趙旭　高勝輝　李林

摘 要：隨著環(huán)保意識(shí)的提高，純電動(dòng)汽車(chē)已成為新能源汽車(chē)的主要發(fā)展方向之一。在碳減排和節(jié)能方面，制動(dòng)能量回收技術(shù)已成為純電動(dòng)汽車(chē)中最重要的技術(shù)之一。單踏板駕駛模式作為一種新興的駕駛模式，其制動(dòng)能量回收技術(shù)的研究成為了當(dāng)前的熱點(diǎn)之一。本文選取單踏板駕駛模式下純電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回收問(wèn)題作為研究對(duì)象，采用問(wèn)卷調(diào)查的方式，分析其應(yīng)用情況，為新能源汽車(chē)的制動(dòng)能量回收技術(shù)提供一定的應(yīng)用參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)翁ぐ羼{駛模式 純電動(dòng)汽車(chē) 制動(dòng)能量回收

1 引言

制動(dòng)能量回收技術(shù)在純電動(dòng)汽車(chē)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛不同，純電動(dòng)汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，能將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在電池中，從而提高能源利用率。在單踏板駕駛模式下，車(chē)輛駕駛員只需要減少踏板的壓力就能完成制動(dòng)，避免了傳統(tǒng)制動(dòng)踏板的連續(xù)踩踏操作，使得制動(dòng)過(guò)程更加簡(jiǎn)單方便。因此，對(duì)于單踏板駕駛模式下的制動(dòng)能量回收研究，有著十分重要的實(shí)際意義。

本文以單踏板駕駛模式下純電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)能量回收為研究對(duì)象，采用問(wèn)卷調(diào)查的方式，分析其應(yīng)用情況，以期為實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)的節(jié)能減排，提高能源利用率，減少環(huán)境污染等方面提供一定參考。

2 單踏板駕駛模式原理

單踏板駕駛模式主要是在擁有制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的新能源汽車(chē)上使用，一般是通過(guò)加速踏板的行程變化率的改變來(lái)增速與減速。由上文制動(dòng)能量回收原理所述，當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，行車(chē)電腦會(huì)根據(jù)駕駛員踩下的加速踏板力度直接反饋在控制器中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)控制器的信號(hào)強(qiáng)弱來(lái)改變轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)輕踩加速踏板緩慢加速，重踩加速踏板快速加速。當(dāng)駕駛員松開(kāi)加速踏板時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速減緩并開(kāi)始制動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行能量回收。

如圖1所示特斯拉單踏板駕駛模式的運(yùn)行原理，在單踏板駕駛模式中主要分為以下6個(gè)駕駛階段，①表示的是車(chē)輛在停止?fàn)顟B(tài)，加速踏板處于0%，行駛速度為零。②表示車(chē)輛處于強(qiáng)力加速階段，速度上升趨勢(shì)明顯，加速踏板踩下力度接近100%。③表示車(chē)輛處于緩慢加速的狀態(tài)，加速趨勢(shì)變緩明顯，并且車(chē)輛接近于滑行狀態(tài)。④加速踏板幅度接近0%，相當(dāng)于加速踏板松開(kāi)，車(chē)輛處于電機(jī)制動(dòng)減速狀態(tài)，并且?guī)?dòng)能量回收系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)加速踏板完全放開(kāi)時(shí)，駕駛員可以獲得最大的減速和最大的電池充電量，或最大的再生量?；謴?fù)速度最大的減速值在老款特斯拉車(chē)型上約為0.2g，在新款特斯拉車(chē)型上約為0.3g。在0.3g的情況下，減速水平感覺(jué)就像一輛內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)在一檔減速時(shí)使用手動(dòng)換擋[13]。在保持腳踩油門(mén)的情況下，扭矩可以在最大正扭矩和負(fù)制動(dòng)扭矩之間連續(xù)調(diào)節(jié)。駕駛員需要踩下剎車(chē)踏板的唯一時(shí)間是當(dāng)他想要完全停止或當(dāng)他需要在高于0.3 g的水平進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)。⑤車(chē)輛處于較弱的減速和能量回收狀態(tài)，此時(shí)車(chē)輛行駛速度已經(jīng)被大大降低。⑥車(chē)輛處于停止?fàn)顟B(tài)，與①相同。加速踏板幅度為0%，車(chē)輛不再進(jìn)行加速。

