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實際上滑行能量回收與制動能量回收是兩種不同的能量回收形式。相比較之下滑行能量回收SRBS要比制動能量回收CRBS更容易去實現,能量回收的上限也更高,甚至是可以達到1G減速度的能量回收。但如此大的減速度,制動能量回收目前則承受不住,CRBS目前能達到0.3-0.5G減速度能量回收。
滑行能量回收SRBS本身並無問題,但這種方式會悄然改變駕駛者的駕駛習慣,會讓駕駛者在不斷用車過程中逐漸忘記還有剎車踏板的存在。很多朋友真的認為現如今的特斯拉電車是單踏板?實際上單踏板只是特斯拉的理念,也就是對未來的一種預期。目前特斯拉的所有車型都是有制動踏板的,也就是雙踏板。
駕駛者肌肉記憶的改變降低了在突發狀況時的容錯率
為什麼很多朋友都認為單一的SRBS系統會影響行駛安全?我們不妨去思考,我們在面對突發狀況時踩剎車為什麼踩不錯(油門當剎車的機率其實很小)?憑的其實就是“肌肉記憶”,當我們在日常用車時每天都在不斷地重複著踩油門、剎車的動作,久而久之我們的身體已經記住了剎車、油門踏板的準確位置。
所以我們駕駛車輛在遇到突發狀況需要緊急制動時,右腳能準確的踩到剎車踏板上所依靠的就是“肌肉記憶”,簡單理解就是經過長期駕駛的人所形成的習慣以及本能。但一輛電動車只有滑行動能回收這一套系統,駕駛者在日常行車中很容易養成依靠滑行倒拖阻尼獲得減速度的習慣。也就是隻用油門,提速踩油門、制動鬆油門,而逐漸減少對制動踏板的踩踏。
一旦養成習慣肌肉就會形成對油門踏板的記憶,而制動踏板所形成的影響越來越弱,因為長期依賴滑行動能回收所提供的減速度來進行制動,所以制動踏板的制動能力逐漸被忽視。所以這就是單踏板理念容易出現錯踩油門例子的原因,當遇到突發狀況時駕駛者的思維中依然要選擇踩制動踏板,但肌肉的預設目標有且只有油門踏板,所以思維與肌肉不同頻,明明想踩制動卻很可能一腳踩了個地板油。
特斯拉為何執著於滑行能量回收系統
特斯拉執著於SRBS的原因在於理念以及成本方面的考量,滑行能量回收系統並不是特斯拉首創。實際上當年的寶馬i3上所配備的能量回收系統就採用了SRBS。因為滑行能量回收系統在設計、標定方面更為簡單。因為在德國博世設計ibooster之前,制動能量回收系統與ESP、ABS等電子系統會存在很大的衝突。
比如當某個或某幾個車輪打滑時,ESP一定要調動液壓去推活塞來進行制動,可利用剎車片進行制動則是車輛動能轉換為熱能的過程,而動能回收所指的是將車輛動能轉換為電能並實現儲存的過程。所以呢在博世推出ibooster系統之前,所採用的能量回收系統大都是SRBS、也就是滑行能量回收系統,而有少量會採用RBS的。也就是比較粗糙的制動回收系統。
簡單點說就是在制動行程的頭段設定一部分空行程,當我們踩制動踏板在空行程範圍內時液壓並不會推動制動活塞,隨著制動踏板行程的延伸,活塞制動加入進來,此時就是電制動、活塞制動的疊加狀態。對駕駛者造成的感覺就是加速度大幅度增加,會形成非常突兀的感覺。因為RBS系統這種粗糙生硬的邏輯,所以早期做電車的很多品牌更多采用SRBS。
SRBS除了有改變駕駛者肌肉記憶造成安全隱患的短板之外,真的很難找到其它明顯的劣勢。能量回收上限更大,未來很可能實現1G以上減速度的能量回收,關鍵是標定起來更為容易,並讓成本變得更可控。就目前來看特斯拉想搞一套屬於自己的體系、系統,而不想依賴博世。博世ibooster將RBS、ESP等電子系統實現了整合,但同樣也實現了一定程度的壟斷。
就目前來看德系所品牌的電車,當然也包括我們很多自主電車品牌,在制動能量回收系統方面都離不開博世產品的支援。以埃隆馬斯克那種相對激進又不喜歡被控制的性格來看,特斯拉有擺脫博世的態度。但在整車動態控制(底盤)軟體領域上,特斯拉與博世角力還有些稚嫩。但未來是怎樣還真的不好說。
所以特斯拉堅持滑行能量回收SRBS的原因無外乎,簡單便於實現、標定的邏輯,未來電車單踏板的發展理念(理念不一定非得分對錯,未來誰都沒辦法打包票),獲取更低的成本。不過“壓縮成本”這個詞不要太狹隘去理解,少用一套博世提供的系統表面上看能壓縮成本(實際上並沒擺脫博世),但在長遠上看不值一提。各個領域、各大企業的核心都是壓縮成本,所以壓縮成本其實無可厚非。
