主動(dòng)穩(wěn)定桿可以讓車身側(cè)傾角、橫擺角速度、側(cè)向加速度和質(zhì)心側(cè)偏角均降低20%~45%。

2021年4 月，Nguyen等[42]建立空間動(dòng)力學(xué)模型，并結(jié)合非線性雙軌動(dòng)力學(xué)模型來(lái)描述汽車轉(zhuǎn)向時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)。采用PID 控制方法對(duì)液壓穩(wěn)定桿進(jìn)行控制，使得汽車側(cè)傾角、非簧載質(zhì)量位移、車輪垂直力均顯著減小。2021年12月，Tuan等[43]建立了提出了模糊控制方法來(lái)控制液壓穩(wěn)定桿運(yùn)行，在不同的場(chǎng)景進(jìn)行了模擬。研究結(jié)果表明，采用模糊控制方法控制主動(dòng)穩(wěn)定桿后，汽車抗側(cè)傾性能得到改善。因此，汽車的穩(wěn)定性和安全性得到了保證。這一結(jié)果將成為未來(lái)進(jìn)行其他更復(fù)雜研究的基礎(chǔ)。2023年1月，ANH[44]建立了一個(gè)復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)的模型，這是空間動(dòng)力學(xué)模型、非線性雙軌動(dòng)力學(xué)模型和非線性輪胎模型的結(jié)合。利用三輸入模糊算法控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)液力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制。結(jié)果表明，采用主動(dòng)穩(wěn)定桿后，垂向力變化幅度等輸出值均顯著減小。在所有調(diào)查案例中，汽車的穩(wěn)定性和安全性始終得到保證。

2.3.2 基于最優(yōu)控制的方法

所謂最優(yōu)控制，就是在滿足一定限制的情況下，尋找一種能夠使得某一特定參數(shù)的最大（或最?。┑目刂破?。這是一種體系的有序性在更高層次上的需要。為了提高汽車轉(zhuǎn)向時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定性，2015 年10月，李振[45]利用線性二次型調(diào)節(jié)器（Linear Quadratic Regulator，LQR）最優(yōu)控制方法，構(gòu)建以側(cè)向加速度、質(zhì)心側(cè)偏角和橫向載荷轉(zhuǎn)移率為評(píng)價(jià)指標(biāo)的車輛防側(cè)翻控制機(jī)構(gòu)。經(jīng)階躍轉(zhuǎn)向側(cè)翻試驗(yàn)證明，該方法可以有效地改善車輛的側(cè)傾控制性能，降低汽車的側(cè)傾事故。在汽車行駛中，抗側(cè)傾能力和操縱穩(wěn)定性一直是車輛設(shè)計(jì)的重要方面。為了提高汽車的抗側(cè)傾能力和操縱穩(wěn)定性，2016年5月，陳志韜[46]提出了一種新型結(jié)構(gòu)的主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿。該主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿采用線性二次最優(yōu)控制方法來(lái)控制三自由度車輛模型的抗側(cè)傾力矩。通過(guò)仿真分析，得出了Q和R兩個(gè)矩陣對(duì)控制效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明該控制方法有效改善了汽車的抗側(cè)傾能力和操縱穩(wěn)定性，為后續(xù)的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了避免汽車發(fā)生側(cè)傾，改善汽車行駛平順性，2017 年6 月，陳松等[47]等運(yùn)用二次最優(yōu)控制方法設(shè)計(jì)了控制器，并利用粒子群算法對(duì)其權(quán)重進(jìn)行了優(yōu)化。試驗(yàn)證明，該方法可以有效地防止汽車在各種路況下發(fā)生側(cè)傾，并使汽車的平順性得到顯著提高。為了提高重型商用車的側(cè)傾穩(wěn)定性，2018年6月，張瑞棟[48]建立了包含主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的整車八自由度動(dòng)力學(xué)模型和狀態(tài)空間方程，采用線性二次型最優(yōu)控制器來(lái)控制車輛的抗側(cè)傾力矩，以提高車輛的穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在不同工況下的性能，進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果顯示，最優(yōu)控制方法能夠較好地改善重型商用車的側(cè)傾穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的性能，使用了遺傳算法工具箱對(duì)線性二次型最優(yōu)控制器的權(quán)重矩陣參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。這種優(yōu)化方法可以使控制器適應(yīng)不同的工況，從而提高車輛的控制性能。2020 年11 月，為了提高車輛側(cè)傾穩(wěn)定性，趙強(qiáng)等[49]建立了整車動(dòng)力學(xué)模型和電液伺服閥控制液壓缸主動(dòng)穩(wěn)定桿作動(dòng)器模型，采用卡爾曼濾波算法對(duì)質(zhì)心側(cè)偏角、橫擺角速度、簧上質(zhì)量側(cè)傾角以及簧上質(zhì)量側(cè)傾角速度等進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)。基于最優(yōu)估計(jì)值，使用黎卡提方程設(shè)計(jì)了一個(gè)最優(yōu)反饋陣，實(shí)現(xiàn)了線性二次型高斯（Linear-Quadratic-Gaussian，LQG）的最優(yōu)控制。為了驗(yàn)證這種方法的有效性，在MATLAB/Simulink 中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并將其與被動(dòng)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行比較。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的LQG 最優(yōu)控制算法在抑制車身側(cè)傾方面效果明顯，能有效提高汽車側(cè)傾穩(wěn)定性。

