电动汽车弯道超车?工程师测评Model3后叹服:我们差距还很大


“很自然”“抓地力好”“好灵巧”“好有力”

国内主流的车评节目看多了,总有一种感觉是在看美食纪录片。自然、灵巧、有力,这些主观的词语为什么总是被用来描述汽车,这样一台工程师精心打造的机器上?

如果你看腻了媒体老师浮夸且略显肤浅的车辆测评,内心甚至觉得“我也行”

那么,这篇来自一线新能源汽车标定工程师的文字,一定可以满足你。从他们的设备上应该就能看出来。

上周我们邀请资深标定工程师,对于特斯拉Model 3的“驾驶性”进行了深度的测评,今天我们再来聊聊四驱操控性

汽车四驱操控性主要考察综合工况下,车辆纵向和侧向性能。

好的操控性会给驾驶员“人车合一”的感觉。不仅影响驾驶乐趣,更与车辆安全性息息相关

下面就以四个典型测试为例,带你直观体会工程师与媒体老师的区别。

· 测试车辆

Model 3 长续航全轮驱动版

· 测试人员

标定工程师、策略工程师

· 测试内容

极限操控性

顾名思义,就是极限状态下,车辆是否还能“听话”。主要指低附着路面的滑移率控制,例如遇到雨雪结冰路面、砂石路、泥坑等附着力较低工况时,车轮是否打滑,车辆能否提供足够动力脱困。

01 什么是滑移率?车辆在路面行驶时,车轮有两种运动状态,滚动和滑动。汽车工程上把滑移率s定义为:s=(u-rω)/u简单说就是,滑移率越大,代表轮胎滑动的成分越多

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02 车辆如何控制滑移率?电动四驱车主要通过两种方式,将滑移率控制在合理范围:① 调整前后轮的扭矩分配。比如脱困时,将扭矩从附着力低的轮,转移到附着力高的轮。② 制动干预。例如后轮处于低附路面,持续打滑时,给后轮增加制动力,相当于附着力加大。
若滑移率控制不好,轮胎不断打滑,低附路面行驶时就无法提供足够的动力。若滑移率控制的好,轮速差会比较稳定。油门变化前后,轮速差也不会扩大。

-测试1 :打开/关闭“脱困起步”功能

我们通过在喷水瓷砖路上(附着率Mue≈0.1,低附着力路面)全油门起步。测试“脱困起步”关闭和打开时的滑移率控制。

· 关闭“脱困起步”

从实测结果可以发现,前后轮车速高于真实车速,表明车轮轻微打滑。但轮速差控制在较稳定范围(3kph左右),车速波动幅度也很小,说明滑移率控制的很好。

原因在于,车辆会根据前后轮轮速,分别控制对应扭矩,将滑移率控制在较小范围内。

· 打开“脱困起步”:

与上图对比能看到,为了帮助车辆脱困,电控系统会让电机释放更大扭矩,允许车轮滑移率变高,轮速与实际车速差距变大。但轮速差基本稳定在5-7kph左右,且车速波动小,滑移率控制的比较好。

-测试2 Mue Jump脱困:

模拟行驶时突然遇到积冰、积雪等低附着力路面,或者从泥坑中脱困的情况

Model 3的前后轴的输出扭矩可以分开调节,以控制滑移率。

在如下路况测试时,后轮突然从高附到低附路面,附着力降低,后轮会迅速打滑,此时Model 3通过及时降低后轴扭矩,有效降低了后轮滑移率。当后轮从低附离开,回到高附地面时,Model 3扭矩平滑回升,动力也逐步回升,使得整体驾驶感受更平顺。

下图为一段实测数据,后轮进入低附路面后打滑,车辆检测到后轮打滑时,会以极快的速度将后轮扭矩降低,打滑被快速抑制。

-测试3 Mue Split加速:

车辆右侧高附,左侧低附,模拟单侧车轮在冰雪地打滑。

从下图能发现,右轮在高附路面,没有滑移,轮速和实际车速一致。左轮在低附路面,在不断打滑。行驶期间,Model 3通过电机及时的扭矩控制只在打滑一侧的制动干预,良好配合,最终轮速差在5-7kph左右,滑移率控制比较好。

