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。 在手動擋的機械時代，采取這樣的設計而不是兩肢體分別控制油門和剎車是因為還需要控制離合器，但離合不能和剎車用一只腳控制，否則一剎車就會把發(fā)動機憋熄火，而用同一個腳控制油門和剎車則沒有大的沖突，二選一看似合理；可正因為一只腳要控制兩個踏板，正常行駛中突遇緊急情況需急剎車時，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，也就杜絕不了踩錯的可能。 有不少事故是駕駛者誤把油門當剎車踩造成的，特別是在突發(fā)正向撞車時整個人體在巨大的慣性下向前急沖，此時如果腳在油門上，人就根本沒有足夠的力量和時間把腳掌抬起并左移，只會不由自主踩下去，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危險的bug。 因此就要求駕駛者在不給油的時候右腳一定要放在剎車踏板上隨時做好剎車的準備，已經(jīng)形成了這樣的正確駕駛習慣的老司機駕駛傳統(tǒng)燃油車就不容易犯錯，而新手如果沒有養(yǎng)成正確的駕駛習慣在緊急情況下容易犯這樣的錯。

隨著科技的進步，汽車在不斷進化，越來越自動化、電氣化和智能化。自動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計依然沿襲了下來，也就把該設計的剎車反應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)動機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車采用的單踏板模式的動能回收則有明顯更強的減速作用，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，右腳不給油的時候也要放在油門上，以抬起的幅度控制回收的強弱也就是減速度的大小，這樣就容易給駕駛者一個錯覺，以為油門就是剎車，以至于在性命攸關的危急瞬間可能會錯誤的踩下油門，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。正常人的反應一般需要0.2秒左右，在高速駕駛時耽誤0.2秒可能就是生與死的分別，如以時速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間不用左右挪動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踏板之間切換，雖然表面感覺操作輕松方便了，但卻實實在在的大大增加了風險。 單踏板模式給駕駛人的好處是即時的，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險，在屢次嘗試沒有遇險而嘗到甜頭以后，就傾向于選擇性的對風險視而不見，直到有一次災禍降臨也悔之晚矣。 生命無價，為了簡化操作采取這樣暗藏風險的方案根本得不償失。

傳統(tǒng)汽車駕駛習慣遇到單踏板模式發(fā)生了什么？

學習駕駛是一個通過反復練習培養(yǎng)和訓練神經(jīng)系統(tǒng)條件反射和肌肉記憶的過程。駕駛習慣非一朝一夕養(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)一個條件反射需花費更長時間。

以特斯拉為代表的單踏板模式是對傳統(tǒng)汽車駕駛習慣的顛覆性的改變，原來的習慣是有很大一部分時間腳放在剎車踏板上，新的模式下卻是絕大部分時間要放在油門踏板上，對原已習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混亂，以至于老司機也容易犯錯踩油門這個表面看起來很低級的錯誤。

單踏板模式對于不固定開一臺車的人來說尤為危險，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)反應混亂，踩錯釀成事故的風險劇增。

由此可見，單踏板模式一旦遭遇傳統(tǒng)駕駛習慣，危險陡然暴增，成了一個致命的大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、電機控制系統(tǒng)及制動系統(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致。 但從另一個角度看，這么多踩錯踏板的案例，不能完全歸咎于駕駛者失誤，而應更多的考慮設計問題，顯然單踏板模式與踩錯踏板的幾率大增有直接關系。

如何解決問題？

傳統(tǒng)的油門和剎車的操控設計在電動汽車上已經(jīng)明顯不合時宜，而單踏板模式引起了很大爭議，也有人提出了一些改進方案，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。

電動自行車和電動三輪車的使用者比純電動汽車應該更多得多，為什么卻鮮見把油門當剎車的事故呢?

