傳統(tǒng)汽車操控模式的利弊分析

傳統(tǒng)的汽車操控是手控制方向和檔位，右腳在剎車和油門踏板間切換。 在手動(dòng)擋的機(jī)械時(shí)代，采取這樣的設(shè)計(jì)而不是兩肢體分別控制油門和剎車是因?yàn)檫€需要控制離合器，但離合不能和剎車用一只腳控制，否則一剎車就會(huì)把發(fā)動(dòng)機(jī)憋熄火，而用同一個(gè)腳控制油門和剎車則沒有大的沖突，二選一看似合理；可正因?yàn)橐恢荒_要控制兩個(gè)踏板，正常行駛中突遇緊急情況需急剎車時(shí)，得先把腳掌從油門抬起并左移再踩下剎車，這無疑比直接向下踩要耽誤時(shí)間；而且為便于迅速切換，只能將兩踏板相鄰，也就杜絕不了踩錯(cuò)的可能。 有不少事故是駕駛者誤把油門當(dāng)剎車踩造成的，特別是在突發(fā)正向撞車時(shí)整個(gè)人體在巨大的慣性下向前急沖，此時(shí)如果腳在油門上，人就根本沒有足夠的力量和時(shí)間把腳掌抬起并左移，只會(huì)不由自主踩下去，更加重碰撞造成的傷害。 這可以說是傳統(tǒng)汽車的操控模式本身就存在著的一個(gè)危險(xiǎn)的bug。 因此就要求駕駛者在不給油的時(shí)候右腳一定要放在剎車踏板上隨時(shí)做好剎車的準(zhǔn)備，已經(jīng)形成了這樣的正確駕駛習(xí)慣的老司機(jī)駕駛傳統(tǒng)燃油車就不容易犯錯(cuò)，而新手如果沒有養(yǎng)成正確的駕駛習(xí)慣在緊急情況下容易犯這樣的錯(cuò)。

隨著科技的進(jìn)步，汽車在不斷進(jìn)化，越來越自動(dòng)化、電氣化和智能化。自動(dòng)擋汽車已不再需要離合，原來控制離合的左腳閑下來，而右腳控制油門和剎車的設(shè)計(jì)依然沿襲了下來，也就把該設(shè)計(jì)的剎車反應(yīng)慢和可能造成誤踩油門的Bug繼續(xù)留了下來。

新能源汽車單踏板模式的利弊分析

燃油車在松開油門后只是受發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸活塞摩擦的影響有輕微減速，而以特斯拉為代表的純電動(dòng)車采用的單踏板模式的動(dòng)能回收則有明顯更強(qiáng)的減速作用，但僅靠抬起油門踏板并不能起到緊急剎停的作用。 單踏板模式下，駕駛者為了多回收能量，右腳不給油的時(shí)候也要放在油門上，以抬起的幅度控制回收的強(qiáng)弱也就是減速度的大小，這樣就容易給駕駛者一個(gè)錯(cuò)覺，以為油門就是剎車，以至于在性命攸關(guān)的危急瞬間可能會(huì)錯(cuò)誤的踩下油門，而且就算是駕駛者此刻想把腳移到剎車踏板，往往也來不及。正常人的反應(yīng)一般需要0.2秒左右，在高速駕駛時(shí)耽誤0.2秒可能就是生與死的分別，如以時(shí)速90公里行駛0.2秒就是5米，超過了一輛普通轎車的長度。 單踏板模式的好處是大部分時(shí)間不用左右挪動(dòng)腳就可以控制加減速，不用再像駕駛普通車一樣頻繁的在兩個(gè)踏板之間切換，雖然表面感覺操作輕松方便了，但卻實(shí)實(shí)在在的大大增加了風(fēng)險(xiǎn)。 單踏板模式給駕駛?cè)说暮锰幨羌磿r(shí)的，直觀的能量回收顯示甚至給人以一定的成就感，所以贏得了不少人的青睞；而很多人都存在僥幸心理，即使明知一件事有風(fēng)險(xiǎn)，在屢次嘗試沒有遇險(xiǎn)而嘗到甜頭以后，就傾向于選擇性的對(duì)風(fēng)險(xiǎn)視而不見，直到有一次災(zāi)禍降臨也悔之晚矣。 生命無價(jià)，為了簡化操作采取這樣暗藏風(fēng)險(xiǎn)的方案根本得不償失。

