主动反馈式油门踏板

大学的时候学校搞创新项目，曾经和教授谈过一个关于油门踏板的想法，就是可不可以车辆通过踏板和驾驶员形成互动反馈实现一些新的功能，比如换挡提示提升燃油经济性等。当时教授建议说，油门踏板做为关键安全部件还是越简单越好，重点保证它的功能正常运行。工作后接触到了主动踏板技术，回头看自己当初的小想法居然已经被行业被实现并且量产了，也是有些小激动。下面就想通过这篇文章介绍一下博世开发的主动踏板技术。

工作原理

这套主动踏板系统中通过在模块中集成一个小电机来实现踏板的主动反馈功能，在驾驶员踩油门的过程中，电机可以在特定的踏板深度产生轻微的阻力、震动或敲击来提醒驾驶员适当减小油门深度以达到省油耗或提高驾驶安全的目的。踏板产生反馈的深度在不同的工况下可以通过程序控制而相应产生变化。比如起步时驾驶员踩油门过深，踏板会在最佳燃油经济性的位置产生轻微的阻力提示。当然，和定速巡航一样驾驶员可以根据自己的意愿继续深踩油门加速，系统也不会予以更高的阻力进行干预。但是这可能只会让整车获得几百毫秒范围内的更快加速，却牺牲了燃油经济性和排放。

油耗降低7%

踏板的主动反馈功能不仅可以用在深踩油门加速过程中，为了降低整车油耗还可以有更广泛的应用。比如现在大部分的手动挡车上都会有换挡提示，一般这种提示通过小箭头的形式出现在仪表盘上。而通过主动踏板则可以用特定的踏板震动提示驾驶员已经达到换挡点，如果驾驶员继续给油而不换档，踏板会产生一个持续的反作用力进一步提示驾驶员应进行换挡，而不是继续踩油门。这个反作用力当然不会把油门踏板变成制动踏板那么刚硬，如果驾驶员选择忽略该提示，是完全可以轻松踩过阻力点，不会改变已有的油门灵敏度特型。

在混合动力车上可以将主动踏板的震动点放在纯电驱动和混合驱动模式的临界点。当驾驶员踩油门过深，踏板会给以震动敲击或持续的力反馈提示驾驶员，继续深踩油门发动机将启动参与驱动，这样会提示驾驶员调整其驾驶行为以节省更多燃料并避免发动机引起的排放。另外，将主动踏板与3S系统(Start/Stop/Sailing)互联，可以通过踏板敲击提示驾驶员，当前驾驶工况适合进入发动机停机的滑行模式。这样驾驶员可以根据反馈，调节脚踩踏板深度，达到主动节能减排的目的。

主动安全

这套踏板系统还可以被赋予主动安全功能。比如踏板系统可以和驾驶辅助通信，当雷达检测到与前车距离过近时，油门踏板发出警示，提示驾驶员松开油门进行刹车。当然如果车距进一步缩小，而驾驶员没有采取任何操作，主动刹车功能（如有配备）便会被触发，车辆自动进入紧急制动模式。例如下图奔驰的“智能”能量回收技术，由雷达检测，主动踏板提示，驾驶员松开油门后进行能量回收进入车辆制动。

如果踏板系统与导航、地图等通信，还可以提示驾驶员前方有急弯危险，车速超过限速，前方路段拥堵需要减速等等。只要能想得到，软件都可以做到，当然也可以把自由度留个驾驶员选择什么情况下需要获得提示。

接受度

说到底，这项技术能做到的只是通过油门震动提示驾驶员在车辆行驶中进行相应操作，如果这些统统被驾驶员忽略，油耗是丝毫不会降低的。为此德国大陆集团和慕尼黑工大联合做了一项实验，以换挡提示为例比较在仪表盘箭头提示和主动踏板提示的区别。

在试验车上的主动踏板会在换挡点来临时，给驾驶员两次连续敲击。如果驾驶员没有进行换挡操作，踏板会在短暂间歇后再提醒两次。如果驾驶员依然不执行换挡操作，踏板不再做任何提示直到下一个换挡点。测试道路为慕尼黑中环上50km的公共道路，参与测试的驾驶员将沿指定路线开三圈，共计150km。

实验结果如下：

• 测试驾驶员基本上都忽略了仪表盘的换挡提示，执行换挡操作的微乎其微，最终每公里只减少了0.5克二氧化碳。
• 而在主动踏板的震动提示下，许多驾驶员都执行了换挡操作，每100公里油耗由8.8升降至8.1升，相当于每公里降低了15.8克二氧化碳排放，油耗节省达到7.7%。通过大陆公司和慕尼黑工大的独立实验，基本印证了前面博世公司宣传的降低油耗7%。

其实这套系统也并不是什么新技术，英菲尼迪、保时捷和奔驰都已经将这项技术带入量产。而早在十多年前就已经有整车厂进行了相关研究，不过当时的汽油十分便宜，这套为了节油而做的项目最终也是不了了之。现在来看这项技术虽然有着诸多优点，但目前市场的接受度和认知度依然不高，不过未来和自动驾驶或驾驶辅助系统的互联，还是给了这套系统很大的发展空间。

参考文献