4.19日開幕的上海車展上,特斯拉女車主的一舉維權行為,將特斯拉再次送上了風口浪尖。拋開別的暫且先不談,本期車爾摩斯就想跟大家聊一聊特斯拉為何頻頻剎不住車的幾點可能性,以下觀點僅代表本人的猜測。另外,如果還有不懂事件來龍去脈的朋友請微博搜索“特斯拉”,我們接下來直接進入正題。
一.傳統燃油車與真空助力泵
為什麼在之前我們很少聽到剎車失靈的相關報道呢?首先,我們先來了解一下傳統燃油車剎車的工作原理。在傳統燃油車上通常使用的都是真空助力泵,其原理為:在剎車踏板和剎車盤之間(剎車過程中)增加一箇中間帶有隔膜的真空助力泵,發動機進氣時抽走隔膜一側的空氣,踩下剎車踏板的力量傳遞給隔膜一側,此時隔膜兩側巨大的氣壓差相當於放大了司機的力量,之後力量便能經過液壓系統傳遞到剎車卡鉗,幫我們抱緊剎車盤後剎停汽車。
那麼傳統車型便會遇到一個問題,就是當發動機停止工作後,真空助力也沒有了,剎車也自然踩不動了,相信駕齡30年以上的老司機才或許能有感受過真空助力泵不工作的經歷。不規範由於這套系統已經經過了多年的市場考研,其實是一套已經非常穩定的系統,出錯機率非常的小,所以在傳統燃油車上我們很少能夠聽到“剎不住車”的情況。
二.智能電動車(特斯拉)如何剎車
沒有發動機,但是對於以特斯拉為代表的智能電動車又有另一個優勢——不缺電,於是電動車採用的都是電動助力剎車系統。換一個更重要的角度來看,特斯拉為了達到更高的智能駕駛能力,比如實現全速域的自動巡航等功能,也僅能憑藉電子助力泵才能達到理想的結果,也就是我們下面將要説的BOSCH(博世)iBooster。iBooster具體參數與工作原理,請看官方資料,如圖:
那麼換回到我們本文的主角特斯拉上,我們會發現它是一家非常願意採用集中管理的技術公司,這點不同於本田以及其他傳統車企通常採用的分模塊管理的形式。既然要通過集中管理達到車輛內部系統的高度統一,那麼特斯拉就會極有可能將iBooster直接連入自己的中央管理系統。這樣一來信號傳輸上的BUG或者智能數據庫中的底層邏輯就有可能成為潛在問題。
三、那麼究竟會有哪些原因可能釀成這起事故呢?
1.首先可能性,當然是駕駛人主觀上的操作錯誤。
特斯拉Model 3作為電動車提速快,慢則尚能達到5.6秒左右的0-100km/h加速能力,性能版則能達到3.3秒,這遠遠超過了以往燃油車的平均水準,也高過了部分新手的控車水平。而即便是對有着多年駕車經驗的老司機,面對着堪比超跑的提速能力,也是他們之前沒有體驗過的,所以可能會形成部分駕駛員對於速度和剎車距離的錯誤判斷。
2.iBooster自身機械故障
因為不少車主反映過“踏板變硬”的情況,因此我們有理由懷疑到是由於沒有助力或者喪失了部分助力所產生的情況,通常沒有助力之後踏板就會變得如岩石一般堅硬,需要非常大的腳力才能踩下去,這一點開過賽車的人或許能有感受。
而在博世官方給出的iBooster失效安全模式中也提到了,當iBooster發生機械故障後,將由ESP接管並提供製動助力。此時可在200牛頓(約為20kg物體所受重力)的踏板力作用下提供0.4g的減速度。正常情況下,車輛制動減速度應達到1g左右,而大家不妨試試在健身房蹬腿器上嘗試單腿推動20kg配重塊,遠比平時踩剎車踏板的力量大得多。如此一來,便符合了維權車主口中“剎車失靈”或者“踩不動剎車”的故障。
3.電腦程序BUG
儘管車爾摩斯只是停留在猜測階段,但電腦程序BUG是最有可能發生的,這點即使是專業製造電腦的品牌也難以避免。BUG還可分為以下幾點:
1)信號出現了錯誤;