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

那在電動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力和制動的方式？這樣不就可以從根本上防止把油門當剎車踩嗎？

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，讓右腳只專門負責踩剎車，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時仍然習慣性的把右腳掌抬起向左轉然后向下踩，也絕不會出錯，而且這樣駕駛電動汽車將變得像駕駛電動兩輪車和三輪車一樣易學易用。

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

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

具體到如何控制油門，咱們再做進一步的思考：

不妨借鑒參考一些三輪車和代步車的設計。

電動自行車和摩托車采用的轉把控制動力的方式也有一個隱藏風險 -- 在人未坐穩(wěn)的時候如果不小心擰轉把，車會突然沖出去，這時人的第一反應是捏剎車和試圖向后拉拽把車停下來，可此時右手抓握轉把的角度無法回位，以致車繼續(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力輸出強弱不太安全。

但握方向盤有手掌再加上部分手指就夠了，可以騰出一個大拇指或食指控制動力輸出，其操作方向應該是向外推，而不是向內(nèi)拉，因為緊張時人的本能反應是握緊拳頭，采取伸展手指向外推的方式控制動力輸出就不會在遇到突發(fā)險情時誤操作。

在高等級自動駕駛完全實現(xiàn)之前手不能遠離方向盤是保證安全所必須的。這樣設計剛好契合，駕駛人如果要加速的時候就必須把手放在方向盤上，手一離開就失去動力而慢慢減速。

在轉大彎時需要雙手交替打方向，控制加速的手短時離開，車也會自然的減速，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)先的機制在大多燃油車上已普及，在高度電氣化的電動車上更不是問題，即使同時壓下剎車和油門也沒關系，系統(tǒng)只執(zhí)行剎車指令。就怕把油門當剎車踩，該踩剎車的時候沒踩到剎車卻踩到了油門，結果就是災難。

再討論下動能回收控制的優(yōu)化，見到和想到的有以下幾種：

1. 手指控制動能回收，別克微藍系列電動汽車已經(jīng)這樣做了，原先在一些燃油車上方向盤后設有換擋撥片，其中左側是減檔撥片，在別克微藍上此處撥片改為了動能回收開關，用手指勾拉撥片就開啟動能回收，松開就關閉，這是一個非常好的設計，不過它只能控制動能回收的開關，還不能控制回收強度；如果在此基礎上進一步升級，把這個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指尖雙向撥動的需要，手指內(nèi)勾是動能回收，手指外推是給油，一個指頭控制車輛加減速，那就更完美了。

   圖：別克微藍系列電動汽車的動能回收撥片

   

   2. 單踏板加減速不可取，但把動能回收和剎車集成到一個踏板未嘗不可，輕踩為動能回收，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車就是這樣的設計。 但動能回收受溫度和SOC狀態(tài)影響而會有大幅度變化，影響制動效果和駕駛者的操控，所以最好是通過智能補償實現(xiàn)對減速度的精準線性控制，根據(jù)踩下踏板的幅度準確的控制減速度大小，即使在因低溫或滿電而動能回收失效的情況下，剎車系統(tǒng)也能夠增大力度補上，使得制動效果和駕駛感受不變，做到完美兼顧，就是在技術上會難一些。

   3. 左腳踏板負責動能回收強度，右腳控制剎車。

   這就有點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。 兩個腳分別控制實現(xiàn)起來成本較低，就是操控稍有點復雜，而且這樣的調(diào)整就像開手動檔轉到開自動擋車需要一定的適應過程，不是最優(yōu)方案。

   最后還有一點思考，電動汽車如何能更好的緊急剎停？

   在突然發(fā)現(xiàn)有前撞風險的時刻，人一般會全身肌肉緊張，雙腳本能的向前踩死；而且在不幸撞車時，四肢用力向前伸直抵死前面可支撐物是最較好的防護姿勢。 因此，汽車的操控設計應該做相應的考慮。

   為加強緊急制動的效果，是否可以加入這樣一個動作邏輯？-- 如剎車踏板被大力踩下，則觸發(fā)系統(tǒng)指示電機控制器不僅完全切斷對電機的驅動電流的輸出，而且將電機線圈短路，以形成最大的電磁阻力，在最短時間消除電機轉動慣性，并將此響應設置為最高級，消除失控加速的可能。 因為純電動汽車大部分沒有離合器，電機轉子始終和車輪是耦合的，尤其在低溫或電池滿電時不能動能回收，不僅損失不少制動力，而且高速轉動的電機實際也要靠剎車片摩擦阻力降下來，也即是給剎車系統(tǒng)增大了負載。

   本文謹提供一些思路，供大家探討。

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