赛车瞬态观调校札记(8)-动态(避震器)-动态姿态减速入弯

动态姿态变化率控制

减速-减速释放与动态前后车高窗口范围高度调整与维持

纵向姿态与横向能力的交换关系

过弯过程中的前后俯仰姿态很大程度上是入弯前的减速-减速释放动作后的俯仰姿态延续而来。

前后姿态变化窗口由制动力输入、前后弹簧刚度以及前后压缩/回弹阻尼共同作用形成，其中不同参数主要影响姿态进入、保持和退出过程，

更强制动力、更软弹簧可以扩大动态姿态变化幅度；

较软压缩阻尼降低姿态建立阻力，使窗口更容易进入；

较硬回弹阻尼可以延长该姿态状态保持时间,

弹簧决定车辆纵向姿态变化幅度和动态工作窗口，

压缩阻尼决定姿态建立速度，

回弹阻尼决定姿态退出速度。

减速-减速释放过程中形成的纵向姿态状态，

会影响车辆进入横向运动时的前后轴垂向载荷比例，

因此影响前后轴侧向力建立时间、侧向力建立速率以及最终侧向力分配量。

俯仰与左右的主导关系与部分转向问题融入俯仰变化控制

侧倾产生于车辆横向加速度导致的横向载荷转移过程，是车身姿态变化的一种表现，

而在大多数追求速度的场景中，横向运动通常建立在减速、加速等纵向动力变化基础之上，

因此侧倾控制无法脱离纵向姿态控制单独分析。

圈速基础来源于车辆速度变化效率，包括减速效率、加速效率以及弯中速度保持能力，其中纵向动力变化通常决定车辆进入和离开弯角的速度基础。

转向本质上是在有限轮胎抓地资源中分配横向力，因此转向过程必然影响纵向效率。

单独优化侧倾并不能解决车辆前后轴动态平衡问题，而合理的前后轴姿态分配可能同时改善部分侧倾表现。

对于减速入弯场景，车辆通常处于纵向载荷转移向横向载荷转移转换的过程，因此侧倾动态必须建立在俯仰状态基础上分析，

而在非减速入弯场景中，车辆纵向姿态变化较弱，侧倾动态更多体现为横向载荷变化率过程，因此可以更多从动态载荷变化率控制角度分析。

动态载荷变化率控制与动态姿态变化率控制在阻尼调校上的内存矛盾性

从纵向抓地力转为横向抓地力的过程中，阻尼存在内在矛盾性，其中以前轴回弹阻尼、后轴压缩阻尼相对较明显看出，

从前轴回弹阻尼来看，

调软提升状态转换速度，在纵向抓地力转为横向抓地力以纵向抓地力为主时增加前轴垂向载荷转移速率，

但同时调软会减少前轴在低位姿态维持时间，使在纵向抓地力转为横向抓地力以横向抓地力为主时更少的横向抓地力储备。

同理调硬下降状态转换速度，在纵向抓地力转为横向抓地力以纵向抓地力为主时减少前轴垂向载荷转移速率，

却由于调硬会增加前轴在低位姿态维持时间，使在纵向抓地力转为横向抓地力以横向抓地力为主时更多的横向抓地力储备。

从后轴压缩阻尼来看，

调软会增加前后轴侧向力建立时间差，在纵向抓地力转为横向抓地力以纵向抓地力为主时减少横摆阻尼，获得更多车身横摆，

但同时调软会减少后轴在高位姿态维持时间，使在纵向抓地力转为横向抓地力以横向抓地力为主时更多的横向抓地力储备。

同理调硬会减少前后轴侧向力建立时间差，在纵向抓地力转为横向抓地力以纵向抓地力为主时增加横摆阻尼，获得更少车身横摆，

却由于调硬会增加后轴在高位姿态维持时间，使在纵向抓地力转为横向抓地力以横向抓地力为主时更少的横向抓地力储备。

加速出弯很大程度上并非纯粹动态姿态变化率控制，同时是动态载荷变化率控制双重耦合问题，因为出弯加速一般都是剧烈加速，或者尽可能的加速，

必然有很高的加速度，同时一般加速出弯之前大多有个动态的前低后高车身姿态，所以同时也是动态姿态变化率控制问题。

-前后轴能力关系(轴协同、主导轴)+弹簧+分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)协同阻尼在动态姿态变化率控制与动态载荷变化率控制耦合

