让鱼与熊掌都可兼得的技术:丰田/凌志e-KDSS

車誌編輯部

发布
关注
原创
汽車文化
悬挂技术
KDSS
e-KDSS
防倾杆
越野车型



世界上不可能会出现所谓的完美之物,哪怕是由人设计、生产出来的汽车上也同样适用。一台车要是以追求舒适性为主,那么车辆的运动、操驾性能就一定会被弱化到较低的程度,反之亦然,再极端点说,在赛车都完了一百多年了,上面会出现所谓的舒适性吗?或者有人会反驳说,赛车是要追求速度,要舒适性干嘛?其实不然,举个例子,军舰坦克的需求和要求更极端,只要打得赢就行,理论上同样不需要追求舒适性,但恰恰相反,军舰坦克一样会尽最大的努力提高乘员的舒适性,例如空调、床铺和生活环境,因为舒适能保证体能、体能就是战斗力。在赛车上同样的道理,但为什么咱们见不到?因为赛车在舒适性配置上已经在力所能及之初做到最大化了,例如相对柔软的座椅、通风、补水、甚至单人空调系统等,但机械硬件上,依然还是得保证速度以赢取胜利。



图片

图:赛车需要的是什么?说到底就是让车手在能力范围内做到最好的成绩,赢得比赛,它所需要的是速度、操控,至于舒适性?对于赛车这种追求最快圈速和轻量化的机器而言只是累赘罢了。



在越野硬派SUV车型上同样如此,要想在行车过程中获得更少的胎噪声,那么就一定不能使用兼顾了越野能力的全地形轮胎,换回普通的城市街道用胎。如果想在高速行驶时获得更加平稳、舒适性的行驶体验,那么就一定不能使用那些在后市场升级的升高型避震器以及弹簧组,因为在高速行驶时,越高的车重重心更容易受到风阻、路面起伏的影响,什么左右偏摆啊、在波浪路段时晃得想吐等均很容易出现。但是在原装避震器行程(高度)的情况下,车辆的越野能力远没有经过后期升级后那般好。可以说“鱼与熊掌不可兼得”这一定律在车子上,体现得淋漓尽致。



图片



图片

图:装有升高套件的丰田4 Runner,嗯~绞车、防撞前保险杠、前射灯以及其升高套件可不单只是避震器行程增加,同时还在前后轴上加入了增高模块,可见这位车主平时去的都不是些会有多少人去的地方。



当然,到了2024年的今天,随着汽车机械、电子科技的迭代更新,不少车企都试图将面向广大人民群众销售的车型,尽可能地减少偏科现象,使其成为一位“六边形战士”。在硬派越野车领域同样如此,许多车企都希望将这些硬派车型变成一台拥有无限接近于城市SUV日常驾驶感受的SUV车型。在今年早些时候正式开始销售的凌志第三代GX(J250)便是一个很好的例子,因为在其身上丰田为其加入了一套名为e-KDSS(电子动态悬挂系统)的悬挂配置。让新GX既拥有出色的越野性能,同时还有一定的城市行驶舒适性,而不像那些老派越野车那般,日常街道使用的驾驶感受非常差。



图片



KDSS的全称为(Kinetic Dynamic Suspension System)本质上其实并不能算是一套新技术,因为2002年推出第一代凌志GX 470(J120)时,丰田就已经提供KDSS作为选配。随后也有在丰田陆巡、4Runner、霸道等硬派车型上使用。也就是说该技术诞生至今也有多达22年的时间了,只不过和现在新型的e-KDSS不同,早期的KDSS是通过一套液压系统驱动的。这里要特别提到的是,KDSS实际上并不是由丰田开发的,而是一家总部在澳大利亚的小型汽车悬挂技术研发公司Kinetic Pty Ltd发明和开发的,丰田/凌志是在获得该技术使用权后,加以改进并实现量产使用而已。这也是为何该技术是以K(Kinetic)开头,而不是T(Toyota)的原因。



图片



KDSS系统是由一个独立的液压总泵、油路、带有单独液压活塞缸的防倾杆、控制阀门以及电控系统所组成。虽然听起来貌似挺复杂,但实际上KDSS就是一套通过液压系统驱动断开与结合的悬挂配置。当车辆位于平地状态时,KDSS前后防倾杆油缸液压处于正常结合状态,为车辆起到最佳的防倾作用,保证日常行驶的舒适性和操控性能。一旦处于越野路况特别交叉轴路况时,前后轴四个车轮均会出现不同高度的落差,这时因为KDSS液压系统中的液压出现较大变动,当防倾杆的液压缸内油压增加便会推动内部的活塞工作,液压缸内的油压达到一定程度后,内部的阀门便会开启平衡液压系统内部的油压水平并断开防倾杆的硬链接。让前后轴车轮允许出现更大的落差,确保四个车轮均拥有最佳的抓地力。



