電動車單踏板模式的每次上熱搜，都伴隨著普通民眾的“血與淚”。兩者是否有直接的關(guān)系，本文不去分析、揣測。看到越來越多的新車型加入到單踏板模式陣營，我只想靜靜地科普這一飽受爭議的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其背后的工作原理。

01什么是單踏板模式

在手動擋車型上，如圖1左圖所示，我們通過左右腳配合踩離合踏板、制動踏板和油門踏板實(shí)現(xiàn)掛/換檔以及車輛的加/減速/剎停，在這一階段，我們需要用兩只腳控制三個踏板。

后來，自動檔被發(fā)明了出來。在自動擋車型上，如圖1右圖所示，我們通過右腳踩油門踏板實(shí)現(xiàn)車輛的加速，通過松油門踏板、移腳去踩制動踏板實(shí)現(xiàn)車輛的減速/剎停。在這一階段，我們需要用一只腳控制兩個踏板。

圖1 三踏板和二踏板實(shí)物

到現(xiàn)在，當(dāng)電動車滿街跑的時(shí)候，一種叫做單踏板模式的新鮮事物不斷沖擊著人們倦怠的神經(jīng)。單踏板模式準(zhǔn)確來說是一種駕駛模式，是一種基于動能回收系統(tǒng)開發(fā)出來的功能，而不是字面意思理解的主駕下面只有一個踏板，電動車的主駕下面依舊有制動踏板和電門踏板。

單踏板模式激活后，電門踏板踩得深一點(diǎn)，車輛進(jìn)入到正常加速模式；電門踏板踩得淺一點(diǎn)，車輛動能回收系統(tǒng)介入，進(jìn)入到動能回收模式，此時(shí)車輛將開始進(jìn)行一定程度的減速，具備類似制動踏板的功能。一個電門踏板既能進(jìn)行加速，也能進(jìn)行減速，所以被親切的稱為單踏板模式。

圖2展示了沒有單踏板模式的燃油車和有單踏板模式電動車的工作原理示意圖。在圖2左圖中，我們可以看到燃油車油門踏板踩的深，產(chǎn)生的加速度大，踩的淺，產(chǎn)生的加速度小。需要剎車的時(shí)候，將腳換到剎車踏板，這是當(dāng)前絕大多數(shù)駕駛員所養(yǎng)成的駕駛習(xí)慣。

圖2 不帶單踏板模式的燃油車和帶單踏板模式電動車的工作原理

而在右圖中，我們可以看到電動車電門踏板踩下的閾值只有大于P值時(shí)，才會產(chǎn)生加速度，而當(dāng)踩下的閾值小于P值時(shí)，動能回收系統(tǒng)介入，不僅不會產(chǎn)生加速度，還會產(chǎn)生減速度。這樣當(dāng)車輛處于路況不復(fù)雜場景時(shí)，駕駛員完全可以通過一個電門踏板慢慢將車速降為0。

目前絕大多數(shù)電動車都配置有單踏板模式，只是各家的軟件標(biāo)定策略不同，導(dǎo)致用戶的感受也參差不齊。而Tesla以不支持用戶關(guān)閉，且采用強(qiáng)動能回收模式，讓單踏板模式感受更加明顯，也成為單踏板模式實(shí)質(zhì)上最重要的推動者。

目前，單踏板模式在業(yè)界有著褒貶不一的兩種聲音（主要是針對Tesla的單踏板模式）。

支持者認(rèn)為單踏板模式百利而無一害：

（1）能夠讓車輛在行駛過程中進(jìn)行充分的能量回收，提升續(xù)航里程；

（2）能夠減少駕駛員右腳來回移動的頻率、幫助駕駛員更好的控制車速，大幅提升駕駛舒適感；

（3）能夠減少制動系統(tǒng)的觸發(fā)次數(shù)和力度，延長剎車片的使用壽命。

反對者認(rèn)為單踏板模式是反人類的設(shè)計(jì)，必將增加事故發(fā)生的幾率：

（1）開慣了燃油車的司機(jī)會不習(xí)慣動能回收模式帶來的拖拽感，且一旦習(xí)慣之后，容易讓形成肌肉記憶的燃油車?yán)纤緳C(jī)，出現(xiàn)誤踩；

