最近有一位特斯拉車(chē)主,在江西駕駛一輛特斯拉Model 3的過(guò)程中,車(chē)輛突然自動(dòng)提速至127km/h且剎車(chē)失靈;車(chē)主避開(kāi)了車(chē)輛和行人,沖出道路撞車(chē)導(dǎo)致車(chē)禍,車(chē)輛也發(fā)生起火。
這起事件結(jié)合之前有關(guān)美國(guó)道路安全局的故障抱怨,由獨(dú)立投資者Brian Sparks提交的一份127起事故合集,特斯拉的自動(dòng)加速和剎不住車(chē)可能導(dǎo)致了110起撞車(chē)事件和52人受傷。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,引發(fā)了不少車(chē)主潛在的擔(dān)憂(yōu),車(chē)子自己駕駛的時(shí)候會(huì)不會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,萬(wàn)一車(chē)子給親友開(kāi)不熟悉的出現(xiàn)問(wèn)題該怎么辦。
本文將就這個(gè)問(wèn)題的既有歷史情況做一個(gè)梳理,在邏輯上從ModelS/X和現(xiàn)在Model 3控制加速和剎車(chē)的系統(tǒng)做一些介紹,最后介紹下,如果發(fā)生這樣的小概率事件,當(dāng)事的車(chē)主該怎么辦?
一、自動(dòng)加速在NHTSA 的故障抱怨
美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)在今年 1 月公布收到 127 起意外加速事故投訴,涵蓋了 123 輛不同款式特斯拉,包括 Model S,Model X和 Model3,共造成110 起事故,導(dǎo)致 52 人受傷。
這些事故涉及的場(chǎng)景比較多,包括停車(chē)入庫(kù)和出庫(kù)過(guò)程中的低速場(chǎng)景,也有在使用Autopilot的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,這里的分歧在于:
1、車(chē)主:大部分車(chē)主都是老司機(jī),但是突然自動(dòng)加速的,而且這個(gè)過(guò)程中剎車(chē)沒(méi)有作用
2、特斯拉:特斯拉對(duì)所有的案例通過(guò)鑒定的結(jié)論都是車(chē)主操作不當(dāng),把油門(mén)當(dāng)作剎車(chē),將油門(mén)踏板一直壓到 100% 所致。
特斯拉的證據(jù)是通過(guò)記錄數(shù)據(jù),通過(guò)讀取油門(mén)傳感器的內(nèi)容和車(chē)速信號(hào),如下圖所示。特斯拉提供的數(shù)據(jù),是在碰撞之前車(chē)輛記錄的信號(hào),這個(gè)典型的場(chǎng)景是在時(shí)間軸上3.5秒的時(shí)候車(chē)輛發(fā)生碰撞,系統(tǒng)檢測(cè)到油門(mén)的開(kāi)度突然從0%一下突然提升到97%,車(chē)輛迅速發(fā)生碰撞,司機(jī)反應(yīng)過(guò)來(lái)在5秒以后才有剎車(chē)的行為,在這個(gè)過(guò)程里面,系統(tǒng)顯示司機(jī)連續(xù)去踩油門(mén)放油門(mén)。
圖1 Tesla S突然意外加速期間記錄的加速踏板傳感器數(shù)據(jù)
這起事故好在速度比較低,如果出現(xiàn)在高速階段,如上面所說(shuō)的加速到127公里每小時(shí),這樣的操作就很恐怖了。問(wèn)題是一個(gè)司機(jī)會(huì)拿自己的性命開(kāi)玩笑,特殊是在幾分鐘的時(shí)間周期里面,高速行駛的時(shí)候繼續(xù)把油門(mén)當(dāng)剎車(chē)踩?
