專業解讀!特斯拉自動加速是怎麼回事?萬一碰上怎麼辦?

2020-06-30     電駒

最近有一位特斯拉車主,在江西駕駛一輛特斯拉Model 3的過程中,車輛突然自動提速至127km/h且剎車失靈;車主避開了車輛和行人,衝出道路撞車導致車禍,車輛也發生起火。

這起事件結合之前有關美國道路安全局的故障抱怨,由獨立投資者Brian Sparks提交的一份127起事故合集,特斯拉的自動加速和剎不住車可能導致了110起撞車事件和52人受傷。對於這個問題,引發了不少車主潛在的擔憂,車子自己駕駛的時候會不會遇到這樣的問題,萬一車子給親友開不熟悉的出現問題該怎麼辦。

本文將就這個問題的既有歷史情況做一個梳理,在邏輯上從ModelS/X和現在Model 3(參數|圖片)控制加速和剎車的系統做一些介紹,最後介紹下,如果發生這樣的小機率事件,當事的車主該怎麼辦?

一、自動加速在NHTSA 的故障抱怨

美國國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(參數|圖片),Model X(參數|圖片)和 Model3(參數|圖片),共造成110 起事故,導致 52 人受傷。

這些事故涉及的場景比較多,包括停車入庫和出庫過程中的低速場景,也有在使用Autopilot的過程中出現的問題,這裡的分歧在於:

1、車主:大部分車主都是老司機,但是突然自動加速的,而且這個過程中剎車沒有作用

2、特斯拉:特斯拉對所有的案例通過鑑定的結論都是車主操作不當,把油門當作剎車,將油門踏板一直壓到 100% 所致。

特斯拉的證據是通過記錄數據,通過讀取油門傳感器的內容和車速信號,如下圖所示。特斯拉提供的數據,是在碰撞之前車輛記錄的信號,這個典型的場景是在時間軸上3.5秒的時候車輛發生碰撞,系統檢測到油門的開度突然從0%一下突然提升到97%,車輛迅速發生碰撞,司機反應過來在5秒以後才有剎車的行為,在這個過程裡面,系統顯示司機連續去踩油門放油門。

圖1 Tesla S突然意外加速期間記錄的加速踏板傳感器數據

這起事故好在速度比較低,如果出現在高速階段,如上面所說的加速到127公里每小時,這樣的操作就很恐怖了。問題是一個司機會拿自己的性命開玩笑,特殊是在幾分鐘的時間周期裡面,高速行駛的時候繼續把油門當剎車踩?

備註:根據車主描述,車輛自動加速是從60公里進行的,127公里是車輛限速這裡就有幾種可能:

1、車主沒有踩過剎車(這個可以基本排除,車主駕齡和當時的精神狀態都是可以查的,車主是選擇撞土堆自救的,這個過程有8公里)

2、這台進口的Model 3沒有檢測到剎車的動作輸入,沒有處理這個響應

3、剎車踏板的動作和相應的處理ECU出現問題,踩了剎車沒有信號輸出

圖2 網上爆料的系統檢測結果

二 特斯拉的信號處理機制

這裡面存在兩個問題。

1、一個是剎車信號沒有識別到

如下圖所示,特斯拉是很早就量產了博世的第一代ibooster。傳統的汽油車,採用真空助力式液壓制動(剎車)系統,利用汽油機進氣管中的真空度產生助力,從而幫助駕駛員剎車。特斯拉和大部分純電動汽車,則採用電動真空泵產生真空度產生助力來剎車。也就是說,在車主駕駛過程中踩下剎車踏板,輸入杆產生位移,踏板行程傳感器探測到輸入杆的位移,將該位移信號發送至電控單元,電控單元計算出電機應產生的扭矩,由傳動裝置將該扭矩轉化為伺服制動力,伺服制動力和踏板的輸入力聯合作用,在串聯制動主缸內共同轉化為制動液壓力。

圖3 I-booster的工作原理

特斯拉這套系統也是通過行業內的標杆企業博世來做的,在這點上博世是設計了一套非常完整的安全機制,在故障模式下:

A、如果當時iBooster發生故障,ESP會接管並提供製動助力,車輛的制動系統仍然能提供0.4g的減速度。

B、當時iBooster沒有12V電源支持,制動可以進入純液壓模式,即駕駛員可以通過踩制動踏板對所有四個車輪施加車輪制動。

這裡的核心問題是,為什麼駕駛員踩了剎車系統沒有記錄任何剎車的動作,而且車輛沒有任何制動力?按照正常的路徑,是Ibooster記錄剎車的數據,然後傳遞給整車做記錄。

圖4 特斯拉Model 3的剎車系統工作機制

博世的剎車系統是按照高功能安全設計的,因此剎車沒反應而且系統沒有記錄,可能有更多的複雜的原因,可能是由於這個踏板機械上卡住了,踩不下去;受到了EMC電磁干擾的原因,使得信號傳遞出現了問題,要麼這個系統出現了更為複雜的多點故障。

寫到這裡也沒辦法妄加猜測,總不能回到司機沒踩剎車。

2、自動加速是怎麼回事?

自動加速這個事情,可以理解為AccelPedal Sensor 加速踏板的信號存在,並且被特斯拉自己做軟硬體設計的逆變器讀取之後的行為。因為系統上有記錄到APS油門存在,所以比較簡單的認為,兩路油門開關輸出的模擬信號存在。這裡可以是:

a、EMC問題,導致APD上同時出現干擾信號並且被逆變器讀取

b、逆變器邏輯錯誤,判斷成APD信號使能

c、Autopilot自動開起來,車輛進入巡航模式並且按照限速來走

當然特斯拉的軟體和硬體設計也在進步,邏輯上來說是按照功能安全的設計進行的。

圖5 特斯拉的Model 3的

真的希望後續美國道路安全局能夠對這些東西進行仔細深入的調查,然後從技術角度來看為什麼這些老司機開了特斯拉就著了魔了。

三 如果遇到意外該怎麼辦?

短期內我相信大部分特斯拉車主不會得到一個十分確切的答覆,但是車還要開的。因此遇到這個問題,我覺得保持冷靜的辦法有幾個。

1、把Model 3的限速進行控制。

在觸摸屏上顯示限速,您可以選擇在超出限速時 是否報警以及報警方式。您可以點擊此限速標誌,自動將 設定速度變為檢測到的限制車速(包括已設置的任何偏差)

圖6 限速的設置

2、採用駐車制動。

手冊裡面是這麼寫的,也就是說把車輛速度降低之後,再長按駐車檔,讓車身控制器讀取這個信號以後,把電子駐車放下來提供類似手剎的效果。

這個需要配合之前的限速,再加撞土堆,按照特斯拉的說法112km/h撞上去,人是要出事。如果限速設置在50-60km/h,再配合駐車緊急使用可能效果更好一些。

圖7 駐車開關的設置和信號傳遞

小結:

隨著特斯拉在國內的上量,類似的潛在問題可能國內的車主也可能遇到,在特斯拉沒有完全調查清楚這些事故的時候,車主們也得留個心眼,快速了解遇到突發情況該如何處理,我個人推薦可以嘗試下。

文章來源: https://twgreatdaily.com/7mOEA3MBiuFnsJQVRM5X.html