图片



图片

图:位于防倾杆上的这条类似避震机的玩意,就是KDSS的液压活塞缸,可以看到在KDSS上,只有一边又液压缸,另一边则是固定连杆。



图片



图片



但单纯通过液压系统控制的KDSS有一个较大的问题,那便是要使其断开防倾杆连接,就必须前后轴同时出现高度落差,让液压系统出现压力差才能够激活。在这样的激活条件下,最大的问题便是防倾杆断开并再次连接的速度较慢,并且当单侧单个车轮出现高度差时,同侧的另一个车轮也会受到一定的影响。这也是为何后来会出现升级迭代版的e-KDSS。



图片



在开始介绍e-KDSS之前,先和大家来聊聊为何丰田要用KDSS这套可通过液压/电动控制的可断开式防倾杆,而不是单单配备一套阻尼电子可调的避震器呢?这里要先弄明白,KDSS出现的目的,是为了增加前后车轴的极限运动行程,其次才是为了获得相对较好的日常驾车体验。相信大家都能明白当中的主次关系了吧?一套阻尼可调的避震器顶多就是增加或减少对车身的支撑性,改变乘坐舒适性,对于越野路况所需的机械性能并没有实际上的帮助,而KDSS的加入则是从根本上提升车轴的极限运动行程,两者有着本质上的区别。



图片

图:在这里再和大家科普下防倾杆到底是用来干什么用的,防倾杆顾名思义是用来防倾用的,简单点来说就是使用前后各一条弹性弹簧钢通过李子串连接着汽车悬挂上的控制臂,当两边控制臂出现高度差的时候,防倾杆的刚性会将两侧的悬挂升高或降低到相似的高度。上文也提到了避震器是为车身提供防侧倾作用,那么防倾杆则是为车辆悬挂系统提供防倾作用。



好了说回e-KDSS技术本身,e-KDSS的中的“e”代表的是Electronic(电动)。e-KDSS使用了前后共两组独立的电控单元取代了先前KDSS上的液压系统,在e-KDSS上,防倾杆上的液压活塞缸完全由电脑控制。两者之间最大的不同之处除了电控和液压控制外,还有位于前后防倾杆上的各两个电控液压活塞缸。在旧版KDSS上,前后防倾杆上各只有一个液压活塞缸,因此一旦断开连接就会导致整个前轴或后轴完全没有防倾杆功能。但e-KDSS凭借着单条防倾杆上两边各一个液压活塞缸,能实现四轮防倾杆功能独立控制断开和结合,因此能适应更多复杂路况。



图片

图:从某种意义上来说,e-KDSS系统可以理解为在防倾杆上增加了一套“避震器”,允许其上下移动时获得缓冲,而不会因为其弹簧钢的特性,影响另一侧车轮。



e-KDSS因为是套电控系统的原因,其需要用到更多传感器来辅助其工作,例如车速、转向角度、横向G值等传感器和驾驶模式来确认车辆处于正常道路行驶还是越野路况(在越野驾驶模式下,防倾杆功能默认断开)。



图片



图片

图:图一为e-KDSS激活状态,可以看出车辆在已经出现巨大左右轴高度差时,依旧能拥有足够的轮胎抓地力顺利通过斜坡。图二为e-KDSS未激活状态,不知道各位是否能从图中看出,因为前后车轴出现较大高度差时,防倾杆的刚性连接依旧有效的缘故,导致其后轮已经处于空转状态,无法获得足够的轮胎抓地力。注意两台测试车型均处于后驱2H模式下,而非4L或4H的驱动模式。



图片

图:图左为e-KDSS未激活状态,可以看到因为左右轮处于拥有较高高度差时,防倾杆依旧处于激活状态,所以车内人员会受到较大影响。图右则是e-KDSS激活状态下,防倾杆断开后,车轴可以更大幅度的上下运动,因此车内人员受到的影响更小。



个人猜测,要是该系统的响应足够快的话,那么是不是在日常街道行驶时,遇到较高的减速带或者高落差的炮弹坑时,系统瞬间断开防倾杆的连接,减少左右车轮之间的干涉以提升行驶舒适度呢?如果真可以的话,那么在硬轴车型上实现接近独立悬挂才有的行驶舒适度似乎也不是一件不可能的事情!




图片

登录查看全文
#越野车型#防倾杆#e-KDSS#KDSS#悬挂技术
分享你的评论