備注:根據(jù)車(chē)主描述,車(chē)輛自動(dòng)加速是從60公里進(jìn)行的,127公里是車(chē)輛限速這里就有幾種可能:
1、車(chē)主沒(méi)有踩過(guò)剎車(chē)(這個(gè)可以基本排除,車(chē)主駕齡和當(dāng)時(shí)的精神狀態(tài)都是可以查的,車(chē)主是選擇撞土堆自救的,這個(gè)過(guò)程有8公里)
2、這臺(tái)進(jìn)口的Model 3沒(méi)有檢測(cè)到剎車(chē)的動(dòng)作輸入,沒(méi)有處理這個(gè)響應(yīng)
3、剎車(chē)踏板的動(dòng)作和相應(yīng)的處理ECU出現(xiàn)問(wèn)題,踩了剎車(chē)沒(méi)有信號(hào)輸出
圖2 網(wǎng)上爆料的系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果
二 特斯拉的信號(hào)處理機(jī)制
這里面存在兩個(gè)問(wèn)題。
1、一個(gè)是剎車(chē)信號(hào)沒(méi)有識(shí)別到
如下圖所示,特斯拉是很早就量產(chǎn)了博世的第一代ibooster。傳統(tǒng)的汽油車(chē),采用真空助力式液壓制動(dòng)(剎車(chē))系統(tǒng),利用汽油機(jī)進(jìn)氣管中的真空度產(chǎn)生助力,從而幫助駕駛員剎車(chē)。特斯拉和大部分純電動(dòng)汽車(chē),則采用電動(dòng)真空泵產(chǎn)生真空度產(chǎn)生助力來(lái)剎車(chē)。也就是說(shuō),在車(chē)主駕駛過(guò)程中踩下剎車(chē)踏板,輸入桿產(chǎn)生位移,踏板行程傳感器探測(cè)到輸入桿的位移,將該位移信號(hào)發(fā)送至電控單元,電控單元計(jì)算出電機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的扭矩,由傳動(dòng)裝置將該扭矩轉(zhuǎn)化為伺服制動(dòng)力,伺服制動(dòng)力和踏板的輸入力聯(lián)合作用,在串聯(lián)制動(dòng)主缸內(nèi)共同轉(zhuǎn)化為制動(dòng)液壓力。
圖3 I-booster的工作原理
特斯拉這套系統(tǒng)也是通過(guò)行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿企業(yè)博世來(lái)做的,在這點(diǎn)上博世是設(shè)計(jì)了一套非常完整的安全機(jī)制,在故障模式下:
A、如果當(dāng)時(shí)iBooster發(fā)生故障,ESP會(huì)接管并提供制動(dòng)助力,車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)仍然能提供0.4g的減速度。
B、當(dāng)時(shí)iBooster沒(méi)有12V電源支持,制動(dòng)可以進(jìn)入純液壓模式,即駕駛員可以通過(guò)踩制動(dòng)踏板對(duì)所有四個(gè)車(chē)輪施加車(chē)輪制動(dòng)。
圖4 特斯拉Model 3的剎車(chē)系統(tǒng)工作機(jī)制
博世的剎車(chē)系統(tǒng)是按照高功能安全設(shè)計(jì)的,因此剎車(chē)沒(méi)反應(yīng)而且系統(tǒng)沒(méi)有記錄,可能有更多的復(fù)雜的原因,可能是由于這個(gè)踏板機(jī)械上卡住了,踩不下去;受到了EMC電磁干擾的原因,使得信號(hào)傳遞出現(xiàn)了問(wèn)題,要么這個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了更為復(fù)雜的多點(diǎn)故障。
寫(xiě)到這里也沒(méi)辦法妄加猜測(cè),總不能回到司機(jī)沒(méi)踩剎車(chē)。
2、自動(dòng)加速是怎么回事?
自動(dòng)加速這個(gè)事情,可以理解為AccelPedal Sensor 加速踏板的信號(hào)存在,并且被特斯拉自己做軟硬件設(shè)計(jì)的逆變器讀取之后的行為。因?yàn)橄到y(tǒng)上有記錄到APS油門(mén)存在,所以比較簡(jiǎn)單的認(rèn)為,兩路油門(mén)開(kāi)關(guān)輸出的模擬信號(hào)存在。這里可以是:
a、EMC問(wèn)題,導(dǎo)致APD上同時(shí)出現(xiàn)干擾信號(hào)并且被逆變器讀取
b、逆變器邏輯錯(cuò)誤,判斷成APD信號(hào)使能
c、Autopilot自動(dòng)開(kāi)起來(lái),車(chē)輛進(jìn)入巡航模式并且按照限速來(lái)走
圖5 特斯拉的Model 3的
真的希望后續(xù)美國(guó)道路安全局能夠?qū)@些東西進(jìn)行仔細(xì)深入的調(diào)查,然后從技術(shù)角度來(lái)看為什么這些老司機(jī)開(kāi)了特斯拉就著了魔了。
三 如果遇到意外該怎么辦?
短期內(nèi)我相信大部分特斯拉車(chē)主不會(huì)得到一個(gè)十分確切的答復(fù),但是車(chē)還要開(kāi)的。因此遇到這個(gè)問(wèn)題,我覺(jué)得保持冷靜的辦法有幾個(gè)。
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