但如何才能真正的壓縮成本從而獲取最大的利益?那就是堅持自己的理念,定製標準以及規則,讓其它的企業加入進來。比如博世在車輛動態控制軟體上就屬於制定標準、規則的角色,大家都按博世的規則玩,博世就能獲得最大利益,包括ibooster。實際上豐田公開前幾代THS的專利技術就是出於這個目的,THS精妙、但豐田把所有路徑都堵死就導致歐系混動導向博世、法雷奧,人家賺個盆滿缽滿。
好的技術需要大家都參與進來,設計研發者才能獲取最大利益。現在制動能量回收系統的規則制定者屬於博世,因為它的ESP、ABS等系統的應用太廣泛了,制動能量回收很難繞開它。特斯拉現在的理念其實與豐田公開前幾代THS的思路是一致的,堅持滑行能量回收並不斷完善改進,一旦特斯拉這套理念完善了、走得通了,它同樣可以像博世那般賣各種技術、支援。這才是特斯拉堅持滑行能量回收的本質—都想讓自己的設計理念成為保有量最大、最廣泛的應用。
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注意措辭:單踏板模式現在只是特斯拉還在使用
新能源汽車有一個特殊的設定叫作「動能回收」,概念類似於燃油車的“發動機制動”;但是發動機制動過程不僅會加大內燃機的磨損,同時耗油量還不低,可是動能回收卻能夠補充能源。不過這不是本篇討論的重點,重點是動能回收該如何設定才合理,“單踏板模式”又是個什麼東西。
特斯拉汽車的“單踏板模式”爭議比較大,車輛在鬆開油門踏板之後會有明顯的制動感,車速下降很快且程度較大;這樣的駕駛感受與絕大多數司機長期養成的駕駛習慣相悖,正常的操作應當是鬆油門開始滑行並依靠阻力緩慢減速,隨後再透過制動器(剎車踏板)來有效控制減速才對。
那麼特斯拉為何要這樣設定呢?也許是技術能力有限,也許是成本控制吧。
動能回收其實說來很簡單,汽車在減速滑行的時候,電動機並不透過離合器與傳動部分斷開;而是由車輪帶動電動機轉子繼續運轉,電動機和發電機的功能是可以互相轉換的,在減速過程中被動運轉的轉子可以用來發電。同時發電功率也是可以調整的,電動汽車或插電混動汽車基本都有動能回收的模式調節,標準模式對應低功率,強制模式對應高功率;同時對應的還是輕微的制動感和高強度的制動感,這就是動能回收。
動能回收特點是在正常滑行的時候比較弱,在減速剎車的時候會提升,發電功率可以從10千瓦左右提升到四五十千瓦,相當於一般的快充;所以遇到長下坡就能夠有效充電,那麼為什麼在踩剎車的時候才會明顯提升動能回收功率呢?
並不是所有的車輛都能做到,實際只有極個別的品牌能夠做到。
這樣的設定是將動能回收和制動系統融合到一起,在踩剎車減速的時候,動能回收的標準可以自動提升到高強度,反之不控制剎車踏板則為預設的正常標準回收,減速效果就不會很明顯;可是想要實現這樣的動能回收,需要的是對ESP系統的相容。
制動就是剎車,剎車當然要踩剎車踏板;那麼剎車踏板就可以給總控單元一個訊號,根據剎車踏板的行程和節奏(節奏踏板)來判斷減速意圖,慢慢踩踏板可以逐步提升動能回收標準,以動能回收為主;而急剎車則可以以動能回收為輔,以制動器作為主要減速單元,或者兩者疊加。
這需要對控制單元有極高的技術要求,同時對車身穩定系統的要求也很高;車輛在制動加速過程中要不斷的對車輪的滑移率進行偵測,對減速G力等資料也要進行偵測和分析,可是不同的車輛有著完全不同的標準,那麼在研發車輛時就要對整個系統進行針對性的匹配。
全球知名的博世ESP想來都有了解吧,一套完善的ESP系統用到不同的車上會有完全不同的表現,所以不同的車輛需要和ESP系統進行針對性的匹配;這取決於博世系統的標定,可是這個費用很高,一般的車企是不願意承擔這個成本的;其次也有技術限制或專利限制,比如博世的某些針對電動汽車的控制系統有中國企業的技術專利,這些技術就不見得能用到某些外國汽車廠商的車輛上。
所以不少車企都選擇了比較保守且成本偏低的系統,單踏板模式看似是很激進的技術,其實用保守來評價也不為過;有類似設定的車輛還有有些,只是沒有那麼誇張,其實只要能夠匹配好制動系統和動能回收系統,沒有什麼車企願意用這種模式。