反思:单踏板驾驶背后的安全隐患
技术拆解分析 · 2021-05-18 16:07

单踏板模式的设想很有新意,它可以让驾驶变得更简单,但需要用户转变驾驶习惯可不容易...

最近这一段时间,特斯拉大大小小的事故和故事,不绝于耳,但其中一个引起了我们的注意。4月底,江苏溧阳,一辆特斯拉在高速变道时亮起刹车灯,但是车辆减速并不明显,3秒后追尾前方绿色小货车,造成严重事故。

在这起疑似刹不住车导致的事故中,有知名汽车博主推测:“我觉得车主并没有急刹车,而是用单踏板模式在减速,因为理论上急刹车是会亮双闪提示后车的,而且车身姿态也不像是急刹车。”

反观近期多起特斯拉的失控事故,这个观点为我们提供了一个新的视角。

新能源车,尤其是纯电车,不仅改变了我们的用车习惯,也改变了我们的开车习惯,其中最重要的,就是制动这个问题——

我们从最初的手动挡,要用到制动踏板、油门踏板、离合器踏板以及换挡杆;到后来的自动挡,剩下制动踏板和油门踏板;如今的电动车纷纷提倡“单踏板驾驶”,即只使用一个电门踏板控制车速。开车的习惯正在随着技术发生着变化。

单踏板驾驶这个概念刚问世时,我们曾把它视为一项电动车特有的革新技术,不仅使得制动操作更为简单,还有效提高了车辆的能量利用效率。但是最近一系列特斯拉失控的新闻,让我们开始反思,单踏板模式是否存在安全隐患?

大部分时候,因为车主慌乱和车内监控死角,我们无法确认事故原因是否为单踏板驾驶习惯导致,但是本文希望借此带大家更深入地了解单踏板模式,尤其是刚接触它和已经将它视为习惯的车主们——

这个在与燃油车操作模式相悖的方式下,我们该如何适应操作和规避风险?

什么是单踏板驾驶模式?

提到单踏板驾驶,得先说说动能回收系统。它是源自F1赛车上的一项技术,即Kinetic Energy Recovery System,缩写KERS。原理是:在车辆制动时,将车身制动能量存储起来,并在赛车加速过程中将其作为辅助动力释放利用。

如今,这项技术已经广泛搭载于新能源车上。

那什么是单踏板驾驶呢?顾名思义,即为靠一个电门踏板完成车辆的加速和制动操作,有别于传统燃油车的双踏板(油门+刹车)的驾驶习惯。这很像是飞机上的油门推拉杆,一个杆就能搞定加减速。

由于电动车没有变速箱,完全靠电机高转速、高扭矩的特性来驱动车辆,所以使得单踏板模式变得更加容易实现。踩下电门踏板时,电机接收指令,开始增强功率驱动车辆;松开电门踏板时,电机开始反转,再生制动系统开始工作,回收车辆动能的同时降低车速,这个时候由电机拖滞完成能量回收。

电机正转可以驱动车辆前进,反转可以成为发电机储能。通过这种方式能够让车辆在行驶的过程中进行充分的能量回收提高续航里程,也减少了制动的触发次数和力度,减轻了液压制动负担,在一定程度上延长了摩擦片的使用寿命。

从某种角度看,这确实是一种创新,在某些新能源车厂家的宣传话术中也能看到:单踏板模式不仅改变了车主的驾车方式,也改变了城市拥堵行车时的焦躁感、腿部疲劳感。

读者看到这里,是不是会认为“单踏板驾驶”模式是一个轻松又好用,对于车主和汽车来说都有益处的新型驾驶方法?

先不要轻易下结论,因为它还带来了很多伴生问题。

单踏板模式有“真伪”

首先,很重要的一点——『并不是所有的电动车都支持“真·单踏板驾驶”模式』。

何为真伪?

目前,绝大部分车型只是通过动能回收的力度调节,来实现制动,这种制动效果是不可通过踏板线性控制的,只是一种电机反拽时的制动力,而且制动力十分有限,同时,还会受到一些条件的限制。

譬如,大部分车型低于10km/h时,能量回收系统就会自动关闭,又或是电池已经充满电或者环境温度过低时,能量回收的制动功能也会受限。

这个时候如果继续实用单踏板驾驶,会感觉到突然没有了刹车,车辆会继续往前溜。为什么呢?因为发电机在车速非常低的情况下,它产生的电压会低于电池组的电压,此时会停止回收制动能量。

那什么是真·单踏板驾驶模式?