-测试4 Model 3的精细控制

Model 3的精细控制,在其他方面也有体现,例如低速范围内(例如约20~30kph)中小油门Tip-in&Tip-out(踩油门与松油门)时。

Model 3车速较低时,主驱动扭矩来自后轴,而前轴一直有较小的负扭矩,处于准备能量回收状态。从而后轴负责驱动,前轴负责制动,很好的消除了由于电机扭矩贴合面换向产生的过零时间,缩短驾驶tip-in & tip-out时的响应时间,动力响应表现得更跟脚,也减少了贴合面换向带来的驾驶抖动。

– 极限操控性小结

在低附着路面上,Model 3合理利用其四驱系统、底盘系统,通过良好的配合与分工,实现了前后左右四个车轮,单独的滑移率控制。无论“脱困起步”功能是否开启,都没有出现动力丢失或车速波动较大的情况。

在低附着力路面,Model 3提供了良好的加速能力。在高低附着力路面切换时,又使得动力过渡平顺,带给驾驶员很强的低附路面加速信心。

转向过程中的四驱控制

-1 转向特性

指车辆实际转向角度和驾驶员意图是否一致。

车辆在转弯时会出现3种情况:转向过度、中性转向、转向不足。

转向不足俗称为“推头”,车辆没有按照我们设定的线路前进,而是沿着赛道外侧推进,产生相对较大的转向半径。

转向过度则恰恰相反,车辆的转向比驾驶意图更加灵敏,实际上产生了更小的转弯半径。

中性转向则是指车辆沿目标车线转弯,但随着使用条件的变动,可能转变为过度转向。

转向不足,相对稳定、车辆驾驶特性好预测。出于安全考虑,操稳性良好的车辆应该有适度的转向不足特性。而过度转向,主要用于极限赛车,更容易弯道漂移。

-2 Model 3绕桩测试

我们在高附着力路面,采用60kph蛇形绕桩测试Model 3在转向过程中的四驱控制。

发现在出现或即将出现转向过度时,制动干预会立刻介入,及时制动外侧车轮。同时,将电机后轴扭矩减小,适当把扭矩转移到前轴,共同及时抑制过度转向趋势。而且,这种介入非常灵敏。在连续绕桩过程中,始终让驾驶员对转向充满信心。

– 转向特性小结

不论是否打开“脱困起步”功能,无论Model 3是四驱、还是后驱状态,车辆都基本处于不足转向的稳定状态。车辆不易失控,有利于安全驾驶。

但从另一方面看,作为一辆动力强劲的跑车,在连续绕桩过程中,制动系统不断快速介入,貌似无法彻底关闭ESP干预,这让Model 3很难在赛道上漂移过弯,失去了一些运动型车辆的乐趣。

来自工程师的总体客观评价

Model 3四驱这款车,在四驱操控性能上比较保守,无论在滑移率控制上,还是在操控过程中,都会始终让车辆在一个安全状态下,对普通客户而言,可以完美保护驾驶安全。

但是对于一台高性能电动车,更多客户会追求极限转向下的驾驶乐趣与体验,本次测试的“长续航全驱动版”,由于无法彻底关闭ESP在连续转向过程中对动力的干预,因此在这方面并没有突出的表现。

总得来说,尽管Model 3在设计方面省略了太多传统车必不可少的零件,玻璃和后备箱各种漏水,但是从动力总成角度出发,有许多亮眼的设计和大胆的应用,更难得的是硬软件的设计基础都比较扎实,甚至动力总成的悬置装配工艺都不错。

Model 3是一台缺点和优点都非常鲜明的车

其实我们还针对Model 3许多隐藏的设计功能、创新的设计、动力系统的效率等细节方面,对这台车进行了深度的分析,发现有不少令汽车工程师们惊掉下巴的设计。经过一段时间的筹备,我们会以更生动的方式为大家呈现!

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