传统汽车操控模式的利弊分析

传统的汽车操控是手控制方向和档位，右脚在刹车和油门踏板间切换。 在手动挡的机械时代，采取这样的设计而不是两肢体分别控制油门和刹车是因为还需要控制离合器，但离合不能和刹车用一只脚控制，否则一刹车就会把发动机憋熄火，而用同一个脚控制油门和刹车则没有大的冲突，二选一看似合理；可正因为一只脚要控制两个踏板，正常行驶中突遇紧急情况需急刹车时，得先把脚掌从油门抬起并左移再踩下刹车，这无疑比直接向下踩要耽误时间；而且为便于迅速切换，只能将两踏板相邻，也就杜绝不了踩错的可能。 有不少事故是驾驶者误把油门当刹车踩造成的，特别是在突发正向撞车时整个人体在巨大的惯性下向前急冲，此时如果脚在油门上，人就根本没有足够的力量和时间把脚掌抬起并左移，只会不由自主踩下去，更加重碰撞造成的伤害。 这可以说是传统汽车的操控模式本身就存在着的一个危险的bug。 因此就要求驾驶者在不给油的时候右脚一定要放在刹车踏板上随时做好刹车的准备，已经形成了这样的正确驾驶习惯的老司机驾驶传统燃油车就不容易犯错，而新手如果没有养成正确的驾驶习惯在紧急情况下容易犯这样的错。

随着科技的进步，汽车在不断进化，越来越自动化、电气化和智能化。自动挡汽车已不再需要离合，原来控制离合的左脚闲下来，而右脚控制油门和刹车的设计依然沿袭了下来，也就把该设计的刹车反应慢和可能造成误踩油门的Bug继续留了下来。

新能源汽车单踏板模式的利弊分析

燃油车在松开油门后只是受发动机气缸活塞摩擦的影响有轻微减速，而以特斯拉为代表的纯电动车采用的单踏板模式的动能回收则有明显更强的减速作用，但仅靠抬起油门踏板并不能起到紧急刹停的作用。 单踏板模式下，驾驶者为了多回收能量，右脚不给油的时候也要放在油门上，以抬起的幅度控制回收的强弱也就是减速度的大小，这样就容易给驾驶者一个错觉，以为油门就是刹车，以至于在性命攸关的危急瞬间可能会错误的踩下油门，而且就算是驾驶者此刻想把脚移到刹车踏板，往往也来不及。正常人的反应一般需要0.2秒左右，在高速驾驶时耽误0.2秒可能就是生与死的分别，如以时速90公里行驶0.2秒就是5米，超过了一辆普通轿车的长度。 单踏板模式的好处是大部分时间不用左右挪动脚就可以控制加减速，不用再像驾驶普通车一样频繁的在两个踏板之间切换，虽然表面感觉操作轻松方便了，但却实实在在的大大增加了风险。 单踏板模式给驾驶人的好处是即时的，直观的能量回收显示甚至给人以一定的成就感，所以赢得了不少人的青睐；而很多人都存在侥幸心理，即使明知一件事有风险，在屡次尝试没有遇险而尝到甜头以后，就倾向于选择性的对风险视而不见，直到有一次灾祸降临也悔之晚矣。 生命无价，为了简化操作采取这样暗藏风险的方案根本得不偿失。

传统汽车驾驶习惯遇到单踏板模式发生了什么？

学习驾驶是一个通过反复练习培养和训练神经系统条件反射和肌肉记忆的过程。驾驶习惯非一朝一夕养成，要改变也非易事，重建新的条件反射的过程甚至要比从零开始培养一个条件反射需花费更长时间。

以特斯拉为代表的单踏板模式是对传统汽车驾驶习惯的颠覆性的改变，原来的习惯是有很大一部分时间脚放在刹车踏板上，新的模式下却是绝大部分时间要放在油门踏板上，对原已习惯了开燃油车的人来说单踏板模式更容易造成致命的反应混乱，以至于老司机也容易犯错踩油门这个表面看起来很低级的错误。