傳統(tǒng)汽車駕駛習(xí)慣遇到單踏板模式發(fā)生了什么？

學(xué)習(xí)駕駛是一個(gè)通過反復(fù)練習(xí)培養(yǎng)和訓(xùn)練神經(jīng)系統(tǒng)條件反射和肌肉記憶的過程。駕駛習(xí)慣非一朝一夕養(yǎng)成，要改變也非易事，重建新的條件反射的過程甚至要比從零開始培養(yǎng)一個(gè)條件反射需花費(fèi)更長時(shí)間。

以特斯拉為代表的單踏板模式是對(duì)傳統(tǒng)汽車駕駛習(xí)慣的顛覆性的改變，原來的習(xí)慣是有很大一部分時(shí)間腳放在剎車踏板上，新的模式下卻是絕大部分時(shí)間要放在油門踏板上，對(duì)原已習(xí)慣了開燃油車的人來說單踏板模式更容易造成致命的反應(yīng)混亂，以至于老司機(jī)也容易犯錯(cuò)踩油門這個(gè)表面看起來很低級(jí)的錯(cuò)誤。

單踏板模式對(duì)于不固定開一臺(tái)車的人來說尤為危險(xiǎn)，每次在普通車和單踏板模式車之間切換都容易造成大腦和神經(jīng)反應(yīng)混亂，踩錯(cuò)釀成事故的風(fēng)險(xiǎn)劇增。

由此可見，單踏板模式一旦遭遇傳統(tǒng)駕駛習(xí)慣，危險(xiǎn)陡然暴增，成了一個(gè)致命的大Bug。

根據(jù)美國國家交通管理安全局的調(diào)查顯示，在美國發(fā)生的246起失控事件中，特斯拉在加速踏板總成、電機(jī)控制系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)等的硬件層面都沒有問題，事故發(fā)生都是由于駕駛員誤踩踏板導(dǎo)致。 但從另一個(gè)角度看，這么多踩錯(cuò)踏板的案例，不能完全歸咎于駕駛者失誤，而應(yīng)更多的考慮設(shè)計(jì)問題，顯然單踏板模式與踩錯(cuò)踏板的幾率大增有直接關(guān)系。

如何解決問題？

傳統(tǒng)的油門和剎車的操控設(shè)計(jì)在電動(dòng)汽車上已經(jīng)明顯不合時(shí)宜，而單踏板模式引起了很大爭議，也有人提出了一些改進(jìn)方案，但目前還沒有看到有廠商推出能根本解決問題的理想方案。

電動(dòng)自行車和電動(dòng)三輪車的使用者比純電動(dòng)汽車應(yīng)該更多得多，為什么卻鮮見把油門當(dāng)剎車的事故呢?

拿電動(dòng)自行車來講，雖然動(dòng)力和制動(dòng)都是由手來控制，但是其動(dòng)力輸出的控制一般是旋擰轉(zhuǎn)把或下壓手柄，而剎車是捏手柄，兩個(gè)動(dòng)作相差甚遠(yuǎn)，一般都不會(huì)搞混。而很多三輪車更是把油門和剎車分別用手和腳來控制，更不會(huì)有出錯(cuò)的可能。

那在電動(dòng)汽車上為何不徹底摒棄右腳控油門和剎車這一傳統(tǒng)的操作方式而借鑒三輪車的手腳分別控制動(dòng)力和制動(dòng)的方式？這樣不就可以從根本上防止把油門當(dāng)剎車踩嗎？

更具體的說，如果取消右腳處的油門踏板，把油門交給手來控制，讓右腳只專門負(fù)責(zé)踩剎車，而且將剎車踏板加寬到原來兩踏板的總寬度，這樣即使駕駛者在采取制動(dòng)時(shí)仍然習(xí)慣性的把右腳掌抬起向左轉(zhuǎn)然后向下踩，也絕不會(huì)出錯(cuò)，而且這樣駕駛電動(dòng)汽車將變得像駕駛電動(dòng)兩輪車和三輪車一樣易學(xué)易用。