（2）一些新手司機(jī)，尤其是駕駛習(xí)慣不良的新手司機(jī)，緊急情況，更容易出現(xiàn)誤踩。

02什么是動能回收系統(tǒng)

單踏板模式這一套行云流水般的操作，得益于背后默默奉獻(xiàn)的動能回收系統(tǒng)。

法拉第在初中時(shí)就告訴過我們：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，俗稱磁生電，工作原理如圖3所示。

圖3 磁生電工作原理

電動車動能回收系統(tǒng)正是基于上述磁生電原理，電動車在松電門踏板或踩制動踏板過程，電機(jī)和車輪還是耦合在一起，電機(jī)中轉(zhuǎn)子在車輪和傳動機(jī)構(gòu)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)并且被定子饒組線圈切割磁感線?；诖派娫?，一方面定子繞組中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流可通過回路給電池充電。另一方面轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生反向扭矩從而阻止車輛向前行進(jìn)，以此實(shí)現(xiàn)車輛減速。

動能回收系統(tǒng)誕生于2009年，最初被用于F1賽車上。通過在原車發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上增加一個電機(jī)和一套電池組，賽車在剎車的時(shí)候可以通過反轉(zhuǎn)電機(jī)將車輛的動能轉(zhuǎn)化為電能并存儲在電池組內(nèi)。而在加速的過程中，則可以把這部分存儲的電能通過電機(jī)進(jìn)行釋放，來獲得更強(qiáng)的動力。據(jù)了解F1賽車使用動能回收系統(tǒng)可以讓賽車有將近十分之一的時(shí)間擁有110%的動力。

燃油車時(shí)代，剎車過程中的動能基本上都伴隨著剎車片的熱量消散在空氣中。燃油車一方面不具備動能回收的硬件基礎(chǔ)，另一方面對于遍地加油站來說顯得也不是太必要。但是當(dāng)電動車時(shí)代到來，如何省電，如何提高續(xù)航里程，成為各家廠商不斷追求的“真理”之后。這部分浪費(fèi)的動能就顯得彌補(bǔ)珍貴，而電動車天生的電機(jī)驅(qū)動又為動能回收系統(tǒng)提供了絕佳的硬件基礎(chǔ)。

綜合廠家和專業(yè)評測機(jī)構(gòu)給出的數(shù)據(jù)可以大概總結(jié)出：采用動能回收系統(tǒng)，在我國以NEDC 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的國標(biāo)工況下，動能回收系統(tǒng)可以增加15% - 25%的續(xù)航里程。而影響動能回收系統(tǒng)效率的原因可以歸為兩類：硬件和軟件。

• 硬件

硬件上又包含三方面：一是逆變器的功率，二是電池容量，三是電池電量。

（1）基于磁生電發(fā)出的電都是交流電，而電池只能存儲直流電，因此需要一個逆變器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，而這個逆變器能夠承受的功率上限就可以理解為是動能回收系統(tǒng)功率的上限。

（2）電池容量對動能回收系統(tǒng)的影響就比較直觀了，更大的電池可以承載更多的電量。電池容量對混動車型來說可能是個限制，但對全身都是電池的電動車來說基本不會有影響。

（3）電池電量達(dá)到95%以上，為了防止動力電池過充，動能回收系統(tǒng)就沒辦法工作或者效果下降，畢竟回收的電已經(jīng)無處安放。有些廠商會限制充電上限在90%-95%，以便動能回收系統(tǒng)可以全力工作。

• 軟件

軟件主要指的是軟件標(biāo)定策略，這也是真正影響動能回收系統(tǒng)的最終用戶使用感受，行業(yè)內(nèi)目前主要有無關(guān)聯(lián)、部分關(guān)聯(lián)、全關(guān)聯(lián)三種策略。