动态载荷变化率控制，车辆从纵向抓地力转为横向抓地力的过程中，前后轴侧向力建立及横摆力矩形成的时间响应特性。

动态姿态变化率控制，车辆横摆状态形成之后，通过纵向姿态变化和轴荷变化维持前后轴轮胎工作窗口稳定性的能力。

瞬态初中期车身横摆建立效率与稳定姿态工作窗口保持能力之间的阻尼耦合矛盾

动态载荷优化倾向于扩大状态形成转换过程中前后轴侧向力建立的时间差和速率差，以提高车身横摆建立效率；

动态姿态优化倾向于限制状态形成后的载荷波动，使前后轴轮胎保持稳定工作窗口。

因此，两者分别作用于状态建立阶段和状态保持阶段，对慢速阻尼时间特性的需求存在内在的矛盾性。

综合来看，慢速阻尼调校先确定纵向姿态窗口，即减速-减速释放过程中前后轴载荷转移范围、进入速度、维持时间；

在满足轮胎工作状态、动态姿态优化控制需求后，慢速阻尼可偏向动态载荷优化调整，以提升多次快速操控(转向、减速、加速)中车辆动态载荷变化特性。

而慢速阻尼偏向动态载荷优化调整所带来的动态姿态控制的损失，可以通过分配(制车比、限滑差速器、防倾杆)进行协调。

质心位置、质量分布与转动惯量构成车辆的基础动态特性。

轴协同与主导轴并非两个相互独立的阶段，而是对车辆纵横向状态转换过程中前后轴能力关系的两种观察角度。

轴协同主要观察前后轴在横摆建立、转换及修正过程中的相互响应关系，更关注前后轴能力建立的时序、速率及相互影响；

其特性与质量分布、质量集中方式及转动惯量关系更为突出，同时受质心位置、载荷变化及前后轴基础能力影响。

主导轴主要观察纵向载荷变化过程中，前后轴横向能力如何重新分配，以及哪一轴在当前状态下对横摆变化具有更大的作用权重；

其特性与质心位置关系更为突出，同时受质量分布、转动惯量及车辆基础布局影响。

简单来说，轴协同回答的是"前后轴如何配合完成横摆"(时序、速率)，

而主导轴回答的是"当前是谁在主导横摆变化"(权重、能力迁移)。

轴协同中轮胎松弛长度的距离延迟与速度变化时的响应延迟变化

轮胎松弛长度是距离参数指标，

垂向载荷增加时减小；垂向载荷减少时增大。

轮胎侧偏刚度值越大，松弛长度越大；侧偏刚度值越小，松弛长度越小。

在不同时速中与距离参数指标结合可在时间响应上发生变化，所以

低速时，响应延迟感明显；中速时响应延迟感适中；高速时响应延迟感不明显。

松弛长度通过影响前后轴侧向力建立的起始时点和速度，成为轴协同关系中底层物理机制之一。

主导轴虽然会随工况发生前后变化，但这种变化仍建立在车辆原有前后轴能力结构之上。

主导轴与质心位置关系密切。质心越靠后，加速时前轴越容易减载，后轴作用更明显；

质心越靠前，前轴通常具有更充分的方向调整能力，而后轴若承担驱动，则还可通过驱动力变化参与横摆调整。

悬挂与纵向状态变化可以改变前后轴的阶段性能力关系，但不会改变车辆原有的前后轴能力结构。

例如适当提高前轴低速回弹阻尼，可以减缓加速出弯初期前悬挂伸长及前轴减载，

使该阶段前轴保留更多横向能力，但这并不等于方向盘本身获得了更多调整能力。

因此，旋转性的变化应理解为前后轴能力及其建立、迁移过程的变化，而不能简单归因于车身姿态本身。

轴协同

轴协同·刹车-刹车释放

主导轴

轴协同与主导轴贯穿同一纵横向状态转换过程中：

轴协同观察前后轴如何建立和衔接横摆，主导轴观察这一过程中前后轴横向能力及作用权重如何迁移；

二者同时发生，并随制动、转向、加速及载荷变化不断变化。

减速入弯

前轴主导下的轴协同，纵态动态载荷变化率与建立时序差变化

大部分车都是前低后高且前悬挂的工作范围小于后悬挂，

过于依赖前轴硬回弹阻尼修饰过弯横向时动态可能弹簧不容易顺畅进入下个工作状态，转向也可能不够迅速，

而过于依赖后轴硬压缩阻尼修饰过弯横向动态可能导致加速不够顺畅影响加速，在直线加速上也可能不够柔软。

这时期的弹簧+分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)更倾向维持后轴稳定，比如增加减速限滑以更多机会触发获得内侧车轮反射力矩保持车体稳定。