2.3.3 基于滑?？刂频姆椒?/p>

滑模控制又稱變結(jié)構(gòu)控制，其實(shí)質(zhì)是以不連續(xù)性為特征的一類非線性系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的側(cè)傾控制，2016 年12 月，車輛側(cè)傾具有非線性、時(shí)變性特點(diǎn)，因此傳統(tǒng)的控制方法無(wú)法滿足實(shí)際需求。為此，陳松等[50]采用了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論建立滑模控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)理想側(cè)傾角的跟蹤，其整車側(cè)傾動(dòng)力學(xué)模型如圖7所示。

圖7 整車側(cè)傾動(dòng)力學(xué)模型[50]

為驗(yàn)證滑?？刂破鞯挠行?，進(jìn)行了魚(yú)鉤與雙移線轉(zhuǎn)向工況的仿真試驗(yàn)。結(jié)果表明，滑模控制器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)理想側(cè)傾角的跟蹤，控制效果良好。2017 年3月，趙福民[51]設(shè)計(jì)了線性化反饋的滑模控制器，該控制策略結(jié)合了反饋線性化控制方法和滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，可以有效地抑制控制系統(tǒng)的抖振問(wèn)題。通過(guò)對(duì)控制器的穩(wěn)定性進(jìn)行李雅普諾夫（Lyapunov）理論證明，該控制策略具有良好的魯棒性，可以有效地抑制抖振問(wèn)題。2018 年6 月，陳祥林等[52]設(shè)計(jì)了一種主動(dòng)式橫向穩(wěn)定桿控制器。考慮到汽車整體的復(fù)雜度以及模型的不確定因素，提出一種基于模糊滑動(dòng)模式的控制策略，并通過(guò)調(diào)整前、后軸的抗側(cè)翻能力來(lái)改善汽車的操控穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，所提出的方法可以有效地抑制汽車的振動(dòng)，具有良好的魯棒性，但是汽車在行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的抖振。對(duì)此，2018 年11月，郭存涵等[53]將分?jǐn)?shù)階的概念應(yīng)用于基于滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿，采用了基于模糊準(zhǔn)則的開(kāi)關(guān)增益系數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。通過(guò)CarSim/Simulink 的聯(lián)合仿真，驗(yàn)證了所提出的方法能夠很好地減少汽車的側(cè)傾，并且能夠很好地抑制系統(tǒng)的顫動(dòng)，從而有效地跨越了滑模控制實(shí)際應(yīng)用中的主要障礙。

