【E說就懂】近期，一則廣州潮州特斯拉“失控”狂飆，致2死3傷的監(jiān)控視頻刷爆了整個網(wǎng)絡(luò)，而從中關(guān)于特斯拉制動失靈的問題成為了熱議的話題。

其實，近些時段關(guān)于特斯拉制動失靈的新聞屢見不鮮，而最終的判定往往也云里霧里，并引發(fā)了一系列的猜想。不過，關(guān)于特斯拉制動系統(tǒng)的事，那我們就必須要提到iBooster這套機構(gòu)，而這套機構(gòu)也關(guān)乎到了像特斯拉這樣的純電動車在制動方面是否安全可靠的重心。不過這里要提一句，這套系統(tǒng)在以往傳統(tǒng)的燃油車是不太常見的，那么，這套系統(tǒng)的作用究竟是什么？并且純電動車與內(nèi)燃機車在制動系統(tǒng)方面又有著怎樣的不同？本期E說就懂，就來聊一下。

關(guān)于我們常見的燃油車，在表面上感覺只要踩下制動踏板，再通過制動卡鉗與剎車盤的接觸，就能輕松地將車輛減速或者剎停，看上去一切都那么簡單。其實在這個背后，是有一套設(shè)計嚴謹且復(fù)雜的系統(tǒng)來完成整個制動動作的。因為一輛車的車身重量輕則1噸，重則2噸或者更高，單憑腳踩就能剎住幾乎是不可能的。所以這里就需要一個能將您的力量放大的設(shè)備，而在內(nèi)燃機車里，這個設(shè)備就叫做真空助力泵。

按照一般內(nèi)燃機車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是由制動踏板、制動總泵、制動分泵、真空助力泵、制動油管、剎車盤片、手剎制動、ABS系統(tǒng)等組成。其中，制動踏板連著真空助力泵，利用發(fā)動機工作時吸入空氣這一原理，造成助力器的一側(cè)真空，相對于另一側(cè)正?？諝鈮毫Ξa(chǎn)生壓力差，在利用這壓力差來加強制動推力。

汽車制動原理示意

一般在工作的狀態(tài)下，推桿回位彈簧使得制動踏板處于初始位置，此時真空管與真空助力器連接位置的單向閥處于打開的狀態(tài)，在助力器內(nèi)部，隔膜將其分為真空氣室和應(yīng)用氣室，這兩個氣室相互間可連通，在大多數(shù)時間里二者都與外界隔絕，通過有兩個閥門裝置可以實現(xiàn)氣室與大氣相連。

好了，說到這不知您發(fā)現(xiàn)區(qū)別沒有，內(nèi)燃機車的真空助力泵是由發(fā)動機吸氣來加持工作的，但純電動車沒有了發(fā)動機，也就不存在吸氣的現(xiàn)象，那在制動方面該如何“做功”呢？

對于純電動車型來說， 由于沒有發(fā)動機作為真空源，單靠人力施加的踏板力是無法滿足制動需求,所以需要對真空助力系統(tǒng)進行改造。目前來說，早期大多數(shù)純電動車均采用電動真空泵作為真空源，而對于此類車型, 電動真空泵提供的的真空度大小直接影響著整車的制動性能。

那么，純電動車制動的工作原理是什么呢？

首先，純電動車在一般的工作狀態(tài)下，電動真空泵與真空助力器之間連接有真空儲氣罐，而電動真空泵控制模塊集成在整車EVCU中,通過真空度傳感器檢測的真空度信號控制電動真空泵的啟停。

當車輛啟動后, 真空度傳感器監(jiān)測真空助力器外側(cè)管路中的真空度,若真空度低于設(shè)定的下限值時,電動真空泵啟動;達到設(shè)定的真空度上限值時,真空泵停止工作。車輛行駛過程中,駕駛員實施制動踩下制動踏板后,由于真空助力器的膜片壓縮真空室,使助力系統(tǒng)的容積變小,根據(jù)理想氣體定律,助力器及儲氣罐的壓強變大,即真空度下降,當真空度低于電動真空泵開啟的下限值時,電動真空泵啟動為整車的真空助力系統(tǒng)提供真空。

不過，真空助力泵雖然有著簡單可靠的好處，但是它卻也有著一些躲不開的“缺點”。

首先，對于燃油車來說，真空助力泵需要發(fā)動機提供動力，因此會拉高油耗，變得更為費油，提高了出行成本。而在純電動車中，傳統(tǒng)真空助力器只能實現(xiàn)有限的能量回收，無法滿足電動車對于能量回收的需求。要知道，能量回收功能對于純電動車來說是非常重要的功能。

我們知道，傳統(tǒng)的燃油車在城市低速行駛的時候，油耗會增加不少，而在高速路上行駛時，油耗則卻會降下來許多。而電動車卻恰恰相反，在城市里邊的續(xù)航要比在高速路上行駛的更長。這其原因不僅是驅(qū)動電機在高速運轉(zhuǎn)的時候效率下降，更多的原因是在于能量回收功能。

