为了保持一致性,我们将麋鹿测试的速度设定为72km/h,用限速功能锁定,保持精准度。从主观驾驶感受来说,在安装以及未安装后防倾杆的情况下,底盘的整体驾驶感受没有太多出入。
原厂状态下,车辆从A区进入B区时的车头反应依旧迅速。但在安装后防倾杆测试时,车尾的反应速度明显有了提升,但是没有出现明显的滑动或者说转向过度情况,整体趋势依然偏向转向不足,只是车尾的响应速度快了一些。
●北京理工大学-研究员结论(麋鹿)
本试验主要目的为对比有无后防倾杆,对车辆操控性能影响。通过对加装防倾杆前后的测试车辆,分别进行麋鹿测试。对车辆侧倾角、横摆角等数据进行采集,进而分析防倾杆加装与否,对车辆紧急变线时的影响。
由于存在驾驶员输入稳定性、车辆轮胎状况、场地地面条件等不确定性因素,每组实验3次,并最终取平均值。每次实验以未碰到任一桩桶、传感器信号有效为通过标准。
●CarSim仿真分析
由于本次测试中存在诸多变量,不能确保每次实验严格意义上的一致性,因此需要借助仿真分析控制变量。通过CarSim软件,可以达到控制变量只为防倾杆,驾驶员输入、车辆状态、以及地面等其他影响因素,保持严格一致。
在CarSim模型中,分别设置移除防倾杆的车辆以及安装防倾杆的车辆,进行麋鹿测试,对测试结果进行预测。按照测试车辆参数,设置CarSim仿真模型。仿真结果如下面两张图片所示。第一张图为加装防倾杆前后车辆侧倾角的变化趋势,第二张图片为加装防倾杆前后横摆角变化趋势。红线为无防倾杆车辆,蓝色为有防倾杆车辆。
上图(侧倾角仿真预测)可以看出,侧倾角曲线在幅值、变化速率上存在不同。
上图(横摆角仿真预测)横摆角速度保持完全一致。在一定程度上可以认为,侧倾角变化可以反映加装防倾杆前后对车辆操控性能影响,而横摆角的不同可能有多种因素导致,例如驾驶员输入等。因此在对实测数据的分析,应重点侧重于侧倾角。
●车辆侧倾角相关数据分析(下面两张图)
车辆侧倾角数据由GPS惯性制导陀螺仪采集,采集数据正值含义为车辆左侧抬起,负值含义为车辆右侧抬起。麋鹿测试中,加装后防倾杆的前后全部6次实验侧倾角曲线图。
图中可以看出在单次麋鹿测试中,侧倾角有三次变化,第一次在车辆进入A区后,方向盘左转向输入,引起车辆向右侧倾。第二次车辆进入B区后,方向盘由左向右输入变化,导致车辆发生重心转移,车辆向左侧倾并伴有一个波动。第三次车辆进入C区,由于惯性再次产生向右倾斜。
●麋鹿试验-侧倾角峰值(下图)
通过对比加装防倾杆前后,三次侧倾角变化最大值,可以反映出在有无防倾杆情况下,车辆的侧倾程度变化。定义车辆侧倾角第一次达到峰值时为峰值1,第二次达到峰值时为峰值2,第三次达到峰值时为峰值3,并对所有峰值进行取绝对值处理。防倾杆加装前后车辆侧倾角多次实验峰值的平均值如下图所示。
●重心转移速率(下图)
在车辆紧急变线过程中存在重心转移。在重心转移过程中,车辆会由一侧向另一侧发生侧倾。当悬架行程压缩完或重心转移完成之后,车辆侧倾角不再发生变化。因此两次车辆侧倾角峰值之间的时间、以及车辆进入B区后的侧倾角波动的时间,可以反应车辆重心转移速率。定义车辆第一次与第二次峰值间隔时间为T1,B区后侧倾角波动时间为T2,最后两次峰值间隔时间为T3。防倾杆加装前后,重心转移时间如下图所示。
●麋鹿测试结论
麋鹿侧倾角数据,在极限状态下拉开了差距,也是目前出现差距最为明显的项目。而重心转移速率,按照基本原理(哪一侧更硬,就会更滑)来理解,第一把方向(T1)的速率基本上没有太多差别,但是随着车辆进行变线的惯性增加,(T2、T3)的两个重心转移速率,都是有后防倾杆更快,但是拉开的差距也不是很明显。总体而言,车尾的跟随性以及整体感都更好了,但车辆的整体极限以及驾驶特性没有太多改变。
通过四立柱道路模拟试验台,可以实现在试验台上还原日常使用车辆时的路面情况。试验台可以实现稳定路面激励,避免了在实际路面测试中存在的由于交通状况、路线选择以及天气环境等问题的影响,最大程度减小测试中的不稳定性。
在本次实验中,选取了轻度越野路面谱,作为台架激励输入,可还原在日常城市使用环境中遇到较差路面的情况。记录实验过程中测试车辆侧倾角变化。(如下图所示)
●台架测试结论
图中可以看出,有无防倾杆侧倾角曲线有所不同,但考虑到其侧倾角绝对值都在0.5度以下。在日常使用中,几乎感受不大,因此在一定程度上可以认为,是否加装后防倾杆,对于日常使用无显著影响。
●宝马325Li测试总结(北京理工大学-研究员)
●客观数据评价
在麋鹿测试、绕桩测试以及赛道测试中,加装后防倾杆,对降低车辆侧倾程度有积极影响,麋鹿试验中侧倾角减小程度更加显著。同时,加装后防倾杆对于车辆重心转移速率有一定影响,但效果不显著。试验数据显示,加装后防倾杆在对车辆姿态调整方面有积极的意义,对操控性能提升没有明显的效果。
在台架测试中,侧倾角的变化有一定区别,但都处于非常低的范围。台架测试数据显示,加装后防倾杆对于日常驾驶没有显著影响。
●测试人员主观评价
车上测试人员在测试过程中,可以感受到后防倾杆加装与否在车内的体感变化。加装防倾杆前,车身晃动幅度大,转向过程中身体有一定被抬起、抛下的感觉,在车辆行驶方面有抓地更稳的感觉。加装防倾杆后,车身晃动得到一定抑制,人员在车内侧向晃动没有明显区别,在车辆行驶方面有轮胎更易滑动的感觉。
车外测试人员在测试过程中,一定程度上可以肉眼观察出车辆姿态变化。加装防倾杆前,车辆晃动幅度大,转向时悬架压缩、回弹行程更长。加装防倾杆后,有较为显著的车身姿态晃动减小趋势,视觉上感觉车辆行驶更加稳定。
●总结
对于长轴距车型而言,安装了后防倾杆之后,确实让车尾的动作产生了一定变化,尤其是在极限驾驶状态下,能够较为直接的感知到车尾跟随性发生的变化。但是通过数据我们也看到了,对于性能的提升微乎其微,日常使用的话对于舒适性没有丝毫影响。
如果您想要更为直接的操控,恢复后防倾杆的作用,可以选择安装原厂备件,但是整体提升并不明显。如果配合避振器进行更换,并且针对性的调校,相信悬架运动性能的变化会更加直观。(图/文/摄 汽车之家 梁奇 测试协助与结论 林恕锋 贾明琛 王一桐 数据结论审核 董明明)