在行車安全上，遇到險(xiǎn)情第一時(shí)間剎車至關(guān)重要，剎停距離也是反映汽車安全性能的極為重要的指標(biāo)，從正常行駛切換到剎車的時(shí)間長短直接關(guān)系到生命安全，一只腳專門控制剎車無疑可以保證準(zhǔn)確無誤和最快響應(yīng)；而反過來從制動(dòng)狀態(tài)切換到正常行駛的時(shí)間如果慢零點(diǎn)幾秒一般只是單純影響駕乘人員在路上消耗的一點(diǎn)時(shí)間，不至于影響安全。

那么消減了腳的工作量，增加到手上，是否有問題呢？

電動(dòng)自行車和電摩的方向和油門都是手來控制，甚至剎車也由手來控制，汽車上用手控制方向和油門應(yīng)該不成問題。 而且空出一只腳可以起到固定身體的作用。

汽車從燃油車進(jìn)化到電動(dòng)車是歷史的必然趨勢，在這個(gè)切換過程中，原有的燃油車的操控方案已凸顯其非常不適合電動(dòng)汽車的特性，現(xiàn)在是該修正這個(gè)bug的時(shí)候了，電動(dòng)汽車完全可以并且應(yīng)該采用更簡便且更安全的操控方式。

具體到如何控制油門，咱們?cè)僮鲞M(jìn)一步的思考：

不妨借鑒參考一些三輪車和代步車的設(shè)計(jì)。

電動(dòng)自行車和摩托車采用的轉(zhuǎn)把控制動(dòng)力的方式也有一個(gè)隱藏風(fēng)險(xiǎn) -- 在人未坐穩(wěn)的時(shí)候如果不小心擰轉(zhuǎn)把，車會(huì)突然沖出去，這時(shí)人的第一反應(yīng)是捏剎車和試圖向后拉拽把車停下來，可此時(shí)右手抓握轉(zhuǎn)把的角度無法回位，以致車?yán)^續(xù)加速前沖，直至把人拽倒或撞到障礙才能停下，因此用轉(zhuǎn)把控制油門并不可取。

正確的駕駛姿勢是雙手握方向盤，因此專門騰出一整只手來控制動(dòng)力輸出強(qiáng)弱不太安全。

但握方向盤有手掌再加上部分手指就夠了，可以騰出一個(gè)大拇指或食指控制動(dòng)力輸出，其操作方向應(yīng)該是向外推，而不是向內(nèi)拉，因?yàn)榫o張時(shí)人的本能反應(yīng)是握緊拳頭，采取伸展手指向外推的方式控制動(dòng)力輸出就不會(huì)在遇到突發(fā)險(xiǎn)情時(shí)誤操作。

在高等級(jí)自動(dòng)駕駛完全實(shí)現(xiàn)之前手不能遠(yuǎn)離方向盤是保證安全所必須的。這樣設(shè)計(jì)剛好契合，駕駛?cè)巳绻铀俚臅r(shí)候就必須把手放在方向盤上，手一離開就失去動(dòng)力而慢慢減速。

在轉(zhuǎn)大彎時(shí)需要雙手交替打方向，控制加速的手短時(shí)離開，車也會(huì)自然的減速，而入彎前減速也是保證安全所必須的操作。

所以方向和加速都用手來控制基本不存在沖突。

至于油門和剎車同時(shí)壓下的可能性，現(xiàn)有的剎車和油門踏板相鄰布局的情況下也同樣存在。剎車優(yōu)先的機(jī)制在大多燃油車上已普及，在高度電氣化的電動(dòng)車上更不是問題，即使同時(shí)壓下剎車和油門也沒關(guān)系，系統(tǒng)只執(zhí)行剎車指令。就怕把油門當(dāng)剎車踩，該踩剎車的時(shí)候沒踩到剎車卻踩到了油門，結(jié)果就是災(zāi)難。