单踏板模式对于不固定开一台车的人来说尤为危险，每次在普通车和单踏板模式车之间切换都容易造成大脑和神经反应混乱，踩错酿成事故的风险剧增。

由此可见，单踏板模式一旦遭遇传统驾驶习惯，危险陡然暴增，成了一个致命的大Bug。

根据美国国家交通管理安全局的调查显示，在美国发生的246起失控事件中，特斯拉在加速踏板总成、电机控制系统及制动系统等的硬件层面都没有问题，事故发生都是由于驾驶员误踩踏板导致。 但从另一个角度看，这么多踩错踏板的案例，不能完全归咎于驾驶者失误，而应更多的考虑设计问题，显然单踏板模式与踩错踏板的几率大增有直接关系。

如何解决问题？

传统的油门和刹车的操控设计在电动汽车上已经明显不合时宜，而单踏板模式引起了很大争议，也有人提出了一些改进方案，但目前还没有看到有厂商推出能根本解决问题的理想方案。

电动自行车和电动三轮车的使用者比纯电动汽车应该更多得多，为什么却鲜见把油门当刹车的事故呢?

拿电动自行车来讲，虽然动力和制动都是由手来控制，但是其动力输出的控制一般是旋拧转把或下压手柄，而刹车是捏手柄，两个动作相差甚远，一般都不会搞混。而很多三轮车更是把油门和刹车分别用手和脚来控制，更不会有出错的可能。

那在电动汽车上为何不彻底摒弃右脚控油门和刹车这一传统的操作方式而借鉴三轮车的手脚分别控制动力和制动的方式？这样不就可以从根本上防止把油门当刹车踩吗？

更具体的说，如果取消右脚处的油门踏板，把油门交给手来控制，让右脚只专门负责踩刹车，而且将刹车踏板加宽到原来两踏板的总宽度，这样即使驾驶者在采取制动时仍然习惯性的把右脚掌抬起向左转然后向下踩，也绝不会出错，而且这样驾驶电动汽车将变得像驾驶电动两轮车和三轮车一样易学易用。

在行车安全上，遇到险情第一时间刹车至关重要，刹停距离也是反映汽车安全性能的极为重要的指标，从正常行驶切换到刹车的时间长短直接关系到生命安全，一只脚专门控制刹车无疑可以保证准确无误和最快响应；而反过来从制动状态切换到正常行驶的时间如果慢零点几秒一般只是单纯影响驾乘人员在路上消耗的一点时间，不至于影响安全。

那么消减了脚的工作量，增加到手上，是否有问题呢？

电动自行车和电摩的方向和油门都是手来控制，甚至刹车也由手来控制，汽车上用手控制方向和油门应该不成问题。 而且空出一只脚可以起到固定身体的作用。

汽车从燃油车进化到电动车是历史的必然趋势，在这个切换过程中，原有的燃油车的操控方案已凸显其非常不适合电动汽车的特性，现在是该修正这个bug的时候了，电动汽车完全可以并且应该采用更简便且更安全的操控方式。

具体到如何控制油门，咱们再做进一步的思考：

不妨借鉴参考一些三轮车和代步车的设计。

电动自行车和摩托车采用的转把控制动力的方式也有一个隐藏风险 -- 在人未坐稳的时候如果不小心拧转把，车会突然冲出去，这时人的第一反应是捏刹车和试图向后拉拽把车停下来，可此时右手抓握转把的角度无法回位，以致车继续加速前冲，直至把人拽倒或撞到障碍才能停下，因此用转把控制油门并不可取。

正确的驾驶姿势是双手握方向盘，因此专门腾出一整只手来控制动力输出强弱不太安全。

但握方向盘有手掌再加上部分手指就够了，可以腾出一个大拇指或食指控制动力输出，其操作方向应该是向外推，而不是向内拉，因为紧张时人的本能反应是握紧拳头，采取伸展手指向外推的方式控制动力输出就不会在遇到突发险情时误操作。