由上述所知，在整個(gè)過(guò)程中，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)主要是在車(chē)輛滑行或者減速的狀態(tài)下進(jìn)行，在需要頻繁制動(dòng)的城市道路和可遠(yuǎn)距離滑行的高速路段，是很適合使用單踏板駕駛模式出行。

3 單踏板駕駛模式的應(yīng)用情況

為了更加全面深入了解地研究制動(dòng)能量回收與單踏板駕駛模式在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用效果，本研究設(shè)計(jì)并實(shí)施了一份針對(duì)單踏板駕駛模式的調(diào)查問(wèn)卷。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，我們意在了解各類(lèi)車(chē)主對(duì)單踏板駕駛模式的認(rèn)知程度、使用感受以及在城市道路中應(yīng)用情況等方面的情況，以及對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)的改進(jìn)及建議。本次調(diào)查以“問(wèn)卷星”為平臺(tái)，有效問(wèn)卷131份，問(wèn)卷內(nèi)容如附頁(yè)一。

3.1 單踏板駕駛模式適用的道路類(lèi)型

本次問(wèn)卷調(diào)查中的人員駕駛時(shí)限以及每周駕駛頻次如圖2所示，基本為兩年以上并且每周都有一定駕駛時(shí)長(zhǎng)，可認(rèn)為駕駛經(jīng)驗(yàn)較為豐富，在行駛的道路上有自己的判斷，駕駛意識(shí)獨(dú)立。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)于是否了解新能源汽車(chē)單踏板駕駛模式，與其認(rèn)為適合的道路的關(guān)系中可以看出，了解單踏板駕駛模式的被調(diào)查者中52.94%認(rèn)為使用該駕駛模式適合在城市的筆直大道中行駛，在不了解此模式的被調(diào)查者中占40.21%。認(rèn)為單踏板駕駛模式更適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)彎曲的且較窄道路的分別占32.35%和43.3%。如表1所示。

結(jié)合被調(diào)查者對(duì)平常汽車(chē)的使用習(xí)慣，在日常生活中每天都會(huì)開(kāi)車(chē)或者經(jīng)常開(kāi)車(chē)的被調(diào)查者的使用目的是代步，分別為53.66%與53.99%，為大多數(shù)。并且在2022年新能源車(chē)的銷(xiāo)量調(diào)查中，2022年全年國(guó)內(nèi)31個(gè)省份的新能源乘用車(chē)合計(jì)上險(xiǎn)量為523.31萬(wàn)輛。在全國(guó)31個(gè)省份中，廣東遙遙領(lǐng)先，2022年上險(xiǎn)量高達(dá)75.69萬(wàn)輛，比上年同期增長(zhǎng)了80.82%，在全國(guó)所占的市場(chǎng)份額為14.46%。其中，深圳市和廣州市全年上險(xiǎn)量分別高達(dá)21.15萬(wàn)輛和17.35萬(wàn)輛，兩市合計(jì)占據(jù)了廣東省的半壁江山[1]。其次，佛山市和東莞市兩市合計(jì)占比也超過(guò)了兩成，而廣東省下轄的其他17個(gè)城市合計(jì)占比則不足三成。由此可見(jiàn)新能源汽車(chē)分布并不均衡，城市集中度較高。所以大多數(shù)人認(rèn)為在城市中更為合適。

制動(dòng)能量回收效率與車(chē)速和制動(dòng)次數(shù)有關(guān)[2]，這就將鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路特點(diǎn)與城市道路特點(diǎn)區(qū)分開(kāi)來(lái)。由于車(chē)輛的制動(dòng)工況取決于車(chē)輛的交通流量、路面條件、交通管制、人口密度等情況，城市路況往往比鄉(xiāng)鎮(zhèn)路況更為繁雜。大中城市制動(dòng)次數(shù)

比鄉(xiāng)鎮(zhèn)的每公里制動(dòng)次數(shù)多，因而對(duì)在大中城市運(yùn)行的車(chē)輛采用能量回收系統(tǒng)，將取得更為明顯的節(jié)能效果[3]。

綜上所述，制動(dòng)能量回收的效果在城市中更能體現(xiàn)出來(lái)，而為了提高動(dòng)能回收的單踏板駕駛模式在頻繁的制動(dòng)中更有優(yōu)勢(shì)。

3.2 駕駛員對(duì)單踏板模式的適應(yīng)性

對(duì)于駕駛員的使用感受，在被調(diào)查者中認(rèn)為單踏板駕駛模式對(duì)于老年人與新手來(lái)說(shuō)更容易上手的有91人，占69.47%。認(rèn)為相對(duì)困難的有25人，占19.08%。不確定是否容易或者簡(jiǎn)單的人數(shù)為15人，占11.45%。由此可見(jiàn)，大部分人認(rèn)為單踏板駕駛模式能夠更加簡(jiǎn)化汽車(chē)駕駛，但是對(duì)于任何人來(lái)說(shuō)，適應(yīng)一個(gè)新的駕駛模式的能力需要根據(jù)具體情況而定[4]。交叉分析被調(diào)查者年齡和其是否認(rèn)為使用單踏板模式需要適應(yīng)期，所得數(shù)據(jù)如圖3。

有此可見(jiàn)，各個(gè)年齡段中，大多數(shù)人都認(rèn)為使用單踏板模式需要有一定的適應(yīng)期。單踏板模式是近幾年電動(dòng)汽車(chē)興起的產(chǎn)物，在傳統(tǒng)燃油車(chē)與新能源車(chē)平分天下的現(xiàn)在，接觸到單踏板駕駛模式的人數(shù)只占所有駕駛員的一部分。根據(jù)被調(diào)查者反應(yīng)出的數(shù)據(jù)，認(rèn)為能夠在一周內(nèi)適應(yīng)此駕駛模式的人有46人，占比35.11%。認(rèn)為自己能夠在兩周內(nèi)適應(yīng)的人數(shù)為58人，占比44.27%。認(rèn)為其在一個(gè)月內(nèi)適應(yīng)的人數(shù)為21人，占比16.03%。認(rèn)為自己無(wú)法適應(yīng)的人數(shù)為6人，占比4.58%。所以對(duì)于不同群體而言，適應(yīng)新的駕駛模式需要的時(shí)間也不同。

對(duì)于新手而言，單踏板駕駛模式可以減少因頻繁踩剎車(chē)而引起的疲勞和緊張感，使其更加輕松地控制車(chē)速，提高駕駛的安全性和舒適性。然而，對(duì)于沒(méi)有接受過(guò)足夠駕駛訓(xùn)練的新手來(lái)說(shuō)，單踏板駕駛模式也可能會(huì)使其對(duì)車(chē)速的控制不穩(wěn)定，導(dǎo)致安全隱患。因此，對(duì)于新手而言，單踏板駕駛模式的適用性需要在充分的訓(xùn)練基礎(chǔ)上，根據(jù)個(gè)人能力和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷。對(duì)于高齡駕駛者（指50歲及以上）而言，反應(yīng)速度和身體機(jī)能可能已經(jīng)有所下降，因此對(duì)于單踏板的控制可能存在困難。不管是擁有較長(zhǎng)駕齡的司機(jī)還是剛上路的新手，適應(yīng)新的駕駛模式也需要一定的時(shí)間和訓(xùn)練。因此，單踏板駕駛模式的適用性需要根據(jù)個(gè)人身體機(jī)能和駕駛經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷。

3.3 單踏板駕駛模式的實(shí)際使用

發(fā)改委新發(fā)布的《新建純電動(dòng)乘用車(chē)生產(chǎn)企業(yè)投資項(xiàng)目和生產(chǎn)準(zhǔn)入管理的暫行規(guī)定》中試制樣車(chē)技術(shù)要求中對(duì)試制樣車(chē)制動(dòng)能量回收性能要求“城市工況下制動(dòng)能量回收對(duì)續(xù)駛里程的貢獻(xiàn)率不低于15%”，強(qiáng)調(diào)了制動(dòng)能量回收在純電動(dòng)車(chē)的重要性與增加能量使用效率的基本要求。單踏板駕駛模式的出現(xiàn)使車(chē)輛能頻繁電機(jī)制動(dòng)，從而獲得最大的能量回收效益。