對於特斯拉的電子剎車系統而言,剎車程度是由位於剎車踏板處的踏板傳感器發出的,剎車信號要經過系統的運算和傳輸才能傳送到剎車系統上,同時在這裏中央電腦也會做出自己的指令判斷,那麼這裏就有大概率出錯的可能,比如車主踩下力度為100N,但經過傳感器接受,並由中央電腦運算一番之後,實際得出的結果僅有50N,易得剎車力度也會減半。甚至還會有更嚴重的情形,比如數據傳輸總線是否會因堵塞而導致延遲。
2)動能回收系統制動系統相互干擾(我們猜測最有可能)
在特斯拉的剎車過程中,尤其是單踏板的概念提出來之後,動能回收其實佔據了很大一部分制度的效能。這樣一來,在平時常規情況下的制動時,由於動能回收系統已經分攤了部分制動工作,所以中央系統分配給剎車的信號則不會反饋足夠強的力量。但在某些極端情況下,動力回收有可能會跟剎車制動產生信號上邏輯衝突,也就是説中央電腦完全無法判斷剎車應提供多少力度,剎車力度自然會偏小。
3)低附着路面扭力釋放邏輯問題
這個問題是往往會被忽略的。正如此前所提到的,特斯拉也許為了實現更加智能的駕駛而修改過iBooster底層程序,以博世幾十年的數據儲備來看,肯定能夠考慮到多種情況下的扭矩控制問題的,但特斯拉則未必。
多數電動車的整體車重已經達到了2噸,所以需要採用高制動力,當路面附着係數降低後,系統也應該及時降低制動力,以保證側滑失控的情況不會出現。這便是老道的博世使用的一種解決方式,而初出茅廬的特斯拉能否考慮到此類情況並處理得當,我們不得而知。
而新勢力如果不採取以上方案,還可以通過控制扭矩的方案進行解決,但處理不當也會產生相關問題。舉一個例子,路面附着度突然降低,系統有可能會選擇通過提升扭矩的方式來模擬車輪所獲得的高摩擦係數。而當車輛結束低摩擦路段行駛後再次駛入正常路段,系統又沒有及時給出正確的扭矩調整信號,剎車系統無疑是“擰不過”電機的,即使踩下剎車踏板後車輛也不會有明顯的減速,同樣會得出“剎車失靈”的結果。
而事實上在特斯拉Model3的車主手冊中,本身也有體現BUG的部分。在防撞輔助功能停止實施制動的描述中,第二種情景非常容易發生:車主在自動緊急制動實施制動後踩下制動踏板後鬆開,此時車輛不會有任何制動產生。這一官方給出的提示,正應對着我們此前提到的信號衝突。
四.特斯拉給出的報告該怎麼看?
我們暫不考慮“造假”的情況,先看特斯拉這份報告,車主從118.5km/h開始剎車,到48.5km/h達到了車主所説的“撞牆時刻”停止,期間共花費了5秒。我的同事計算了剎車時的平均減速度為0.432g,這個數值遠低於普通家用轎車的正常水準,説明當時確實存在剎車力度不夠的問題。
如果是iBooster的問題,那麼特斯拉把鍋甩乾淨即可,但在報告中特斯拉隱瞞了許多其他數據。
根據國家標準GB/T 32960-2016,運行模式、加速踏板行程值、制動踏板狀態等車輛信息必須以不低於30秒/次的頻率進行記錄。根據此前特斯拉車主拍攝的一張照片來看,特斯拉不僅有能力記錄,而且其頻率和精度遠高於國家標準。
那麼為什麼在本次特斯拉給出的報告中,沒有體現“加速踏板位置”一項呢?
當然以上都是車爾摩斯的推理,真正的事故原因仍需等待揭曉。
五.未來如何應對類似事件?
面對相同的事故,未來我們能否做出一些相應的措施,或者是有關部門能否出台一些政策呢?車爾摩斯給出了一些想法:
首先要有記錄,如飛機黑匣子一樣,具備高級駕駛輔助的新能源汽車必須記錄所有行駛數據,並對數據進行多層保護;
其次是可監控,當事故發生後通過監控內容能夠追溯責任歸屬一方,究竟是車主失誤還是車輛本身故障;
第三是保真實,有關部門或第三方不僅能夠驗證車企給出的數據,數據還必須是可固定的真實數據,對於車主及車企雙方都有好處。
最後車爾摩斯想説,防止數據霸權的形成任重道遠,需要車主、媒體、有關部門的共同努力。