在高等级自动驾驶完全实现之前手不能远离方向盘是保证安全所必须的。这样设计刚好契合，驾驶人如果要加速的时候就必须把手放在方向盘上，手一离开就失去动力而慢慢减速。

在转大弯时需要双手交替打方向，控制加速的手短时离开，车也会自然的减速，而入弯前减速也是保证安全所必须的操作。

所以方向和加速都用手来控制基本不存在冲突。

至于油门和刹车同时压下的可能性，现有的刹车和油门踏板相邻布局的情况下也同样存在。刹车优先的机制在大多燃油车上已普及，在高度电气化的电动车上更不是问题，即使同时压下刹车和油门也没关系，系统只执行刹车指令。就怕把油门当刹车踩，该踩刹车的时候没踩到刹车却踩到了油门，结果就是灾难。

再讨论下动能回收控制的优化，见到和想到的有以下几种：

1. 手指控制动能回收，别克微蓝系列电动汽车已经这样做了，原先在一些燃油车上方向盘后设有换挡拨片，其中左侧是减档拨片，在别克微蓝上此处拨片改为了动能回收开关，用手指勾拉拨片就开启动能回收，松开就关闭，这是一个非常好的设计，不过它只能控制动能回收的开关，还不能控制回收强度；如果在此基础上进一步升级，把这个拨片改为双向的线性控制，并优化手柄末端的形状以适应指尖双向拨动的需要，手指内勾是动能回收，手指外推是给油，一个指头控制车辆加减速，那就更完美了。

   图：别克微蓝系列电动汽车的动能回收拨片

   

   2. 单踏板加减速不可取，但把动能回收和刹车集成到一个踏板未尝不可，轻踩为动能回收，超过一定幅度为刹车，这是很多人希望的理想模式，本田和丰田的一些混动车就是这样的设计。 但动能回收受温度和SOC状态影响而会有大幅度变化，影响制动效果和驾驶者的操控，所以最好是通过智能补偿实现对减速度的精准线性控制，根据踩下踏板的幅度准确的控制减速度大小，即使在因低温或满电而动能回收失效的情况下，刹车系统也能够增大力度补上，使得制动效果和驾驶感受不变，做到完美兼顾，就是在技术上会难一些。

   3. 左脚踏板负责动能回收强度，右脚控制刹车。

   这就有点像两轮车的左右刹把分别控制前后轮的刹车一样，但在较高档次的电摩上一般是采用前后刹车联动。 两个脚分别控制实现起来成本较低，就是操控稍有点复杂，而且这样的调整就像开手动档转到开自动挡车需要一定的适应过程，不是最优方案。

   最后还有一点思考，电动汽车如何能更好的紧急刹停？

   在突然发现有前撞风险的时刻，人一般会全身肌肉紧张，双脚本能的向前踩死；而且在不幸撞车时，四肢用力向前伸直抵死前面可支撑物是最较好的防护姿势。 因此，汽车的操控设计应该做相应的考虑。

   为加强紧急制动的效果，是否可以加入这样一个动作逻辑？-- 如刹车踏板被大力踩下，则触发系统指示电机控制器不仅完全切断对电机的驱动电流的输出，而且将电机线圈短路，以形成最大的电磁阻力，在最短时间消除电机转动惯性，并将此响应设置为最高级，消除失控加速的可能。 因为纯电动汽车大部分没有离合器，电机转子始终和车轮是耦合的，尤其在低温或电池满电时不能动能回收，不仅损失不少制动力，而且高速转动的电机实际也要靠刹车片摩擦阻力降下来，也即是给刹车系统增大了负载。

   本文谨提供一些思路，供大家探讨。

返回第一电动网首页 >