很简单的问题但很有趣。手头正好有可以测试的中级廉价量产车。还有一辆我自己的 BBA 德系。可以展示一些对比测试结果。
说测试结果前普及一些相关背景知识:
1. 仪表显示的车速是怎么测到的?
整车上的车速数据来源有三个:一个是 ESP 通过车轮转速计算的车速,这个已经考虑了轮胎尺寸和打滑等等因素,然后相应的车速计算结果会发到 CAN 通讯总线上,被其他控制器接收,其中也包括仪表显示。
另外两个车速数据来源:分别是变速箱输入轴转速传感器,还有输出轴转速传感器,通过传感器布置的位置以及和车轮之间的转速比可以间接计算出车速。但是这两个速度信号一般不会发送到 CAN 总线上,只在变速箱控制系统内部使用,不会被仪表显示接收。
于是大多仪表显示车速的唯一来源是 ESP 发到 CAN 总线的车速信号。
2. 为什么仪表显示的车速那么不准?
其实并不是 ESP 计算的车速如此不准。因为传感器本身有精度问题,同时测量转速也有误差,那么我们在不能确定传感器是否 100%准确的情况下,为了保证驾驶员不会因为显示错误而超速,只能人为对传感器测量的数据“作假”后输出,保证最终的显示结果在法规规定的可靠范围内。前面也有很多人已经说到了,总结来说就是显示的车速一定要比实际车速高,但是又不能高得离谱。举例欧盟的规定如下:
1. The indicated speed must never be less than the actual speed, i.e. it should not be possible to inadvertently speed because of an incorrect speedometer reading.
2. The indicated speed must not be more than 110 percent of the true speed plus 4 km/h at specified test speeds. For example, at 80 km/h, the indicated speed must be no more than 92 km/h.
那么问题就来了,比如用欧盟的规定,一辆实际跑在 80km/h 的车,仪表显示必须高于 80,但是又不能高于 92,这个给厂商留下了非常大的发挥余地。也就是两辆不同的车肩并肩跑在 80km/h,其实有一辆显示的是 81,而另一辆可能显示的是 92。。。这不是坑爹呢么。。。
那么问题又来了,到底哪些车会显示 81,哪些车会显示 92 呢?无图无真相,于是我做了如下的实验:
1. 驾驶某款廉价量产车,根据仪表分别匀速跑在 10,20,60 和 80kph,于此同时我采集了 CAN 上的 ESP 车速信号。根据前面的解释,仪表显示的是“作假”后的车速,而 ESP 车速暂且可以认为是相对准确的“真实”车速,结果如下:
绿色代表从 ESP 采集到的车速,紫色是加速踏板位置,横轴为时间。
仪表显示 10kph 左右的时候,CAN 上采集到的实际车速大概在 7kph.
仪表显示 20kph 左右的时候,CAN 上采集到的实际车速大概在 17kph.
仪表显示 60kph 左右的时候,CAN 上采集到的实际车速大概在 53kph.
仪表显示 80kph 左右的时候,CAN 上采集到的实际车速大概在 71kph.
考虑到仪表并不是电子显示,稳定车速的时候有人为误差。
但是可以推断的是这辆车使用的显示车速算法很可能就是实际车速 + 10% + 1-2kph,正好满足类似的法规要求。
要么就是简单的分级添加绝对误差: 低速显示的时候加 3-4kph, 高速段加 7-9kph。
这种简单粗暴的处理方式有的时候还是很坑爹的。设想你跑在限速 10kph 的地方,压线跑其实也只跑在 6-7kph 左右,就是 30%-40%的误差。
尤其是在同时使用 GPS 的时候会让人更加迷惑,限速 60kph 的路段根据 GPS 测速跑在 60kph 的时候,有可能仪表显示的已经是 68kph 了。到底该不该减速,会不会被超速抓拍???!!!此处应有问号脸。
那么说好的对比测试,我自己的 BBA 会出现什么状况呢?因为我并没有自己车的 CAN 设置,所以无法采集对应的 ESP 信号,用了一个曲线救国的解决方法。在我车上测试前先用一个 GPS 和前一辆测试车的 ESP 信号对应校准。发现 GPS 和前一辆车的 ESP 显示一致,即 GPS 显示的是真实车速。
安装该 GPS 在我的 BBA 上,之后分别跑 10kph,20kph,40kph 和 60kph 稳定显示车速,直接说结果:
车速表显示车速均为 GPS 实际车速 +1 至 +2,并没有出现大幅偏移,或者根据不同高低车速的分级处理。
为什么两车会出现这么大的差异,可以想象的主要原因之一是使用的 ESP 系统和传感器生产质量和精度不同,一些车无法做到同样的精度控制。要么就是这辆廉价车更保守,更注重安全喽。。。
而从驾驶者的用户体验角度来说,必然是在符合法规前提条件下更精确显示真实车速的后者更加符合用户需求,更加高大上。
所以如果有一天,土豪的你开豪车和屌丝朋友的烂车同行自驾,不要责怪他跑得慢,其中的苦衷和隐情辣么大: