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电动车容易晕车怪“辐射”?工程师却说 这背后的技术大有门道
时间:2022-12-03 20:37 点击次数:
本文摘要:为什么电动车总是被人诉苦会晕车?甚至这个锅要“辐射”来背。真是“锅从天上来”。晕车的主要原因,是“前庭平衡”泛起了问题。前庭位于耳内,是我们身体的“感知运动的器官”,或者说“加速度传感器”。 可是前庭与眼睛划分通报给大脑的运动信息可能会泛起矛盾。你的大脑吸收到的信息,一半认为你在静止状态,另一半则认为你在加速或减速状态。 你对于加速度的心理预期和实际感受可能因此泛起矛盾,“前庭平衡”被打破,人就容易晕车。这就导致:——在车上看手机,比看窗外更容易晕。

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为什么电动车总是被人诉苦会晕车?甚至这个锅要“辐射”来背。真是“锅从天上来”。晕车的主要原因,是“前庭平衡”泛起了问题。前庭位于耳内,是我们身体的“感知运动的器官”,或者说“加速度传感器”。

可是前庭与眼睛划分通报给大脑的运动信息可能会泛起矛盾。你的大脑吸收到的信息,一半认为你在静止状态,另一半则认为你在加速或减速状态。

你对于加速度的心理预期和实际感受可能因此泛起矛盾,“前庭平衡”被打破,人就容易晕车。这就导致:——在车上看手机,比看窗外更容易晕。

看窗外可以获取部门视觉运动信息,而看手机不能——坐车的搭客,比开车的司机更容易晕司机对于车辆加减速有心理预期,而搭客没有——频繁加减速、急刹时,搭客更容易晕“前庭平衡”被频繁打破和放大为什么开新能源车容易“晕车”呢?相信大部门朋侪是因为不适应松油门后的“撞墙感”,以为和传统刹车差异很大,凌驾了心理预期。这跟新能源车与传统车的动力源特性有关,下图是发念头与电机的扭矩特性图:发念头主要用于驱动,可提供的拖滞力是很小的,制动一定要依靠制动卡钳提供的摩擦制动;而电机可以提供更大的拖滞力规模,还可以与摩擦制动相互组合形成更多的制动形式,也就是我们熟悉的能量接纳。

新能源车的减速度由两方面提供,电机制动(能量接纳)和摩擦制动。当能量接纳减速度达不到日常驾驶所需时,就不得不引入摩擦制动来赔偿。于是许多人会默认,“晕车”是“能量接纳强度太大”惹的祸!但其实影响驾驶感受的,不止是能量接纳强度,另有接纳方式,即能量接纳计谋。

为什么差别品牌、车型能量接纳的驾驶感受差别?因为能量接纳和摩擦制动可以有许多种联合方式,就像拿铁和美式,都是咖啡,但味道差别。能量接纳主要有这三种几种计谋:滑行制动接纳松开加速踏板即介入能量接纳。好比奇瑞eQ1就是这种方案。特点是只要松开加速踏板,电机就会执行一个恒定的的负扭矩,对车辆减速。

这个扭矩巨细,和司机刹车踩多深,没有关系。更大的减速需求,全部由传统刹车片提供。有些车型为了保证驾驶感受与汽油车的一致性,将滑行能量接纳设定与汽油车滑行减速度基本一致,也就是0.05g。

这样做缺点也显而易见——接纳能量有限。动能有很大一部门都被摩擦掉了。如果不想浪费太多能量,那就要将这个恒定的减速度设定得比力强。如特斯拉Model 3、宝马i3等车型,减速度最大可以到达0.2g。

但这样做,就会导致汽油车驾驶感受相差很大。油门全松掉的一瞬间,加速度有一个突变。

这就会给人“撞墙感”,次数频繁就会导致搭客晕车。固然 ,这种“撞墙感”是可以通过一定方法来规避的。

详细方法就是在加速踏板专门开发一段行程,用来控制能量接纳的强度。换句话说是将刹车踏板的前半段行程,转移到了加速踏板上。而且这段行程控制的减速度加一个小坡,形成了日常驾驶只需控制油门踏板的“单踏板模式”。

可是这个模式也有问题。首先,加速踏板行程中,用来调治减速的幅度不能太多。否则你减速的时候是爽了,每次加速都要踩很深,很不容易控制。

其次,要到达单踏板模式,能量接纳的减速度就需要很大。这样一来,导致这个斜坡的斜率就很大,或者说“很陡”。

驾驶员要合理控制加速踏板,需要一段时间的训练和熟悉。所以,能量接纳另有第二、三种方案。滑行能量接纳+制动能量接纳第二种是在踩下刹车踏板时,在滑行能量接纳基础上再叠加一部门,即制动能量接纳。这部门能量接纳的强度,随刹车踏板的开度差别而变化,目的就是模拟传统刹车力给驾驶员的反馈。

大部门的电动汽车都接纳这种模式,例如比亚迪e5、MG EZS、荣威ERX5、北汽EU5、吉祥帝豪EV等。而且有部门车型在滑行能量接纳和制动能量接纳间做了折中,将滑行接纳设置为0.15g的单踏板效果,再叠加制动能量接纳(上图第二种)。这种方案即保证了能量接纳效果,又使得刹车感受和传统驾驶方式,就可以做到比力靠近。

但因为传统刹车机构的硬件特性,踩下刹车的同时一定会带来摩擦制动,有摩擦就会有损失,能量接纳的效果依然会打折扣。解耦式制动能量接纳基于这种现状,于是泛起第三种方案——解耦式的制动系统。

摩擦制动与制动踏板在机械层面上解耦。也就是说当驾驶员踩下制动踏板时,由制动控制器的电脑来决议,减速由电机执行还是刹车片执行。这样一来,正常工况下轻踩制动踏板,所有制动力可以全部泉源于电机的能量接纳。一般这个值会被设定为0.3g,大于此减速度的需求,再由摩擦制动提供;在充电能力不足或电机故障导致能量接纳达不到预期减速度时,也会由摩擦制动主动赔偿电制动的不足。

这种方案的优点,可以在不改变驾驶习惯的前提下,最大化能量接纳强度,能量使用率高。且因为无论如何在0.3g以下的减速度,都可以用电机往返收,所以淡黄色部门的滑行能量接纳,就可以设定得比力低。因此,对于用户来说,无论驾驶员还是搭客,接纳解耦式方案都能获得最靠近传统车的驾驶感受,晕车的概率也会最低。现在日产LEAF、现代kona、荣威MARVEL X、Ei5接纳的都是这种方案。

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可是,要想到达摩擦制动与制动踏板在机械层面上解耦,需要用到一种电控制动系统(EMB或EHB),而这种系统相比于传统的电子真空助力泵成本要高十几倍,而且在协同控制方面的难度也要凭据庞大。所以大部门厂商都没有接纳这种最优的方案,而是选择了成本与性能折中的方案。

从应用效果来看,消费者在选择电动汽车时,往往更看重的是续驶里程与价钱,相比之下驾驶感受与能耗很容易被忽视,这也是厂家们对解耦式能量接纳热情不高的重要原因。总的来讲“撞墙感”有两个原因:制动力来的太大。


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