（1）無關(guān)聯(lián)，動能回收系統(tǒng)沒有和制動踏板或電門踏板做任何關(guān)聯(lián)。完全松掉電門踏板后，用戶會非常明顯感受到動能回收系統(tǒng)帶來的拖拽感，這種充滿落差的體驗(yàn)就像是松完電門踏板直接踩制動踏板，而且還是深踩。這種體感不要說乘客容易暈車難受，駕駛員都容易暈車難受。因此，目前只有少部分廠家采取這種無關(guān)聯(lián)的軟件標(biāo)定策略。

（2）部分關(guān)聯(lián)，動能回收系統(tǒng)和電門踏板做強(qiáng)關(guān)聯(lián)，也就是上文介紹的單踏板模式。日常情況，通過一個電門踏板控制車輛的加減速，只有在突發(fā)情況時(shí)，你才需要去踩制動踏板。

多數(shù)廠家為單踏板模式設(shè)置了兩種動能回收模式：弱和強(qiáng)。在弱動能回收模式下，車輛減速不明顯，就像燃油車松開油門踏板后但不踩制動踏板時(shí)的狀態(tài)。在強(qiáng)動能回收模式下，車輛會立刻減速，更像松開油門踏板且踩制動踏板時(shí)車輛減速的狀態(tài)。

強(qiáng)動能回收模式雖然可以回收更多的動能，但是需要駕駛員改變原有的駕駛習(xí)慣。此外強(qiáng)動能回收模式也容易出現(xiàn)在不需要回收時(shí)產(chǎn)生無效回收的問題，比如在勻速行駛或滑行工況。這個時(shí)候?qū)︸{駛員腳法控制的精度要求較高，腳掌輕微的開合角度變化就能導(dǎo)致車輛在加速與回收之間反復(fù)橫跳，能量可能在這個過程就浪費(fèi)掉了。

（3）全關(guān)聯(lián)，動能回收系統(tǒng)和電門踏板及制動踏板均關(guān)聯(lián)，即駕駛員松開電門踏板或踩下制動踏板，都將激活動能回收系統(tǒng)。和電門踏板關(guān)聯(lián)已經(jīng)介紹，不再贅述。下面介紹和制動踏板關(guān)聯(lián)的邏輯。

當(dāng)駕駛者踩下制動踏板時(shí)，系統(tǒng)會根據(jù)踩制動踏板深度控制電機(jī)反扭矩工作，提供相應(yīng)的制動力并回收能量。當(dāng)制動踏板深度超過一定閾值，系統(tǒng)判斷動能回收系統(tǒng)無法滿足制動力要求時(shí)，傳統(tǒng)的機(jī)械液壓制動才會參與工作提供更強(qiáng)的制動力。

如果配合單踏板的弱動能回收模式，這樣的軟件標(biāo)定策略既可以在不改變經(jīng)過百年驗(yàn)證的安全駕駛方式，又能最大化發(fā)揮動能回收系統(tǒng)的價(jià)值。如果配合單踏板的強(qiáng)動能回收模式，將繼承單踏板模式的所有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

此外動能回收系統(tǒng)與制動踏板關(guān)聯(lián)的難點(diǎn)是如何保證動能回收系統(tǒng)和機(jī)械液壓制動協(xié)同工作時(shí)剎車的線性體驗(yàn)。有些標(biāo)定水平較差的動能回收系統(tǒng)，剎車踏板前段制動力綿軟，而后段機(jī)械液壓制動介入時(shí)制動力又突然變得非常強(qiáng)，致使體驗(yàn)十分割裂。而優(yōu)秀的標(biāo)定可以使駕駛者幾乎感受不到制動踏板在不同開度下機(jī)械液壓制動的介入以及工作模式的轉(zhuǎn)變。

03寫在最后

對于一個沒有開過帶有單踏板模式車的人來說，很難給出是天才設(shè)計(jì)還是瘋子挑釁的結(jié)論，很遺憾再一次做了標(biāo)題黨。但我突然想到這了解決這一問題的終局方案——自動駕駛，可以肆無忌憚的進(jìn)行動能回收，可以無所顧忌的只發(fā)電門踏板的深度，畢竟終極形態(tài)已經(jīng)沒有駕駛位也沒有駕駛員。