這兩張圖分別是純電動車和內(nèi)燃機車的發(fā)動機工作效率圖，雖然電機和內(nèi)燃機效率MAP的外輪廓（外特性）不一樣，但效率變化的趨勢卻差不多，都是低轉(zhuǎn)速低扭矩效率低，中間偏高輸出的位置效率更高。

所以說，如果沒有能量回收功能在電動車走走停停中“吸取”能力為電池補電，那么純電動車在低速行駛是和內(nèi)燃機車一樣高能耗的，油車可見能量回收功能的重要性，但就恰巧這個功能，卻是真空助力泵無法實現(xiàn)的，因為它很難與電機反拖實現(xiàn)的能量回收系統(tǒng)無縫匹配。這就是很多人抱怨的收油后電機再生制動力太強，與剎車踏板產(chǎn)生的制動力完全沒有配合。

那么除了真空泵助力，還有什么方法來助力制動呢？這里就要提一下iBooster。

iBooster是博世推出的一款線控制動產(chǎn)品，目前已經(jīng)發(fā)展了兩代。所謂線控便是電子控制而非機械控制，它在汽車制動系統(tǒng)中的位置等價取代了真空助力器。在剎車時，iBooster中的傳感器會將剎車踏板的行程信號傳遞給控制單元，控制單元進而計算出電機輸出的扭矩，齒輪將扭矩轉(zhuǎn)化為剎車主缸的剎車力，主缸控制四個車輪的制動油路，最終控制剎車卡鉗進行制動。而相比真空助力泵，iBooster的電子化程度更高，這給了主機廠很大的發(fā)揮空間。首先，主機廠可以在后期很方便的改變iBooster的剎車性能曲線，實現(xiàn)不同的踏板感受，甚至可以根據(jù)駕駛模式的不同提供各種的剎車腳感。

博世第二代iBooster

另外，iBooster會與ESP hev系統(tǒng)協(xié)同工作，二者解耦可以實現(xiàn)接近百分之百的動能回收。所以在新能源車中，動能回收利用電機拖拽回收能量，iBooster通過監(jiān)測駕駛者踩下的制動踏板行程和踏板力，計算得出駕駛者希望得到的減速度，系統(tǒng)此時優(yōu)先使用電機拖拽進行制動，如果不夠再啟動液壓制動進行補償，這樣就實現(xiàn)了最大限度的制動能量回收。

還有就是，iBooster系統(tǒng)支持主動建壓，無需駕駛員踩下剎車踏板即可實現(xiàn)制動，而且系統(tǒng)就可以通過電機給予精確、合適的制動力。同時，相比ESP系統(tǒng)，iBooster的制動速度快3倍，而且可以120毫秒內(nèi)達到最高的制動壓力。這些特性讓iBooster可以更好地融入到自動駕駛系統(tǒng)中。

所以，上面我們提到的特斯拉事故，是否就是因為iBooster出現(xiàn)某種故障造成的呢？且不說這件事情究竟是不是iBooster所造成，但我們可以稍加分析一下。

首先，iBooster因為采用的是電信號與電機來控制助力制動，所以這套系統(tǒng)能夠提前為助力系統(tǒng)建壓，在緊急制動時能最快達到最強的減速度。但是在特斯拉，因為動能回收功能被賦予了特殊的含義。

特斯拉的車型在人們的認知中，最主要的就是續(xù)航方面的穩(wěn)健與扎實，而特斯拉在追求高能減耗的道路上越來越大膽，因此就推出了一個單踏板模式，即僅依靠一個加速踏板完成車輛的加速和制動操作。當然，單踏板模式也不是指油門剎車都在一個踏板上，它實際上還是有兩個踏板，一個油門，一個剎車。開啟單踏板模式后，加油時，車子跑起來跑得很快，但是油門一丟掉，立馬能夠感覺到車子降速降得非?？?。

而在此之后，特斯拉又取消了弱擋位的能量回收級別，只保留了強動能回收模式。而就是因為強動能回收的設(shè)定，所以前段的剎車力是通過驅(qū)動電機反拖實現(xiàn)的，之后剎車力度不夠了，機械剎車和電子剎車助力才會介入。所以說，只要動能回收系統(tǒng)故障，車輛的制動系統(tǒng)就會被影響。

早在之前，美國博士Ronald A.Belt對特斯拉的一起突然加速事件進行獨立調(diào)查，并公布了一份長達66頁的調(diào)查報告。在此之前，他2010年參加過家喻戶曉的針對豐田汽車突然加速問題的調(diào)查。經(jīng)過檢驗失速的特斯拉Model 3，他的分析是，車輛突然加速的原因在于制動系統(tǒng)及其與能量回收系統(tǒng)的相互作用。換句話說，是系統(tǒng)發(fā)生沖突。