与之相对的,真正的单踏板自动驾驶,是类似日产聆风e-Pedal电子踏板系统。e-Pedal是一个可单独开关的驾驶模式,运用线传技术将加速、减速整合在一个踏板上。当e-Pedal模式开启后,驾驶员只需增加或减少油门踏板的力度,就可以精准控制加速、减速和刹停操作。

在e-Pedal模式中有两种制动方式,首先是利用电子控制的再生制动(动能回收),不过只针对前轮工作;另一种则是传统液压的摩擦制动。系统会根据路面情况选择两种刹车配合启用,比如电池电量低、地面湿滑等情况,就会使用传统液压制动进行刹车。

在官方演示中,即使是在30%的坡道上,驾驶员松开e-Pedal踏板也能使车辆完全刹停,且在刹停后保持静止不溜车,自动拉起手刹,无论在上坡还是下坡中,均可以实现,只有当驾驶员再次踩下油门踏板后车辆才会继续前进。

“伪·单踏板驾驶”和“真·单踏板驾驶”区别的关键,在于前者只是使用能量回收进行制动,制动效果由电机的反拽力度决定,而后者是真正地接入了刹车系统,制动效果由踏板线性控制,可以做到更为精准的刹车效果。

很有可能,部分“刹车失灵”出事的车主,就是将“伪·单踏板驾驶”当成“真·单踏板驾驶”来使用,习惯性依赖动能回收带来的减速效果,而忽视了第一时间应该踩刹车。

单踏板驾驶模式的利与弊?

任何技术的发展必定有其愿景,但和世间万物一样,都有利有弊。单踏板驾驶模式的优点:

一是实现了高效的动能回收,据相关机构测试,电动车开启强动能回收并使用单踏板操作,NEDC工况续航里程贡献率可达15%-20%的左右,对于电动车的续航有不小的提升。

二是可实现一定的制动效果,由于电机反转的拖拽效果,能将行驶不需要的动能转化为电能,从而让车辆减速,在一些路况较好的环境下,通过合理的提前预判确实能实现单踏板制动。

三是简化了操作,这个很好理解,本来需要两个踏板进行的驾驶操作,现在只需要一个踏板就可以完成,简化了右脚在不同踏板之间移动的操作。

然而,硬币的反面也存在。

近两年的电动车,厂商通过宣传教育的方式,大力推广单踏板驾驶。但许多新手开始使用时,会容易形成“风琴脚”。

这是因为能量回收介入条件与车辆实时状态不相关,且回收力矩偏大,会导致车辆进入能量回收很突兀,且加减速感波动较大,一踩一停,容易给乘客带来眩晕等不舒适的驾驶体验。这一点要直到练习到精确控制的“黄金右脚”才算解决。

其次,对于很多老手来说,在长期的驾驶过程中,对单踏板模式产生了依赖,右脚始终放在一个踏板上,但大部分车型又不是『真·单踏板模式』,所以做不到完全的制动刹停,遇到紧急情况很可能反应不过来,从而错过了最宝贵的踩刹车踏板的时间,从而导致意外,并且很可能事后自己都没有意识到踩错了踏板。

继续深挖,还有更深层次的原因——

单踏板驾驶模式的反应逻辑,和人体的应激机制是相悖的。

刹车作为反映驾驶员意图的主要控制器,和油门一样,并不是一个简单到只有“开”和“关”两个状态的“传感器”,而是一个巨大的多维量表。

进一步说明,松油门可以被理解为“驾驶员希望减速”,但是只靠是否松油门这个“开”和“关”的一维变量,汽车无法理解你需要多少减速度,是该紧急刹车?还是柔和地滑行减速?

如果你希望紧急刹车,但是松油门的速度慢了,被理解为只是中度刹车,这个时候你该如何补救?难道要重新踩一次再松一次油门么?还是说直接踩制动踏板?如果是后者,单踏板驾驶模式不就失去意义了吗?

从生物学角度来说,这更是一个问题。

肌肉记忆,有时候也是一件很可怕的事情。

人类的肌肉,在遇到危险或刺激,第一反应是肌肉收紧用力。譬如我们紧张的时候会四肢僵硬,甚至起鸡皮疙瘩,这就是肌肉应激后的收紧反应。也就是说,我们遇到危险的时候肌肉更容易绷紧,做出“踩”这个动作,而不是“松”这个放松的动作。

那么问题来了,如果在大部分时间内,司机都在使用单踏板开车,久而久之,他的肌肉记忆就会被不自觉地被篡改成“抬起踏板等于刹车”,而“踩下踏板等于刹车”的习惯则被悄悄抹去。

彼时,当前方遇到紧急情况时,精神处于高度紧张的司机往往只会抬起右脚,而忘记去踩刹车踏板。这还不是最可怕的,更可怕的是当下一秒司机发现车速没有降下来,想起应该踩刹车时,他的肌肉记忆又鬼使神差地让他踩下了加速踏板,后果就有可能变成这样...

