「微侃」聊聊对单踏板模式设计的看法

原创 汽车电子设计 2022-11-30 08:00
聚焦汽车科技,剖析产业趋势和变革浪潮

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电动汽车的单踏板One Padel模式一直都是热议的话题。这个设置的必要性是什么?这个功能很容易失效、从而导致事故发生吗?如果不是车的设计问题,那么所有的事故,都是车主自己的责任吗?


今天想就汽车的能量回收、One Padel 模式的设计做一个梳理。


备注:吵架是吵不出啥名堂来的,有价值的东西,让更多的人理解比较重要


Part 1

单踏板模式是什么


对于大部分电车车主来说,单踏板模式这个名词已经不陌生了,这里还是简单说明一下:我们常说的单踏板模式,指的就是主要靠油门踏板可以完成加速和刹车的功能。踩油门是加速,松开油门就是减速。


回顾一下汽车踏板的发展历程,正如人类发明事物的规律一样,汽车的操作是越来越简单的。在用变速箱手动换挡的时代,汽车的动力控制要靠三个踏板:离合器、刹车和油门,当时油电配合的上坡起步是所有新手司机的噩梦。当车辆进入自动变速箱时代,取消了离合器踏板,噩梦少了很多。



电动车时代的到来,让精简设计有了进一步的可能性。由因为驱动电机的工作特性,正向输出可以让车加速,逆向输出可以对车辆制动,这种制动方式,这让一个踏板控制加减速具备可能性。


当然,刹车踏板并没被完全取消,这是因为光靠电机控制没办法完成紧急制动。




Part 2

为什么单踏板模式的误用备受非议


在传统车时代也会误用车辆的情况发生,但这样的事故往往不会引起过多关注,主要有三个原因:


一是传统车事故责任明确,不容易引起争议:因为传统车功能明确,误用一旦发生,责任基本在于车主。这就没什么好讨论的。当然有时也的确是车辆本身的问题,这时处理方式就是车企承担全责任和经济损失,启动召回。


二是对于新事物的责任划分,还没有定论:当新的功能设计发生误用时,大家很关心这个设计是不是正确?设计时有没有考虑功能的安全问题?以及责任如何划分——到底在车主还是车企?


三是在单踏板模式下,一旦误用会造成比传统车更大的伤害。这自然容易引起大家的关注。为什么伤害会更大呢?这和电动汽车的特点有关:


◎ 首先,电动车的能量回收特性,会培养车主一些特殊的用车习惯,这让电车更容易发生误踩

“单踏板模式”下驾驶员右脚基本上不移动,因为光靠释放加速踏板就能获得高达2.5m/s2的制动强度,能应付大部分需要刹车的场景。因此,当遇到紧急情况时,部分车主潜意识里会认为加速踏板是可以制动的,而人的本能反应又会让人采取行动。这就导致悲剧更容易发生。

从特斯拉发生类似的事故比其他电动车更高,也能侧面证明这个观点。因为很多新能源汽车只有一定的制定能量回收,并没有设置成真正的One Pedal,因此并不完全能用油门踏板。


 其次,电动车在加速时,比油车动力更强,功率更大。

对燃油车来说,就算误踩加速踏板,首先发动机转速急剧上升,到4000多转,变速箱需要一定时间降档后才有大扭矩输出。这时车还没急加速,司机先能听到发动机异常轰鸣。这堪称是一个天然的功能安全设计。

但电机不同之处在于:低转速时就有很大的扭矩,踩完电门后加速响应快,也没有加速声音提示。误踩后,是电机比司机先反应。所以电动汽车一旦误踩加速,事故严重性是高于传统内燃机汽车的。



Part 3

单踏板模式和能量回收强度


单踏板模式既然有这么多的问题,为什么车企还是要设计呢?这是因为单踏板模式的本质是能量回收。“能量回收”是电车上(相比油车)特有的:电驱动控制的车辆,当减速或制动时,驱动电机工作于发电状态,可以将车辆的部分动能转化为电能储存于电池中; 同时,施加电机回馈转矩于驱动轴,对车辆进行制动,这种制动方式称为再生制动,或回馈制动。通过存储制动时转化的电能,能极大地降低整车能耗。


由于电动车的能耗一直是被关注的焦点。在相同电池容量的条件下,能耗越低,续航里程越长,成本也越低。所以电动车在开发时自然而然都会利用能量回收的特点来加强续航的性能。


顺便多说一句,这也是为什么很多人觉得乘坐电车比油车更容易晕车的原因之一。 因为每一次松开电车的电门,都是一次加速度改变的过程。这对人体的平衡系统极度不友好。


因此,虽然设计充分的“单踏板模式”可以完成车辆的起步、加减速、甚至刹停等操作,但很多车企厂家并不会设计得如此激进,而是留给用户选择的余地,可以选择能量回收力度的强弱——直观反映在松开电门踏板时,所感受到刹车强度的大小。


显然,这里说的“很多车企厂家”里面,还没有包括特斯拉。虽然也设置这几种模式供选择,但除了最后停车时的区别,行驶过程中能量回收的强度是基本一样的。可以说,很多事故本质是追求能量回收的强度,让驾驶者的习惯出现偏差。



Part 4

车主的“能量回收自由”


我们这一代人刚开始学车时,教练教的是:只要不踩油门,脚就放在刹车上。这样的不断练习,其实也是在培养肌肉记忆和本能反应,当遇到突发的事故,靠的是条件反射去操作油门和刹车踏板之间的切换。


不管怎么说,强能量回收带来的单踏板模式挑战了传统的驾校教法,用户需要养成新的使用习惯。更重要的是,从手动挡到自动挡的普及,用了20,至今还有人怀念手动挡;而自动档到单踏板模式的演进,才走了3——用户的使用习惯并没有那么容易被改变。


对于已经发生的事故,我个人判断车企设计导致功能失效的可能性很低,但这不是说车企就没有责任——单踏板模式走得太快,有些用户还跟不上这样的创新。关乎人命安全的设计,我觉得更应该呼吁监管机构,强制让车企设置关闭和减弱能量回收的设置,哪怕这样能耗很高。因为一种创新的模式,需要时间让消费者平稳过渡。在与生命相关的设计中,效率是让位于安全的。


同时,我们还需要花大力气来跟用户宣传在普通路况下使用单踏板模式非常爽,在下坡、重载、雨雪路面下,还是需要使用刹车为主来确保安全。


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