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底盘调校究竟调的是什么?

2024-05-18 16:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

调校,tuning,有乐器的调音、定音之意。主要是靠听觉、触觉去感知问题。在车的底盘调校上,触觉和力感对振动和加速度的体验是主要构成,听觉和视觉的感受占比很小。

调校之所以存在,还是因为车辆要适配于微妙的人体感受。底盘平台本身的结构,代表着开发的潜力。潜力的发挥和人的评价感受,需要调校的经验与方法。

关于底盘调校,网上可以找到很多资料和文章,涉及调校的知识、方法、技能等等。

PPT《整车操稳与平顺性开发》,调校基础。SAE《Investigating and Improving Vehicle Transient Handling Performance》,操稳优化匹配。SAE《Tuning Dampers for Ride and Handling of Production Vehicles》,减振器调校。郝工《底盘性能也是玄学》,调校的感悟。San叔《听说你也想当底盘调校工程师》,基本技能。张工《和大家聊聊新版悬架,以及悬架调校那点事》,调校内容与结果评价。

如果换一个角度,聊一聊底盘调校的一些观点和认知,或许对我们理解调校中的思路和导向,会多一些启示。

这其中,有一些关键词:

整车调校风格平衡不足转向极限响应转向品质车身控制车轮控制高频振动路感

01

整车调校风格

整车表现出的调校风格,一般分为运动、舒适、兼顾三类,是品牌属性的组成之一。风格决定着车辆性能的开发方向,在开展调校之前需要明确,并要在过程中坚持执行。

运动,代表高刚度、短行程、足够的阻尼、强调车身稳定和轮胎抓地力,转向响应快,追求较高的极限,调校方向上趋于收紧。

舒适,代表低刚度,大行程,适当的阻尼,舒缓的车身控制,允许车轮快速压缩与回弹,控制极限和安全,调校方向上趋于释放。

兼顾,介于上述两者之间。实际上是比较难以控制的,考验调校人员对细微变化的拿捏。一般是在舒适的基础上进行适当的收紧,仍侧重于舒适,这也是市场的导向。

02

平衡

平衡、或者说均衡,是底盘调校中的一个基本思路,贯穿于调校的每一个环节。

如果在评价一辆车时,给出“特别均衡”的评语,应该是一个很不错的性能表现。对调校者来说,也是一个很好的褒奖。

底盘中的“平衡”涉及很多方面。如底盘运动风格与驱动、制动的协调,操纵性与平顺性的平衡,转向响应与稳定性的平衡,前后轴运动特性的平衡,悬架压缩与回弹特性的平衡,等等。

有时,为了追求这种平衡状态,需要做很多折中和妥协的工作。比如,为了满足整车的不足转向特性要求,很多车型需要降低前轴的侧偏刚度,来弥补后轴柔性大的缺点。上图在轴荷上追求的接近50:50分配,是重量分配的基础平衡。在基础平衡之外,还需要通过轮胎、悬架等合理匹配去实现运动平衡。

03

不足转向

通常所说的不足转向,是指在线性区的稳态不足转向特性,是车辆操纵稳定性的基础。行驶轨迹上,不足转向趋向弯道外侧,过度转向趋向弯道内侧。

不足转向,是前驱车常见的特征,行驶稳定性更好。过度转向,是后驱车常见的特征,卷入弯道内侧的运动趋势是不稳定的。

一般在车辆设定时,会采用弱不足转向的初始设定。初始稳态不足转向度的大小与车辆的瞬态表现有关。

很多跑车,稳态不足转向度设定很小,贴近中性,是为了获得较好的转向灵敏度。但是,需要在车身、悬架衬套、阻尼、侧倾控制、轮胎等多方面进行约束,控制瞬态超调和迟滞变化,让稳定的不足转向趋势延续到很高的侧向加速度极限。

一些大型SUV,车身重且质心高,侧倾大,悬架刚度和阻尼低,轮胎花纹大,不追求转向灵敏度。这样,瞬态超调就比较大。设定初始较大的稳态不足转向度,是为了提高基础的稳定性。

04

极限

一般而言,极限就是整车的轮胎最大抓地能力,需要注重前后平衡,主要作用就是提高过弯速度和行驶稳定性。

极限的高低:不同车型差异很大。运动车型的极限会高一点,侧向支撑强,代表更高的过弯车速。大型SUV极限会低很多,注重的是低速过坑过坎的能力。

极限的平衡:前轮先达到附着极限,车头跑向弯道外侧,转向不足。后轮先达到附着极限,车尾甩出,转向过度。如果整车前后平衡,整体侧向滑出,极限值会提高。

极限的状态:一种情况,是轮胎突然失去抓地力、失稳;另一种情况,是能够持续侧滑,这有利于人的感知判断。有一种说法,带有ESC的车型,可以取前一种极限状态。

05

响应

横摆响应:主要是车头的横向运动,感官上是眼睛所看到的物体的运动快慢。横摆响应时间上,跑车小于0.1s,一般车辆小于0.2s。轮胎的初始侧偏刚度、摆臂衬套、侧倾中心高度、转向系统刚度等都会对其产生影响。