再討論下動(dòng)能回收控制的優(yōu)化，見到和想到的有以下幾種：

1. 手指控制動(dòng)能回收，別克微藍(lán)系列電動(dòng)汽車已經(jīng)這樣做了，原先在一些燃油車上方向盤后設(shè)有換擋撥片，其中左側(cè)是減檔撥片，在別克微藍(lán)上此處撥片改為了動(dòng)能回收開關(guān)，用手指勾拉撥片就開啟動(dòng)能回收，松開就關(guān)閉，這是一個(gè)非常好的設(shè)計(jì)，不過它只能控制動(dòng)能回收的開關(guān)，還不能控制回收強(qiáng)度；如果在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)，把這個(gè)撥片改為雙向的線性控制，并優(yōu)化手柄末端的形狀以適應(yīng)指尖雙向撥動(dòng)的需要，手指內(nèi)勾是動(dòng)能回收，手指外推是給油，一個(gè)指頭控制車輛加減速，那就更完美了。

   圖：別克微藍(lán)系列電動(dòng)汽車的動(dòng)能回收撥片

   

   2. 單踏板加減速不可取，但把動(dòng)能回收和剎車集成到一個(gè)踏板未嘗不可，輕踩為動(dòng)能回收，超過一定幅度為剎車，這是很多人希望的理想模式，本田和豐田的一些混動(dòng)車就是這樣的設(shè)計(jì)。 但動(dòng)能回收受溫度和SOC狀態(tài)影響而會(huì)有大幅度變化，影響制動(dòng)效果和駕駛者的操控，所以最好是通過智能補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)對(duì)減速度的精準(zhǔn)線性控制，根據(jù)踩下踏板的幅度準(zhǔn)確的控制減速度大小，即使在因低溫或滿電而動(dòng)能回收失效的情況下，剎車系統(tǒng)也能夠增大力度補(bǔ)上，使得制動(dòng)效果和駕駛感受不變，做到完美兼顧，就是在技術(shù)上會(huì)難一些。

   3. 左腳踏板負(fù)責(zé)動(dòng)能回收強(qiáng)度，右腳控制剎車。

   這就有點(diǎn)像兩輪車的左右剎把分別控制前后輪的剎車一樣，但在較高檔次的電摩上一般是采用前后剎車聯(lián)動(dòng)。 兩個(gè)腳分別控制實(shí)現(xiàn)起來成本較低，就是操控稍有點(diǎn)復(fù)雜，而且這樣的調(diào)整就像開手動(dòng)檔轉(zhuǎn)到開自動(dòng)擋車需要一定的適應(yīng)過程，不是最優(yōu)方案。

   最后還有一點(diǎn)思考，電動(dòng)汽車如何能更好的緊急剎停？

   在突然發(fā)現(xiàn)有前撞風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)刻，人一般會(huì)全身肌肉緊張，雙腳本能的向前踩死；而且在不幸撞車時(shí)，四肢用力向前伸直抵死前面可支撐物是最較好的防護(hù)姿勢。 因此，汽車的操控設(shè)計(jì)應(yīng)該做相應(yīng)的考慮。

   為加強(qiáng)緊急制動(dòng)的效果，是否可以加入這樣一個(gè)動(dòng)作邏輯？-- 如剎車踏板被大力踩下，則觸發(fā)系統(tǒng)指示電機(jī)控制器不僅完全切斷對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的輸出，而且將電機(jī)線圈短路，以形成最大的電磁阻力，在最短時(shí)間消除電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，并將此響應(yīng)設(shè)置為最高級(jí)，消除失控加速的可能。 因?yàn)?a class="link2" href="http://m.22xuexi.com/tag/純電動(dòng)汽車" target="_blank">純電動(dòng)汽車大部分沒有離合器，電機(jī)轉(zhuǎn)子始終和車輪是耦合的，尤其在低溫或電池滿電時(shí)不能動(dòng)能回收，不僅損失不少制動(dòng)力，而且高速轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)實(shí)際也要靠剎車片摩擦阻力降下來，也即是給剎車系統(tǒng)增大了負(fù)載。

   本文謹(jǐn)提供一些思路，供大家探討。

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