2.3.4 基于模型預(yù)測(cè)控制的方法

針對(duì)極限工況下汽車的操縱穩(wěn)定性問(wèn)題，2017年12 月，為了提高汽車的操縱穩(wěn)定性，夏長(zhǎng)高等[54]提出了一種基于模型預(yù)測(cè)控制理論的主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿控制器，搭建了CarSim 和Simulink 聯(lián)合仿真平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，并建立了八自由度整車模型和小角度假設(shè)下的非線性動(dòng)力學(xué)模型，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿控制器，該控制器能夠根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)未來(lái)幾秒鐘內(nèi)的狀態(tài)。隨后在雙移線和彎道制動(dòng)這2種典型工況下，對(duì)汽車性能表現(xiàn)進(jìn)行測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn)，該控制器在2種典型試驗(yàn)工況下均能夠顯著提高車輛的性能評(píng)價(jià)參數(shù)值，從而有效地提高了汽車穩(wěn)定性。為提高汽車的側(cè)傾穩(wěn)定性，2020 年6 月，劉世杰[55]等使用MATLAB/Simulink 搭建了九自由度整車動(dòng)力學(xué)模型，并基于該模型構(gòu)建了電動(dòng)式主動(dòng)橫向穩(wěn)定器控制策略模型。這個(gè)模型采用了模型預(yù)測(cè)控制方法，可以在車輛行駛過(guò)程中實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)車輛的側(cè)傾狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果調(diào)整電動(dòng)式主動(dòng)橫向穩(wěn)定器的控制策略，從而提高車輛的抗側(cè)傾能力，進(jìn)行了轉(zhuǎn)向盤角階躍工況和魚(yú)鉤工況的仿真試驗(yàn)。結(jié)果顯示，電動(dòng)式主動(dòng)橫向穩(wěn)定器模型預(yù)測(cè)控制策略可以有效地提高車輛的側(cè)傾穩(wěn)定性，并且在不同的工況下都具有良好的控制效果。為提高防側(cè)傾性能，2022年7月，張勇超等[56]設(shè)計(jì)了模型預(yù)測(cè)控制器，并考慮了前、后懸架的防側(cè)傾力矩，為了驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)控制的效果，進(jìn)行了CarSim 和Simulink 聯(lián)合仿真試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，模型預(yù)測(cè)控制器應(yīng)用于電機(jī)式汽車的橫向穩(wěn)定桿上，并對(duì)其性能進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明，模型預(yù)測(cè)控制器可以有效地提高電機(jī)式汽車的傾向穩(wěn)定性，減少了側(cè)傾發(fā)生。

2.3.5 基于聯(lián)合控制的方法

2014 年5 月，呂續(xù)寧[57]構(gòu)建了包含主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿和主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，建立了轉(zhuǎn)向工況下的整車非線性三自由度動(dòng)力學(xué)模型和輪胎模型。之后，在MATLAB/Simulink 軟件中構(gòu)建了仿真模型，并使用車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件CarSim 對(duì)所建的車輛模型進(jìn)行了仿真比較。通過(guò)實(shí)例計(jì)算，驗(yàn)證了協(xié)調(diào)控制策略的有效性。為了提高汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性，2014年7月，周兵等[58]建立了包含主動(dòng)懸架和主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的集成模型，通過(guò)耦合2 個(gè)系統(tǒng)間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了主動(dòng)懸架和主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的子控制器。采用MATLAB/Simulink 進(jìn)行仿真，模擬了車輛行駛時(shí)的行駛狀態(tài)。試驗(yàn)證明，該控制策略可以有效改善汽車的駕駛平順性和舒適性。

2016 年4 月，為了改善汽車的操控穩(wěn)定性，綜合考慮側(cè)傾穩(wěn)定性和差動(dòng)制動(dòng)器的作用特性，任英文[59]提出了基于整體控制原理的協(xié)同控制策略，實(shí)現(xiàn)側(cè)傾穩(wěn)定性和差動(dòng)制動(dòng)器的協(xié)同控制。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，相比于單一的控制系統(tǒng)，主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿與差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制系統(tǒng)在解決車輛側(cè)翻問(wèn)題方面有著更加明顯的效果，并且可以更加有效地抑制在極端條件下的汽車的側(cè)傾現(xiàn)象。2018 年12 月，閆明帥[60]采用MATLAB/Simulink 仿真平臺(tái)，分別構(gòu)建了汽車的動(dòng)力學(xué)模型、作動(dòng)器模型和駕駛員模型。在此基礎(chǔ)上，建立了一套基于多自由度協(xié)同控制的汽車動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)該模型進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。該協(xié)同系統(tǒng)能夠改善執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)的汽車穩(wěn)定性能。為了提高車輛的操縱穩(wěn)定性，基于無(wú)跡卡爾曼濾波（Unscented Kalman Filter，UKF）狀態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)，2021 年10 月，邱香等[61]對(duì)主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向和主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿進(jìn)行聯(lián)合控制，以提高車輛側(cè)向穩(wěn)定性。同時(shí)還建立了九自由度整車動(dòng)力學(xué)模型，并采用了滑?？刂扑惴?，形成了車輛抗側(cè)傾與操穩(wěn)性集成控制，以提高車輛的操縱穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)魚(yú)鉤試驗(yàn)仿真，結(jié)果表明集成控制器能夠按需控制車身側(cè)傾，并有效改善了車輛操縱穩(wěn)定性。在大轉(zhuǎn)角、避障等應(yīng)急情況下，高速運(yùn)行的汽車極易發(fā)生側(cè)翻。對(duì)此，陳松等[62]提出了一種防側(cè)翻控制策略。該策略采用全輪差動(dòng)制動(dòng)來(lái)提高車輛的橫擺穩(wěn)定性，防止車輛失穩(wěn)側(cè)翻。同時(shí)，還采用主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿和2階滑模超螺旋控制器來(lái)動(dòng)態(tài)跟蹤汽車的理想側(cè)傾角，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷車輛側(cè)傾姿態(tài)，提高防側(cè)翻能力。為了驗(yàn)證該控制策略的有效性，進(jìn)行了硬件在環(huán)試驗(yàn)。結(jié)果表明，通過(guò)主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿和差動(dòng)制動(dòng)聯(lián)合控制策略，可以有效防止車輛側(cè)翻，提高車輛的穩(wěn)定性和安全性。這種側(cè)翻控制策略將為未來(lái)汽車行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的思路和方向。