刹车-刹车释放状态下前后轴的侧向力建立时序通常会有所变化，通常来说相对于匀速阶段是扩大了侧向力建立时序、侧向力建立速率，

同时阻尼对这阶段也有细微的调整倾向。

扩大侧向力建立效率差，前压缩阻尼调硬，前回弹阻尼调软，后压缩阻尼调软，后回弹阻尼调硬

缩小侧向力建立效率差，前压缩阻尼调软，前回弹阻尼调硬，后压缩阻尼调硬，后回弹阻尼调软

这个扩大必须配合弹簧+分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)才能在这个瞬态初中期阶段扩大时间差内获得更多车身横摆机会，

单纯这样调而没弹簧+分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)的配合，很容易快速进入瞬态末期/稳态阶段，只会获得难以转弯的趋势。

前软回弹阻尼-后软压缩阻尼，对于刹车、油门的精细纵向控制要求降低

前硬回弹阻尼-后硬压缩阻尼，对于刹车、油门的精细纵向控制要求提升

前回弹阻尼-后压缩阻尼这两套整体的调整会对纵向减速时期对刹车以及转为横向过弯时的油门控制产生影响，

因为刹车通常是全力刹车，而制动距离长度通常会保证前后动态俯仰到达最大俯仰变化水平，这时在过弯中若维持着这样的俯仰姿态，

容易因为前后横向抓地力而导致横摆上升，前低后高姿态也容易因为后驱+弹簧+分配(限滑差速器、防倾杆)导致过多旋转性对油门操控有更多要求，

这时只能在直线过程中通过有意识的控制刹车力度使俯仰姿态控制较低水平，除了可能影响刹车距离外还对刹车有精细控制要求。

当然也可以通过前硬压缩阻尼-后硬回弹阻尼调整使姿态窗口更难进入以获得操控性。

直线刹车后轴不稳，减速限滑提高；直线刹车后轴较稳，减速限滑降低。

并不推荐通过刹车比去调校稳定性，因为刹车比有个最佳效率范围，太前太后都影响减速效率，纵向平衡不要轻易动，左右平衡用其他方式解决即可。

同样减速限滑达到控制稳定需求即可，不应该继续提高，因为在入弯初期之后时的需求很可能是需要减少减速限滑的影响。

这时期入弯前减速限滑与入弯时减速限滑有着设定上的内在矛盾性。

通常减速限滑还与弹簧+分配(限滑差速器、防倾杆)的整体相关，通常后轴偏硬，

尤其防倾杆的作用之下偏硬的设定，在减速过程中失稳的机会会比较大，

所以像这样的配置可以略提升减速限滑。

后硬防倾杆，提升减速限滑。

当然这样的调整不是单看后轴，更应该是前后整体看，

但相对来说后硬防倾杆更容易造成入弯初期瞬间后轮失稳风险，需要内侧提供反向力矩协调。

后轮束角(toe in)对于整体入弯前稳定性有较大帮助，并且一定程度上更能克服刹车入弯带来的后轴车身平衡，

能降低后轴建立效率，可能对初期更多车身横摆有正面作用，但因为作用是全局的，所以慎用。

单次快速操作中轴协同、动态载荷变化率与动态姿态变化率的效应叠加与削弱

扩大侧向力建立效率差，前压缩阻尼调硬，前回弹阻尼调软，后压缩阻尼调软，后回弹阻尼调硬

缩小侧向力建立效率差，前压缩阻尼调软，前回弹阻尼调硬，后压缩阻尼调硬，后回弹阻尼调软

转向程度很大程度上前后轴侧向力建立时序差、前后轴侧向力建立速率差配合静态左右转向速率特性相关，

其中前后轴侧向力建立时序差、前后轴侧向力建立速率差在刹车-刹车释放的过程中还能进一步拉大，