侧向加速度响应:是车身的整体运动,前轮转向力经过车身传递,后轴建立侧向力。感官上是人体腰部力量的变化,更容易被感知。侧向加速度响应时间上,跑车小于0.2s,一般车辆小于0.4s。影响因素,在前轴横摆的基础上,还要考虑车身刚度,特别是后轴的动力学参数。

侧倾响应:有响应快慢和侧倾角大小的问题,受弹性件和减振器的阻尼共同控制。

整车响应中,还需要解决响应中心区、线性、车身运动协调性等问题。

06

转向品质

转向评价中,最直接的感受就是手力,转向手力轻一点是多数人的认同。

常规上,运动车型的转向手力应该调的沉一点,有利于在激烈驾驶中对方向和路面的判断。

在EPS调校中,手力是一个重要指标,此外,阻尼、摩擦、惯量、响应等修正,对转向品质也都有影响。

还有一个重要指标,就是回正,太快或太慢都不行。

转向的整体品质感,应该还是偏向柔、顺、滑的感觉。需要与车身运动相匹配,具有良好的线性和转向精准度。

07

车身控制

车身控制,是底盘调校中的一个重要目标,是优先解决的基础问题。

静态车身姿态控制,主要是承载和支撑性,整车应具有较好的静态空载、满载姿态变化,形成正确的摆臂角度和轮心位置。

动态车身姿态控制,车身侧倾、俯仰及垂向运动,对整车的操控性和平顺性都是有影响的。车身控制倾向于小幅、舒缓低频运动状态,减振器的低速阻尼贡献很大。

在操控性方面,车身运动改变载荷转移和车轮的接地状态,影响轮胎动载和抓地力。相对稳定的车身控制,是运动车型的一个重要特征。

在平顺性方面,稳定的车身控制,有利于人体的乘坐感受。但是,需要充分释放车轮的垂向自由度,让车轮贴合路面。对弯道轮胎抓地力也是有利的。

08

车轮控制

释放车轮的垂向运动,保证车身的稳定和轮胎贴地。

降低簧下质量,减少轮边质量块的惯性,提升运动响应。通过弹簧和减振器的调校,改变车轮与车身之间的有限连接,释放车轮的运动能力。

路面的中低频输入,要求车轮具有韧性的可压缩与快速回弹能力,车轮的运动适应路面的不平度,而车身保持稳定。

车轮压缩上跳时,主要由悬架刚度和减振器压缩阻尼控制。

可压缩:车轮能够快速上跳,吸收路面冲击,不引起车身上抛。有韧性的压缩:在车身跌落时,提供一定的支撑,减少车身下坠。

车轮回弹下跳时,主要由减振器的复原阻尼控制。

快速回弹:遇到坑洼时,能够快速回弹,减小车身下跌,减少左右摇晃。回弹的阻尼:车身上抛时,提供一定的拉紧力,抑制车身向上运动。

另外,车轮运动的能量应快速衰减,不能出现车轮的连续往复颤振。

09

高频平顺性

先说二阶振动的两种情况:Chop与Shake

颠振,choppiness,是由于过阻尼引起的。

悬架的阻尼太强,路面输入基本无弱化传递,给座椅上的人体有突然上顶或下拽的感觉,非常尖锐,力度很强。在中高速阻尼段可以调节阀片组合,结合压缩和复原两方面来解决。

抖动,shake、或after shake,是由阻尼不足引起的。

质量块运动,在输入结束后,阻尼不足,不能快速衰减,形成“颠一下,抖三下”的振动,动力总成和簧下质量是重点。簧下抖动是经常讨论的一个话题,到底要不要允许微小的抖动,因为这样代表阻尼的下边界,多数时间可以获得很好的乘坐舒适性。

再说中高频振动的总体感受。

在粗糙路面上,如果刚度与阻尼不匹配,尤其是低速阻尼不足,会现出杂乱的颠簸振动,运动幅度大,空程和尖峰多,是一种很差的平顺性表现。这时,会提及一个名词,“过滤”,比较笼统,其实就是弹性阻尼系统对振动的削减水平,使振动幅值变小,尖角变的圆润,速度变的舒缓。

还有一些结构振动的问题,原因是刚度设计不足、模态分配不合适,产生了共振。如转向管柱的共振、仪表的共振、地板的共振等。

10

路感保留适当的路感,有利于清楚路面状态的变化,确定轮胎的附着情况,以及对车辆运动极限的预知,有利于“人车一体”的沟通。

路感反馈最直接的就是方向盘,其次是地板和座椅。主要是15Hz以上的高频路面信息反馈,运动车型的路感会设定的强一点。

路感反馈,应清晰传递路面信息,但又不能形成对人的干扰,信息传递是有序的、经过弱化的。

加强高速压缩阻尼,能够提升路感的强烈程度。加强高速复原阻尼,能够提升路感的密集程度。

另外,车身的贴地性,有助于形成良好的路感,避免了车身晃动的干扰,轿车具有这一优势。贴地性来源于低坐姿、低侧倾中心高度、良好的弹性阻尼调校。制动中的俯仰运动,如果车身是整体下压,也会体现出贴近地面的感受。

结束语

好看的皮囊千篇一律,有趣的灵魂万里挑一。

结构是基础、调校看功力,在实用的基础上,底盘风格应该彰显品牌属性,使汽车不仅是代步的工具,而且还能有格调、有情怀。

转载至 dyna auto,原链接如下

关于底盘调校一些观点和认知



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