在2018年，日產(chǎn)聆風(fēng)配置了e-Pedal電子踏板系統(tǒng)，這類(lèi)似于單踏板駕駛，也是全球首款采用該駕駛模式的車(chē)型，能夠滿足駕駛員日常90%的操作需求[5]。奧迪e-tron原型車(chē)僅通過(guò)電機(jī)制動(dòng)回收能量，不使用傳統(tǒng)的剎車(chē)——所以這覆蓋了90%以上的減速，能量回收系統(tǒng)貢獻(xiàn)了高達(dá)30%的續(xù)航里程。因此，在幾乎所有正常的剎車(chē)動(dòng)作中，能量都會(huì)反饋給電池。比亞迪秦EV根據(jù)官方數(shù)據(jù)可以知道，在使用單踏板駕駛模式的過(guò)程中，可以使續(xù)航增加一個(gè)百分比。大量的純電動(dòng)車(chē)企在系統(tǒng)中有設(shè)置單踏板模式，需要通過(guò)車(chē)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置動(dòng)能回收的強(qiáng)度，從而開(kāi)啟此駕駛模式。

以特斯拉汽車(chē)為例，在開(kāi)啟動(dòng)能回收設(shè)置后，駕駛員通過(guò)加速踏板來(lái)控制車(chē)輛的加速與減速。在中國(guó)以 NEDC 標(biāo)準(zhǔn)（新標(biāo)歐洲循環(huán)測(cè)試）為基礎(chǔ)的國(guó)標(biāo)工況下，可以為車(chē)輛增加 15% - 25%的續(xù)航里程[6]。并且以自動(dòng)駕駛著稱的特斯拉汽車(chē)?yán)靡幌盗械膫鞲衅?、攝像頭等技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的車(chē)速控制、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)等。而特斯拉公司青睞的單踏板駕駛模式對(duì)自動(dòng)駕駛的發(fā)展具有借鑒意義。單踏板駕駛模式是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵性技術(shù)之一。在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，駕駛員只需觀察駕駛環(huán)境的安全，車(chē)輛的加速和制動(dòng)控制需要由系統(tǒng)自主完成，并且系統(tǒng)可以對(duì)踏板進(jìn)行更精準(zhǔn)的控制，使汽車(chē)可以在平穩(wěn)的狀態(tài)下提高動(dòng)能回收效率。而單踏板駕駛模式的設(shè)計(jì)思路可以為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供重要參考，使得車(chē)輛的控制邏輯更加簡(jiǎn)單易懂，并且在緊急情況下的反應(yīng)速度更快。

單踏板駕駛模式是一種新型的駕駛模式，其主要優(yōu)勢(shì)是可以通過(guò)加速踏板完成加速和減速的操作，在不進(jìn)行緊急制動(dòng)的情況下，不需要再踩剎車(chē)踏板進(jìn)行車(chē)輛制動(dòng)，讓駕駛員的駕駛操作更加輕松和自然，并且能夠有效地提升車(chē)輛的能量回收效果，增加車(chē)輛續(xù)駛里程[7]。在適用性方面，單踏板駕駛模式非常適合那些需要頻繁行駛在城市擁堵路段的駕駛員，例如上下班通勤、城市出租車(chē)司機(jī)等。首先，單踏板駕駛模式具有高度的實(shí)用性。在城市擁堵情況下，駕駛員需要頻繁剎車(chē)和加速，只需要控制一個(gè)踏板，大大簡(jiǎn)化了操作流程。其次，單踏板駕駛模式具有較好的安全性。在傳統(tǒng)駕駛模式下，駕駛員需要通過(guò)剎車(chē)和油門(mén)兩個(gè)踏板來(lái)控制車(chē)速和剎車(chē)，存在操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。而單踏板駕駛模式通過(guò)單踏板控制加速和剎車(chē)，有效避免了操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)，提高了駕駛的安全性和穩(wěn)定性。最后，單踏板駕駛模式具有較佳的駕駛舒適性。傳統(tǒng)駕駛模式需要頻繁切換剎車(chē)和油門(mén)，操作相對(duì)繁瑣，容易引起駕駛員的疲勞和不適。而單踏板駕駛模式通過(guò)單踏板控制加速和剎車(chē)，使得駕駛員的操作更加簡(jiǎn)單和輕松，減少了駕駛員的疲勞感，提高了駕駛的舒適性和體驗(yàn)。

4 結(jié)論

綜上所述，單踏板駕駛模式具有很高的適用性，特別是在城市擁堵路段和需要頻繁剎車(chē)和加速的情況下，其優(yōu)勢(shì)更加突出。同時(shí)，單踏板駕駛模式也具有較好的安全性和駕駛舒適性，可以滿足駕駛員的不同需求和期望。

項(xiàng)目名稱：智能油電復(fù)合式雙色液態(tài)硅膠注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究，項(xiàng)目編號(hào)：2020KTSCX164。

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