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专业解读!特斯拉自动加速是怎么回事?万一碰上怎么办?

2020-06-29来源:电驹

最近有一位特斯拉车主,在江西驾驶一辆特斯拉Model 3的过程中,车辆突然自动提速至127km/h且刹车失灵;车主避开了车辆和行人,冲出道路撞车导致车祸,车辆也发生起火。

专业解读!特斯拉自动加速是怎么回事?万一碰上怎么办?

这起事件结合之前有关美国道路安全局的故障抱怨,由独立投资者Brian Sparks提交的一份127起事故合集,特斯拉的自动加速和刹不住车可能导致了110起撞车事件和52人受伤。对于这个问题,引发了不少车主潜在的担忧,车子自己驾驶的时候会不会遇到这样的问题,万一车子给亲友开不熟悉的出现问题该怎么办。

本文将就这个问题的既有历史情况做一个梳理,在逻辑上从ModelS/X和现在Model 3控制加速和刹车的系统做一些介绍,最后介绍下,如果发生这样的小概率事件,当事的车主该怎么办?

一、自动加速在NHTSA 的故障抱怨

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)在今年 1 月公布收到 127 起意外加速事故投诉,涵盖了 123 辆不同款式特斯拉,包括 Model S,Model X和 Model3,共造成110 起事故,导致 52 人受伤。

专业解读!特斯拉自动加速是怎么回事?万一碰上怎么办?

这些事故涉及的场景比较多,包括停车入库和出库过程中的低速场景,也有在使用Autopilot的过程中出现的问题,这里的分歧在于:

1、车主:大部分车主都是老司机,但是突然自动加速的,而且这个过程中刹车没有作用

2、特斯拉:特斯拉对所有的案例通过鉴定的结论都是车主操作不当,把油门当作刹车,将油门踏板一直压到 100% 所致。

特斯拉的证据是通过记录数据,通过读取油门传感器的内容和车速信号,如下图所示。特斯拉提供的数据,是在碰撞之前车辆记录的信号,这个典型的场景是在时间轴上3.5秒的时候车辆发生碰撞,系统检测到油门的开度突然从0%一下突然提升到97%,车辆迅速发生碰撞,司机反应过来在5秒以后才有刹车的行为,在这个过程里面,系统显示司机连续去踩油门放油门。

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图1 Tesla S突然意外加速期间记录的加速踏板传感器数据

这起事故好在速度比较低,如果出现在高速阶段,如上面所说的加速到127公里每小时,这样的操作就很恐怖了。问题是一个司机会拿自己的性命开玩笑,特殊是在几分钟的时间周期里面,高速行驶的时候继续把油门当刹车踩?

备注:根据车主描述,车辆自动加速是从60公里进行的,127公里是车辆限速这里就有几种可能:

1、车主没有踩过刹车(这个可以基本排除,车主驾龄和当时的精神状态都是可以查的,车主是选择撞土堆自救的,这个过程有8公里)

2、这台进口的Model 3没有检测到刹车的动作输入,没有处理这个响应

3、刹车踏板的动作和相应的处理ECU出现问题,踩了刹车没有信号输出

图2 网上爆料的系统检测结果

图2 网上爆料的系统检测结果

二 特斯拉的信号处理机制

这里面存在两个问题。

1、一个是刹车信号没有识别到

如下图所示,特斯拉是很早就量产了博世的第一代ibooster。传统的汽油车,采用真空助力式液压制动(刹车)系统,利用汽油机进气管中的真空度产生助力,从而帮助驾驶员刹车。特斯拉和大部分纯电动汽车,则采用电动真空泵产生真空度产生助力来刹车。也就是说,在车主驾驶过程中踩下刹车踏板,输入杆产生位移,踏板行程传感器探测到输入杆的位移,将该位移信号发送至电控单元,电控单元计算出电机应产生的扭矩,由传动装置将该扭矩转化为伺服制动力,伺服制动力和踏板的输入力联合作用,在串联制动主缸内共同转化为制动液压力。

图3 I-booster的工作原理

图3 I-booster的工作原理

图3 I-booster的工作原理

特斯拉这套系统也是通过行业内的标杆企业博世来做的,在这点上博世是设计了一套非常完整的安全机制,在故障模式下:

A、如果当时iBooster发生故障,ESP会接管并提供制动助力,车辆的制动系统仍然能提供0.4g的减速度。

B、当时iBooster没有12V电源支持,制动可以进入纯液压模式,即驾驶员可以通过踩制动踏板对所有四个车轮施加车轮制动。

这里的核心问题是,为什么驾驶员踩了刹车系统没有记录任何刹车的动作,而且车辆没有任何制动力?按照正常的路径,是Ibooster记录刹车的数据,然后传递给整车做记录。

 特斯拉Model 3的刹车系统工作机制

图4 特斯拉Model 3的刹车系统工作机制

博世的刹车系统是按照高功能安全设计的,因此刹车没反应而且系统没有记录,可能有更多的复杂的原因,可能是由于这个踏板机械上卡住了,踩不下去;受到了EMC电磁干扰的原因,使得信号传递出现了问题,要么这个系统出现了更为复杂的多点故障。

写到这里也没办法妄加猜测,总不能回到司机没踩刹车。

2、自动加速是怎么回事?

自动加速这个事情,可以理解为AccelPedal Sensor 加速踏板的信号存在,并且被特斯拉自己做软硬件设计的逆变器读取之后的行为。因为系统上有记录到APS油门存在,所以比较简单的认为,两路油门开关输出的模拟信号存在。这里可以是:

a、EMC问题,导致APD上同时出现干扰信号并且被逆变器读取

b、逆变器逻辑错误,判断成APD信号使能

c、Autopilot自动开起来,车辆进入巡航模式并且按照限速来走

当然特斯拉的软件和硬件设计也在进步,逻辑上来说是按照功能安全的设计进行的。

图5 特斯拉的Model 3的

图5 特斯拉的Model 3的

真的希望后续美国道路安全局能够对这些东西进行仔细深入的调查,然后从技术角度来看为什么这些老司机开了特斯拉就着了魔了。

三 如果遇到意外该怎么办?

短期内我相信大部分特斯拉车主不会得到一个十分确切的答复,但是车还要开的。因此遇到这个问题,我觉得保持冷静的办法有几个。

1、把Model 3的限速进行控制。

在触摸屏上显示限速,您可以选择在超出限速时 是否报警以及报警方式。您可以点击此限速标志,自动将 设定速度变为检测到的限制车速(包括已设置的任何偏差)

图6 限速的设置

图6 限速的设置

2、采用驻车制动。

手册里面是这么写的,也就是说把车辆速度降低之后,再长按驻车档,让车身控制器读取这个信号以后,把电子驻车放下来提供类似手刹的效果。

这个需要配合之前的限速,再加撞土堆,按照特斯拉的说法112km/h撞上去,人是要出事。如果限速设置在50-60km/h,再配合驻车紧急使用可能效果更好一些。

图7 驻车开关的设置和信号传递

图7 驻车开关的设置和信号传递

图7 驻车开关的设置和信号传递

小结:

随着特斯拉在国内的上量,类似的潜在问题可能国内的车主也可能遇到,在特斯拉没有完全调查清楚这些事故的时候,车主们也得留个心眼,快速了解遇到突发情况该如何处理,我个人推荐可以尝试下。

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