这也是为什么很多电动车事故中,车辆在避险时会出现突然加速的原因,车主在慌乱中都没意识到自己踩错了踏板。

有趣的是,这还会与辅助驾驶的判断逻辑相悖。

传统刹车的触发逻辑是给车辆一个正向指令——即踩下踏板,单踏板刹车的触发逻辑则是给出一个逆向指令——即松开踏板,而自动驾驶的触发逻辑也是给出逆向指令——松开踏板。

于是无法解决的逻辑悖论出现了,当我们需要用单踏板去中断自动驾驶时,无法用一个逆向指令去结束另一个逆向指令,因为自动驾驶时我们本来就没有踩踏板,那怎么再让车辆知道我们要刹车呢?所以,最后即使自动驾驶普及了,还是需要一个制动踏板或接管按键才能解决我们的问题。

该如何正确的使用单踏板驾驶模式?

事到如今,虽然单踏板模式存在一些安全隐患,但它已然成为一种趋势。也许未来会有更好的模式替代,但是在此之前,我们只能学会如何开好电动车,即如何正确使用单踏板模式。

首先,如果你并不喜欢单踏板模式,那就把动能回收调至最低,然后双踏板当作燃油车开,也没什么问题,牺牲了一小部分续航,影响并不大。

——熟悉零界点

想尝试用好单踏板模式?那就得学会摸熟车辆的匀速行驶零界点,它指的动能回收开启时,踩下电门踏板后,车辆保持稳定功率并且匀速行驶的踏板位置。匀速行驶零界点就是车辆行驶正负功率的分界点。

当油门踏板达到匀速行驶零界点时,再深踩油门,电机功率提升,车辆开始加速;松电门踏板时,电机功率降低,动能回收系统介入,开始有制动效果。匀速行驶零界点随车速和坡度等因素不停的改变,并不是一直保持不变,这就要反复的练习,对车辆本身足够熟悉。

其次,在驾驶员操作上,加速时尽量匀速踩下加速踏板,不要猛地一脚踩到底;减速时尽量匀速抬起踏板,不要猛地抬起来。虽然不同车企新能源车的加速制动调校都不太一样,但相对温和的驾驶员操作指令也能带来相对柔和的反馈。建议在车上载有其他乘客的情况下,减少使用强制动能回收模式或者用更细腻的操作来减少乘客在频繁加减速的不适感。

——预判很重要

再来,还有一个无论是燃油车还是电动车都应该需要培养的技能,预判能力,包括与前车的车距和观察前方的路面情况。

合理的车距控制,是使用单踏板操作的前提——足够的缓冲距离能够让单踏板操作游刃有余地进行,并且保证动能回收系统充分制动回收能量。

一旦过于接近前车,前车的突然减速会让后车所需制动力超过动能回收的制动极限,转而需要机械制动介入才能避免追尾事故发生。保持与前车合理距离的驾驶习惯,也从另外一种层面上保证了单踏板模式的可用性和行车安全性。

——别忘记刹车,养成正确的肌肉记忆

即使完全适应了单踏板驾驶,或者习惯了强动力回收模式,也一定打起十二分精神,不管是自己的肌肉记忆还是大脑记忆都要留下“刹车踩踏制动踏板”的操作逻辑,在紧急情况时一定要大力踩下制动踏板。

即使遇到制动踏板变硬的情况也不要慌张,此时车辆依旧拥有制动能力,持续以自己最大的力量踩踏制动踏板,直至车辆平稳停下。譬如特斯拉的几起事故,就是因为特斯拉刹车助力失效,而驾驶员没有用力踩下制动踏板,误以为刹车失灵而导致了事故。另外,如果在高速工况下,优先踩刹车而切忌乱打方向盘,遵循让速不让道的原则。

单踏板驾驶模式的未来

以特斯拉为代表的电动车采用的“伪·单踏板驾驶”模式,一直以来颇具争议。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)曾对246例特斯拉失控加速事件进行了调查。调查报告显示,这246个案例全部都是踩错踏板造成的。

容易出错的肌肉记忆,加上电动车迅雷不及掩耳的加速性能,很容易就造车误踩踏板导致事故。但这并不是说,单踏板驾驶是一项需要否定的技术,而是说明它对于驾驶者注意力的要求会更高。

如果将来所有的电动车都能实现类似日产聆风e-Pedal的“真·单踏板驾驶”模式,如果驾驶者能够合理地使用单踏板,那么,新技术确实能实现更加轻松的驾驶,并且能够提升车辆的续航能力,减少对刹车系统的磨损消耗,一举多得。

单踏板模式的设想很有新意,它可以让驾驶变得更简单,但需要用户转变驾驶习惯可不容易。在目前看来,大家还是小心驶得万年船吧。

最后,如果特斯拉的陶琳女士早这么回复,也不会多那么多负面新闻了吧。

(图/文/摄:皆电 唐科)

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