刹车-刹车释放与静态左右转向速率相辅相成，其中前后轴侧向力建立时序差与前后轴侧向力建立速率差等过程，

通常反而由前硬后软弹簧、前硬后软防倾杆，这类传统认为的转向不足，还有前硬低速压缩软低速回弹，后软低速压缩硬低速回弹提供。

入弯时车头的灵敏性很大程度上根据的是前后轴侧向力建立时序差、前后轴侧向力建立速率差配合左右转向速率特性相关，

其中前后轴侧向力建立时序差、前后轴侧向力建立速率差在刹车-刹车释放的过程中还能进一步扩大，

刹车-刹车释放与静态左右转向速率相辅相成，其中前后轴侧向力建立时序差与前后轴侧向力建立速率差等过程，

需要弹簧前硬后软、防倾杆前硬后软这样的调校提供，但同时要注意这样的调校同样也很容易在入弯后期更容易因为前后最终侧向力分配量导致超过极限。

通常车手的操控车辆时的动态都是尽量重心移动使纵向与横向抓地力尽量用满，在循迹刹车中，说到底是一种纵向抓地力与横向抓地力的对立平衡的一种关系，

以入弯时前轴来看，纵向占用过多会导致超过横向抓地力，但我们假设在抓地力极限范围且使用到了极限范围来看，

减速越多转向越少，反之减速越少转向越多，但这只是结果或静态视角看待，而把这整个过程放到时间或动态视角看待会发现另一件事，

那就是减速速率与横向抓地力累积量相关，也就是刹车-刹车释放的过程中，刹车释放更快，横向抓地力余量会更多，

从摩擦力圆来看横向抓地力余时越靠近匀速这个余量越大，并且累积来看，释放越快这个横向抓地力累积的也越多，

所以能得出一个结论，纵向抓地力释放速率决定横向力累积量。

在循迹刹车过程中，纵向抓地力的释放速率决定了可供横向力累积的附着力预算。

弹簧前硬后软，前软回弹阻尼-后软压缩阻尼的设定，可以加快纵向力的释放速率，从而提升横向力累积的效率。

然而，这种设定同时也会加快前轴垂向载荷向后转移的速度。前轴载荷下降过快，会导致其最大侧向力潜力下降，从而限制横向力的峰值。

这两个效应之间存在矛盾：快的释放速率有利于累积，但快的载荷转移速率会限制累积的上限。

解决这一矛盾的关键，在于轮胎松弛长度的动态特性与循迹刹车速率的匹配。

在刹车释放初期，前轴载荷仍处于较高水平，此时轮胎松弛长度较小，侧向力建立较快。

如果在此阶段，通过快速的循迹刹车迅速建立侧偏角，就可以在载荷下降之前，高效地完成横向力的累积。

因此，所谓的“窗口”，实际上是：悬挂设定所决定的载荷转移速率，与轮胎松弛长度所决定的侧向力建立速率，在时间上的匹配状态。

快速的循迹刹车，正是利用了这种匹配，实现了“既快又高”的横向力累积效率。

这是前轴的思路，实际还要结合后轴综合来看。

而从后轴来看，相对于前轴，车手能占用的抓地力摩擦圆应该是相对较小的，也就是说在循迹刹车中且不调校的基础上一般前轴相对来说是完美占用抓地力圆，

而后轴是相对不完美抓地力圆，所以在循迹刹车中后轴相当于一种稳定锚的作用，对于稳定锚的具体再处理便是弹簧+分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)的任务。

以上的推论也许有反驳悬挂前软后硬入弯经常感受到一种转向过度，我认为更可能是弹簧+分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)的综合作用触发，

