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电动车为何更容易让人晕车?

2019-07-10 阅读:
电动车为何更容易让人晕车?
晕车感究竟是某车独有还是电动车普遍驾乘体验?笔者赶紧 “度娘”,输入关键词“电动车 晕”,瞬间出现了16,400,000条相关链接,几乎各大电动车品牌都挨个被吐槽了。既然不是个例,那么电动车究竟为何容易让人晕车?是电动车本身属性还是另有原因?

最近,和几位朋友一起试驾了某品牌电动车,以满足笔者的小私心——让朋友体验并认可电动车完美的动力特性。Zctednc

只是简单踩了几脚油门,朋友们便开始大呼过瘾,哪怕是ECO模式已经推背感十足。Zctednc

然而,试驾半小时后,大家都逐渐感到晕眩,直言好似坐船,晕乎得厉害。这种感受逐渐强烈,已然超过推背带来的快感。诚然,这样的驾驶性恐怕难以吸引更多消费者为其掏腰包。Zctednc

那么,晕车感究竟是某车独有还是电动车普遍驾乘体验?Zctednc

笔者赶紧 “度娘”,输入关键词“电动车 晕”,瞬间出现了16,400,000条相关链接,几乎各大电动车品牌都挨个被吐槽了。Zctednc

既然不是个例,那么电动车究竟为何容易让人晕车?是电动车本身属性还是另有原因?Zctednc

电动车与传统车驾驶性主要差异

开讲前,笔者首先简单介绍电动车和传统车的驾驶性差异,以便后文理解。Zctednc

电机动力响应过程与发动机差异巨大

说到电动车,大家都知道电机动力响应速度比传统车快,但到底有多快?笔者列举了一款电动车和一款燃油车的起步动力响应数据,得到以下两点结论。Zctednc

1、电机动力响应速度远远远……快于发动机

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从本例来看,电机达到目标扭矩时间约0.2s,有些电动车的扭矩响应时间甚至可以达到0.1s,真正的随叫随到。发动机不同油门开度下扭矩响应时间不同,本例中从1.8s-2.5s不等,即使高性能发动机,响应时间通常也超过1.2s。Zctednc

就动力响应速度而言,发动机与电机不是一个数量级的选手。Zctednc

2、电机动力上升过程更线性

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电机的动力可以从0线性增加至目标扭矩,随踩随有,可线性可分段。因为电机的扭矩控制精度高,因此电机实际输出的扭矩基本取决于VCU标定的需求扭矩。Zctednc

而发动机的扭矩响应过程则显得十分曲折,大体可分为3部分,包括迟滞期、自然吸气期、涡轮增压期(涡轮增压发动机特有),不同时期动力上升速度不同,其中迟滞期动力上升速度极其缓慢。这样的响应规律不会因EMS标定而变化。Zctednc

就动力响应品质而言,发动机与电机也不是一个数量级的选手。Zctednc

电动车拥有减速能量回收功能

大家都知道能量守恒,减速时,传统车辆的动能通过摩擦转换成热能散失掉。Zctednc

为了降低能量损失,传统车会通过减速断油来降低油耗,即减速时让轮边反拖发动机、变速箱运转,而发动机本身不喷油,因此减速时发动机在一定转速区间时整车油耗为0;但额外的动能依然通过制动摩擦被浪费掉。Zctednc

而电动车更简单,利用电机既可驱动又可发电的原理,减速时利用轮边反拖电机,电机励磁产生制动扭矩,将车辆的动能转换成电能存储在动力电池中。Zctednc

电机制动扭矩可根据需求调整,如果电机制动扭矩足够大,驾驶员无需额外踩机械制动,则80%以上的动能可转换成电能(因电机效率和车辆滑行阻力而损失的部分无法回收)。Zctednc

笔者举个简答的例子(实际情况会更复杂),假如以等速60km/h在国道上行驶,前车开始缓慢减速,于是你也要减速。Zctednc

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如果驾驶的电动车,松掉油门后电机开始输出制动扭矩,整车以-0.6m/s^2(VCU标定量)减速;与前车距离逐渐减小,需更快减速,于是踩下1/8制动踏板,整车以-1.0m/s^2减速。全程减速动能50%以上被转换成电动存储起来。Zctednc

