宝马/保时捷尝鲜 谈采埃孚iWD底盘技术

　　[汽车之家 技术]  ESC车身电子稳定系统可以主动纠正和降低车辆发生失控的危险，而采埃孚（以下简称“ZF”）基于底盘系统所开发的iWD(Intelligent Wheel Dynamics)智能驱动技术，则可以与ESC相结合，来进一步增强车辆行驶的安全性和操控性能。 

　　ZF的iWD系统包括三项主要技术，分别为ERC（Electro-mechanical Roll Control）主动式防倾杆系统、Vector Drive轮间扭矩矢量控制系统以及AKC（Active Kinematic Control）主动式后轮转向系统。虽然它们的工作原理和作用有所不同，但其都是通过电脑分析车辆的状态，从而主动纠正车辆可能出现的过度的车身姿态表现或行驶轨迹。下面我将对这三项技术逐一进行讲解。

● ERC主动式防倾杆系统

　　防倾杆通常固定在车辆左右悬架的下摆臂或减振器上，其作用是通过自身的扭转在一定程度上抑制车辆在转弯时由于离心作用所产生的车身侧倾。一辆车所使用的防倾杆的刚性在出厂前就经过了与整车最为均衡的设定与匹配，而且其自身的扭转是被动的。

　　而主动式防倾杆在作用上与普通的防倾杆并无二致，而之所以称为主动，是因为在防倾杆的中部安装了一套可以反向抵抗防倾杆扭转的装置。简单来说，其可以根据车辆转向角传感器、位于悬架上的高度传感器以及横向加速度传感器等信号来判断车辆的侧倾幅度和状态，从而通过防倾杆上的这套装置来发出反向扭转以尽可能提前且主动地减小车身发生的侧倾。

　　主动式防倾杆中的反向扭转机构可以是电动或者纯机械式的，ZF则选用了电动式，虽然其具体构造我们不甚清楚，但是其内部主要是通过行星齿轮组来实现相应的功能。目前普通的原厂车辆上很少可以见到这种主动式防倾杆，但是在一些性能车或者宝马等高端品牌车辆的选装配置中是可以看到的。

● Vector Drive轮间扭矩矢量控制系统

　　ZF的Vector Drive系统安装在后桥，并与车辆的差速器集成在一起，其作用就是通过控制和调整后桥两侧车轮的转速来提高车辆在弯道中的操控性和敏捷性。

　　Vector Drive系统的核心是安装在差速器两侧的行星齿轮机构，当系统不工作的时候，其与普通的开放式差速器一样。当车辆在弯道发生偏航情况时，系统会锁住一侧行星齿轮组中的外齿圈，根据行星齿轮组的变速原理，便可以增加该侧车轮的转速（相当于变速器变换挡位一样），以纠正车辆的行驶轨迹，其实这与通过ESC系统对一侧车轮制动所产生的效果有着异曲同工之妙。

『通过ESC系统来完成的弯道扭力智能分配』

　　目前，ZF还没有公布搭载此项技术的车辆，不过从成本上考虑，在实现相同目的的情况下，ESC系统无疑要更具优势。　　

● AKC主动式后轮转向系统

　　ZF的主动式后轮转向系统主要通过机电执行机构来改变两个后轮的前束角，从而来辅助前桥的转向动作以提升车辆的敏捷性和行驶稳定性。

　　这套AKC系统的核心是一个机电控制系统，它实时地收集车辆行进时的各种动态信息，数据信息经处理分析后，控制单元会发出指令来控制后轮进行相应的转向动作。低速入弯时，后轮的转动方向与前轮相反，提高了车辆的灵活性，并减小了车辆的转弯半径。高速行驶时（60公里/小时以上），后轮的转向则与前轮保持一致，特别是在避让和紧急变线的情况下，可以提高车辆的行驶稳定性。

——位于车辆后桥中部的AKC系统

『位于车辆后桥中部的AKC系统』

　　考虑到市场需求与不同车辆的实际安装空间等因素，ZF提供了两种不同的主动式后轮转向系统解决方案。一种是将此装置安装在车辆后桥的中部，通过一个电机和转向拉杆来同时对两个后轮的前束进行调整，这也与车辆前轮的转向原理十分类似。

——两个后轮处各有一个机电执行机构的AKC系统

『两个后轮处各有一个机电执行机构的AKC』

　　另一种则是在两个后轮旁各安装一个机电执行机构来驱动后轮转向。控制后轮的电动转向机构的重量不到3千克，它可以使后轮实现最大6°的转向角，其所能提供的最大转向力度为4000牛。这套系统最大的优势在于体积紧凑，对空间要求低，同时这套系统由于转向机构直接取代悬架部件中的横拉杆，因此对于很多车辆而言，甚至不需要改动悬架结构即可适配，适用性非常广泛。

　　对于第二种AKC系统，从理论上讲，由于两个后轮的转向机构由两套电机单独控制，也就是说，左右两个后轮的转向幅度可以不同，这也意味着两个后轮可以针对车辆的转向状态做出更为精确的调整，进一步提高了转向系统的精度，使车辆的操控性和循迹性的表现更为优异。在今年日内瓦车展上进行全球首发的新款911 GT3的主动式后轮转向或许就是采用ZF的第二种AKC解决方案。

　　此外，AKC系统可以与ZF其它的主动式系统协同工作。比如配合主动式转向系统，可优化车辆的转向角度，改善车辆转向过度或转向不足的倾向。AKC还可与ESC搭档，从而进一步提升车辆综合性能。当车辆在湿滑的弯道中进行制动时，AKC与ESC共同协作，可以最大化地提升车身的稳定性和车辆制动时的操控性，同时也可有效缩短制动距离。

　　应该说，对于主动式后轮转向系统而言，技术上最难的或许就是那套控制逻辑：后轮在什么时候该发生转向、向哪个方向转、转多大的角度，如果控制逻辑不够成熟，不但起不到积极的作用，反而会适得其反。ZF的这项技术已经经过了大量的实际验证，今年也将正式量产。

总结：

　　以上所介绍的三种底盘技术，都遵循了“按需供力”原则，其类似于电动助力转向，只有在需要时，系统才会工作，这也提高了车辆的燃油经济性。而这些系统也并不是孤立的，它们可以与转向、ESC等构成一套底盘高速总线系统，各个部件协同工作，从而最大化地提高车辆的操控性和安全性。（文/汽车之家 冯景毅）

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