证据在于前者倾向前轴绕后轴中点且相对柔和触发，而后者触发时更倾向后轴绕前轴中心且相对剧烈触发。

所以从载荷差的存在、载荷差的前后对比不能得出转向特性，这在入弯过程中相对并不适用。

所以纵向恢复平衡的释放减速度决定横向抓地力累积可利用的附着预算，纵向平衡的前后轴时序差决定横向抓地力累积时间，也就是纵向平衡决定横向平衡。

正因为在循迹刹车前轴最大横向抓地力速率累积与纵向平衡中刹车释放时拉向后轴的转移速率呈正相关，所以

循迹刹车操作速率提升获得更多车身横摆，前软回弹阻尼-前硬压缩阻尼；

循迹刹车操作速率提升获得更少车身横摆，前硬回弹阻尼-前软压缩阻尼。

而在循迹刹车过程中后轴相对作用更多是稳定锚的作用，如果想继续提升可以继续调整扩大或缩小作用，所以

循迹刹车操作速率增加更多车身横摆阻尼，后硬压缩阻尼-后软回弹阻尼；

循迹刹车操作速率增加更少车身横摆阻尼，后软压缩阻尼-后硬回弹阻尼。

其中前轴的前回弹阻尼控制纵向的速度，而横向平衡时与纵向平衡的作用是统一的，

但前压缩阻尼主要控制横向的速度，同时压缩阻尼控制进入纵向姿态窗口的速度，

从进入纵向难易以及姿态维持时间角度来看需要压缩软，而从横向速度来看需要硬，

这是前压缩阻尼在循迹刹车调校中的内在矛盾。

同理后轴的后压缩阻尼控制纵向的速度，而横向平衡时与纵向平衡的作用是统一的，

但前回弹阻尼主要控制横向的速度，同时回弹阻尼控制进入纵向姿态窗口的速度，

从进入纵向难易以及姿态维持时间角度来看需要回弹软，而从横向速度来看需要硬，

这是后回弹阻尼在循迹刹车调校中的内在矛盾。

虽然需要横向载荷转移速度需要前回弹阻尼调软，而维持更多前轴垂向载荷需要前回弹阻尼调硬；

并且需要横向载荷转移速度需要后压缩阻尼调软，而维持更多后轴垂向载荷需要后压缩阻尼调硬，

但这样的内在矛盾可以通过循迹刹车速率得到一定程度上的缓解。

虽然前轴需要更多垂向载荷可以使横向抓地力累积量更多，但垂向载荷在刹车释放过程中的变化速率，

与纵向附着占用释放的速率并不同一，通常纵向附着占用的变化可以快于垂向载荷的恢复，

因此通过提高循迹刹车操作速率，使侧向力更快建立，可以利用这一时间差形成一定的横向抓地力累积窗口，

在较短时间内获得更多的车身横摆累积量。

同理后轴需要更少的横向参与可以使横摆建立受到更多稳定作用，但后轴垂向载荷在刹车过程中的变化速率，

与纵向附着占用变化的速率并不同一，因此也可以通过循迹刹车速率利用这一时间差，

在纵向附着状态变化与后轴垂向载荷变化之间形成一定的横向状态调整窗口，从而缓解后轴阻尼软硬之间的内在矛盾。

注意操作过程中的速度是有转向特性的影响，并且速率提升并不意味改变最终载荷差分配，所以速率高也意味最终载荷差分配提早到来，

因此，要在该结果的到来之前的过程中通过其他操作衔接的转换提前进入下一个操作过程才能获取想要的转向特性。

所以转向特性并不是车辆特性，而是操控过程中纵向平衡下的左右平衡的车辆的一种动态集合。

循迹刹车过程中除动态响应外，同时存在车身姿态变化，以及由悬挂运动产生的动态外倾角、动态束角变化。

但若进一步将这些动态几何变化与轮胎实际工作状态逐一计算，再寻找所谓的最佳设定，分析复杂度会大幅增加，也不适合一般调校理解。

因此，在一阶分析中可以暂时假设轮胎始终处于理想工作姿态，不单独计算动态外倾角、动态束角造成的二阶损失；

静态外倾角、束角则理解为在主要赛道工况与驾驶方式下，使轮胎动态工作姿态偏离理想状态的综合损失尽可能小的基准设定。

这种损失并不一定针对单个弯道，而更接近整条赛道、不同工况下的综合损失。

相对而言，动态外倾角对轮胎横向工作能力的影响通常更明显，束角更多体现为基础方向响应与稳定性修正；

但在高下压力、高速以及对方向稳定性较敏感的车辆中，束角的影响也可能明显增加，不能一概而论。

调校分析首先建立在理想轮胎工作姿态下的动态响应模型，外倾角、束角等静态几何参数则用于减少实际动态工作过程中由轮胎姿态偏离理想状态产生的综合损失；

动态几何变化作为二阶修正，而不作为一阶调校因果链的主要计算对象。

后轮束角(toe in)对于整体入弯初期作用较小。

循迹刹车中前轴纵横向复合能力主导下，后轴稳定作用与分配(制动比、限滑差速器、防倾杆)共同作用的动态变化

通过防倾杆的向后调整配合加大后刹车制动力容易造成后轴滑动。

通常来说防倾杆的向后调整需要配合LSD减少减速限滑以保证后轴入弯的顺畅性，这与入弯前的刹车需要增加减速限滑产生内在矛盾。

虽然从入弯顺畅来看减少减速限滑是正常调校，但也有其他调校故意提升减速限滑，通过强制左右轮同步造成类似短暂手刹效果，

通过左脚刹车配合可能有间断性触发效果进而转向的效果，重点在于如何在触发同步的过程中造成横向抓地力丧失而不是内侧车轮产生的反向力矩使车身横摆阻尼增加，

通常这种调校更偏向低速急弯的一种特殊调校方式。

与直线刹车并不相同，在过弯中的，尤其越是转为横向抓地力为主的状态时，后刹车比的作用并不一定能维持稳定，失稳的风险会有一定程度的增加。