如果驾驶的燃油车,松掉油门,发动机停止喷油,整车减速度仅-0.2m/s^2;明显感觉减速度比较小,于是踩下1/8制动踏板,这才达到-0.6m/s^2;与前车距离逐渐减小,于是加深制动踏板至1/4开度,减速度达到-1.0m/s^2。全程动能绝大多数被浪费掉。Zctednc

当然实际制动能量回收比图中复杂,不同厂家的能量回收方案也有所不同,后续可以专题谈能量回收功能。Zctednc

为什么电动车容易晕车?Zctednc

晕车感受大体相似,晕车原因各有不同。除开晕车体质和诱发晕车的气味,笔者仅以最可能导致电动车晕车的几点原因进行介绍。Zctednc

你的传统驾驶习惯可能导致了晕车

以最容易引起晕车的城市跟车启停工况为例。Zctednc

1、传统车

作为一名传统车老司机,你恐怕早已深谙发动机的动力特性,于是你可能习惯按照下面的方式驾驶。Zctednc

跟车起步:先深踩油门(30%),经历犹豫期后发动机逐渐释放动力,待有了加速感时你赶紧收油(10%);几次调整后逐渐找到合适的油门开度(3%),维持需要的车速(17km/h)前进。Zctednc

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减速停车:前车减速,见状,你立即松开油门轻踩刹车(10%),与前车距离渐近后,逐渐加深制动踏板(25%),车辆缓慢停车,并逐渐释放制动。Zctednc

全程耗时15s,行驶38m,平均车速9.1km/h。Zctednc

整个过程如行云流水,一气呵成,加速感与预期相符。Zctednc

2、电动车

如果此时驾驶的是电动车,同样的操作方式,驾驶感受又会如何?Zctednc

跟车起步:深踩油门(30%)起步,加速感瞬间喷薄而出,你惊慌失措立刻松掉油门,随即电机开始能量回收制动,你赶紧轻踩油门,并逐渐加深踏板(10%),为弥补前程落下的距离,车辆加速到20km/h。Zctednc

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减速停车:前车减速,见状,你习惯性松开油门轻踩刹车(10%),电动车立刻快速减速,与前车距离逐渐拉近后松开制动,电机滑行减速,但减速度似乎不够,于是你又稍加制动(5%),与前车保持合适的距离后停下。Zctednc

由于不熟悉电动车的特性,按照传统车的习惯驾驶电动车,虽然同样15s跟车期间行驶38m,但加速度频繁突变导致冲击感,且冲击感并未驾驶员预期不相符,使得驾乘人员均会感到晕眩。Zctednc

3、解决方案

回到文章开始提及的试驾经历,第一位朋友驾驶时,几乎全车乘客都头昏脑涨;而第二位朋友试驾时,油门和制动踏板操作显然更温和,而驾驶感受也提升明显。Zctednc

因此一旦熟悉电动车的动力特性,以合理的方式驾驶,其实电动车并不一定晕车。Zctednc

此外,电动车通常会提供多种驱动和回收模式,例如驱动有ECO和Sport,回收有Level 1/ 2/3。建议初次驾驶电动车时选择驱动ECO和回收Level1,其驱动和回收的强度都更弱,与传统车驾驶性比较接近。Zctednc

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电动车的驾驶性标定策略不佳导致晕车

在此次试驾前,笔者一直认为电动车不仅仅拥有完美动力特性,比起传统车,电动车驾驶性同样堪称完美,因为电机响应速度极快、响应过程完美、无变速箱换挡冲击、无发动机爆震冲击和怠速熄火等等。Zctednc

电动车好似一张白纸,OEM可以根据驾驶性需求进行随意作画,原本的优势却因为OEM没有足够的驾驶性理论体系、没有丰富的驾驶性开发经验、没有投入应有的精细化标定时间,使得OEM们脱离了发动机和变速箱本身制约后反而不知道如何下笔作画。Zctednc