2.4 其他方面

為探究乘用車前、后橫向穩(wěn)定桿對(duì)整車操控穩(wěn)定性的影響，王浩等[63]使用ADAMS/Car 軟件建立了車輛動(dòng)力學(xué)剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ?，并根?jù)現(xiàn)有標(biāo)桿車的不足轉(zhuǎn)向梯度確定前、后穩(wěn)定桿的直徑分別為24 mm 和20 mm。在匹配方案搭載到樣車上進(jìn)行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)后，結(jié)果表明樣車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性，不足轉(zhuǎn)向梯度隨側(cè)向加速度的增大而增大。這證明了匹配方案的合理性。李海林等[64]提出一種基于車輛角度剛性需求，且在車輛角度剛性不足的條件下，由車輛角度剛性需求來(lái)決定U 形側(cè)剛性桿角剛性的通用方法，并采用有限元技術(shù)來(lái)探討某些因素對(duì)U 型橫向穩(wěn)定桿的作用。

為分析橫向穩(wěn)定桿對(duì)車輛操穩(wěn)性能的影響。楊銀輝等[65]基于建立虛擬整車和駕駛員模型的方法，進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)和蛇形試驗(yàn)工況模擬，并結(jié)合試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，使用TruckSim 軟件來(lái)進(jìn)行模擬。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，得出了以下研究結(jié)果：相比不安裝橫向穩(wěn)定桿的車輛，安裝橫向穩(wěn)定桿的車輛在轉(zhuǎn)向不足和車輛側(cè)傾度性能方面影響較大，對(duì)轉(zhuǎn)向性能影響較小。這意味著橫向穩(wěn)定桿可以有效地改善車輛的側(cè)向穩(wěn)定性，但對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向靈活性影響較小。

3 總結(jié)與展望

隨著新技術(shù)和新能源的迅速發(fā)展，對(duì)汽車橫向穩(wěn)定桿的水平也提出了更高要求，國(guó)內(nèi)外有關(guān)穩(wěn)定桿的研究已有一定進(jìn)展。對(duì)國(guó)內(nèi)外橫向穩(wěn)定桿的研究情況進(jìn)行了歸納，并對(duì)已有的研究基礎(chǔ)進(jìn)行了分析，提出了其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢(shì)，并對(duì)其主動(dòng)控制方法展開(kāi)了詳細(xì)地闡述。但是，目前仍有很多工作要做，其中一個(gè)重要的研究方向就是開(kāi)發(fā)新的控制策略。根據(jù)目前研究中存在的問(wèn)題，應(yīng)提出速度快、效率高、能耗低的新方案，為汽車橫向穩(wěn)定桿的設(shè)計(jì)提供一種新思路。

整合各類控制算法的優(yōu)勢(shì)，將現(xiàn)代控制技術(shù)、智能控制技術(shù)，與非線性控制理論和動(dòng)態(tài)理論相融合，進(jìn)行高效、快速、可靠的研究與開(kāi)發(fā)。這種新型的智能控制方式將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。除此之外，材料的輕量化與技術(shù)經(jīng)濟(jì)性也是亟待攻克的難題。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)汽車側(cè)向穩(wěn)定性的相關(guān)理論和方法尚有許多欠缺。例如，在行駛中，由于路況的影響，驅(qū)動(dòng)元件容易發(fā)生失效，而需要驅(qū)動(dòng)元件輸出巨大的作用力以確保整車的連續(xù)平穩(wěn)行駛等。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，受其材質(zhì)及其他諸多因素的制約，其操縱效果常會(huì)有所下降。對(duì)于解決此類問(wèn)題，應(yīng)提出更優(yōu)的魯棒容錯(cuò)控制方法，以提升汽車的安全性能與穩(wěn)定性。