這里所謂的相互作用，筆者猜測指的是當動能回收功能受限，比如車輛的電池處于滿電狀態(tài)，此時的動能回收的制動效果就會下降，因此整個車的制動效果也會衰減，所以想要完全剎車，就需要駕駛員用力踩下制動踏板才行。

當車輛滿電狀態(tài)，此時特斯拉車型就會顯示：能量回收制動功能暫時受限，減速性能下降，必要時使用制動踏板。

不過，這種現(xiàn)象一般會出現(xiàn)的輕踩制動上，而導(dǎo)致特斯拉車型發(fā)生“系統(tǒng)沖突”的根本原因，或許是以動能回收系統(tǒng)控制的壓力安全閥這個原因：

那就是強動能回收模式。

一般來說，當我們踩下制動的時候，剎車油要經(jīng)過低壓油壺之后，再流向動能回收系統(tǒng)控制的壓力安全閥，此時動能回收系統(tǒng)才會進行減速。而隨著制動回路里的油壓下降、制動踏板的腳感就會變軟，因此iBooster需要降低電子助力的強度來讓踏板腳感變硬一些，以保持一致的剎車腳感。

那么問題來了；

當車輛駛?cè)霛窕访鏁r，iBooster會誤認為此時車輛在能量回收，所以安全閥打不開，剎車油都留在低壓油壺里導(dǎo)致無法給剎車主缸提供足夠多的壓力，并且iBooster不會產(chǎn)生任何助力。因此制動踏板變硬，踩不下去，導(dǎo)致剎車距離變長，而這也是為什么那么車主感覺踩下制動沒有效果的原因。

可筆者又發(fā)現(xiàn)，在博世對iBooster系統(tǒng)的設(shè)置中，設(shè)計了一套安全冗余，就是制動踏板信號可以在緊急狀況下不經(jīng)由整車控制器進行分析判斷，而是直接傳遞給iBooster控制器，確保剎車系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

但是，特斯拉這套iBooster系統(tǒng)是一套為自身定制的系統(tǒng)，也就是說它是一個經(jīng)過特斯拉“魔改”的一套系統(tǒng)。所以說，iBooster系統(tǒng)是否工作，是都要經(jīng)過特斯拉的“判斷”的。

另外，在車輛的制動過程中，EPS也就是車身穩(wěn)定系統(tǒng)也會在某些狀態(tài)下參與其中，比如：

1.當車輛制動時輪胎即將鎖死時，ESP會在一秒內(nèi)第一次施加“機械制動”進行制動，使車輛完全制動時方向盤仍能控制車輛行駛方向；

2.驅(qū)動輪打滑時，ESP的電控單元對打滑的驅(qū)動輪進行制動，防止打滑，保證動力輸出合適；

3.當車輛緊急避讓時，涉及制動電子穩(wěn)定系統(tǒng)。左轉(zhuǎn)時，增加左側(cè)制動力，加強旋轉(zhuǎn)。向右轉(zhuǎn)彎時，加大右制動力，加強旋轉(zhuǎn)；

4.當車輛有甩尾趨勢時，ESP會制動車輪的另一側(cè)以削弱旋轉(zhuǎn)。從而幫助車輛跟隨駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。

而由于當純電動車經(jīng)過某些彎道的時候，如果僅依靠動能回收減速的話，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向力度不足，此時需要駕駛員踩下制動踏板來進行最終的減速。但如果整套系統(tǒng)發(fā)生錯誤，系統(tǒng)就會認為并不是駕駛員踩下的剎車踏板，而是動能回收系統(tǒng)提供了很強的制動力的話，ESP為了維持車身姿態(tài)平衡，就會向驅(qū)動電機提出加速的需求來補償和動能回收相反的動力，所以就會發(fā)生踩下制動踏板而突然加速的情況。

所以綜合看來，此次特斯拉導(dǎo)致的制動失靈事故，或多或少都是因為特斯拉“定制”制動系統(tǒng)的故障，而最終導(dǎo)致車輛突然加速的情況，不過這一切還只是筆者的猜測，而最終的原因還是需要看調(diào)查之后給出的最終答案。

寫在最后：

筆者一直以來都十分強調(diào)，純電動車的整體架構(gòu)與我們傳統(tǒng)的內(nèi)燃機車市不同的概念，這自然也凸顯在車輛的操控上，比如電動車的大馬力輸出等，所以對于純電動車的駕駛，一定要拿出十二分專注，才能保證我們的安全駕駛。當然，對于像特斯拉這樣的全球頂尖電動汽車制造商，在車輛的操控安全方面，自然要拿出百分之百的用心，更不該發(fā)生這種危機車主安全的技術(shù)事故。雖然現(xiàn)在整個事故的調(diào)查還沒有最終結(jié)果，但還是希望將來不會再發(fā)生同類的事故了，畢竟安全才是生命至上的基臺。

讓子彈再飛一會，答案或許即將來臨。