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1、Pedal Map不合理

由于缺乏经验,一些OEM编制电动车的Pedal Map(不同油门、不同车速下动力系统输出目标扭矩图)时会参照传统车经验,使得电动车与传统车部分开度油门理论驾驶性(Part Pedal Performance)相似,以“起步最大加速度(Peak Launch Acceleration)”指标为例,大概在40%油门时即达到最大起步加速度,加深起步油门开度则动力不再增加。Zctednc

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从图中看来,电动车的起步动力感似乎不如传统车强劲。 Zctednc

然而该指标是稳态指标(某油门开度下,动力输出扭矩达到目标扭矩时对应的加速度),并不能直接完全体现驾驶员起步动力感。Zctednc

如果20%油门对应目标加速度均为2.5m/s^2,驾驶员踩下油门至20%,电动车几乎瞬间达到2.5m/s^2的加速度;而传统车则需要至少1.2s之后才达到2.5m/s^2。Zctednc

笔者按照驾驶员踩下油门1s后对应的加速度来评价,则全然另一番场景,电动车曲线未变,燃油车1s加速度则远小于电动车。Zctednc

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可见,如果按照传统车的方式编制Pedal Map,电动车起步动力不仅不是弱于传统车,而是起步动力过强,使得起步动力不易控制、冲击感大,在城市拥堵路况跟车时非常痛苦。Zctednc

因此电动车的驾驶性开发不能一味参考传统车,而应根据实际驾驶体验开展设计。否则不仅无法体现电动车优势,反而可能引起晕车这种不佳体验。Zctednc

由于电机随叫随到的响应特性,电动车的起步加速度可以更线性,即从0%-100%,不同油门,对应的起步加速度不同。这样不仅解决动力过激的问题,同时规避了燃油车后程动力不足的问题。Zctednc

2、扭矩响应过程不合理

Pedal Map定义的是目标扭矩,而如何达到目标扭矩则同样影响着驾驶感受。Zctednc

同样以起步工况示意(毕竟这个工况最简单,其他复杂工况涉及的问题更复杂),笔者展示两种动力响应过程。Zctednc

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Case2相对Case1主要存在两点差异:

Case1中扭矩响应过程分三段,使得整车加速度更平顺,减小冲击;而Case2中扭矩线性上升,在起始点和结束点可能造成冲击感。Zctednc

Case1中不同油门扭矩响应速度不同,油门越大响应速度越大,使得驾驶员实际驾驶时,大油门加速感来得更快,而小油门不觉加速过激;而Case2中不同油门扭矩响应速度相同,可能导致小油门时感觉有冲击,不易控制动力。 Zctednc

显然,Case1比Case2的标定方案更复杂,对控制软件和标定周期要求都更高Zctednc

写在最后的寄语

晕车是一种糟糕的驾驶体验,而电动车晕车并不是电动车本身属性决定。Zctednc

对客户而言,类似从9宫格按键手机过渡到当前的触屏手机,我们需要适应过程。于此同时,笔者希望我们中国消费者更专业、更“挑剔”,这样才能推进OEM技术升级,帮助中国汽车工业健康成长。Zctednc

而对自主品牌OEM而言,还有一段漫长的必经之路,从当前的野蛮生长逐渐过渡到对高品质的追求,避免“可见之处全是精工细作,深藏内部尽是偷工减料”。Zctednc

驾驶性开发是动力系统能力和驾驶员意图分析的综合体现。Zctednc

为此,不仅仅OEM需要勤耕不辍,中国整个新能源生态下的所有参与者都必须精益求精,努力提高电机控制精度、解决减速箱过零冲击等。Zctednc

中国市场需要的不仅仅是买菜电动车,同样需要能够“上刀山下火海”的高性能电动车。无论是造成新势力还是老牌OEM,希望大家能真正关注客户所需,充分利用电动车优势,开发出超越预期的电动车。Zctednc

(来源:建约车评)Zctednc

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