這件事情的核心還是,特斯拉剎車到底有沒有失靈?
記者丨王小西
特斯拉“剎車失靈”維權(quán)事件,可以說是上海車展上最轟動(dòng)的事件了。隨著事情的發(fā)酵,解讀也鋪天蓋地。這也終于引起大眾對(duì)于特斯拉車輛的安全性能的警惕,乃至重新評(píng)估。
說到底,這件事情的核心還是,特斯拉剎車到底有沒有失靈?是不是司機(jī)誤操作?
這件事的雙方,“公說公有理,婆說婆有理”,雙方背后都藏了很多信息沒說,而且目前沒有明確答案。作為記者,我們更加好奇要探究的是,從技術(shù)上來講,結(jié)論是什么呢?不過,現(xiàn)在還是一團(tuán)迷霧。
Belt博士的調(diào)查
剎車失靈到底是怎么回事呢?畢竟,特斯拉及目前多數(shù)電動(dòng)車用的都是博世開發(fā)的iBooster線控(也就是電控)剎車系統(tǒng),那么“剎車失靈”跟博世有沒有關(guān)系?
這里解釋一下,現(xiàn)在純電動(dòng)汽車的線控剎車系統(tǒng),是通過檢測(cè)剎車踏板上車主踩下的力度大小,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)給系統(tǒng),再由線控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)完成剎車。也就是說,把以前靠機(jī)械制動(dòng)結(jié)構(gòu)來完成的剎車動(dòng)作,變成了電控。
而線控系統(tǒng)不僅響應(yīng)快、空間占比小,還能非常好地適配能量回收和自動(dòng)駕駛的需求。換句話說,就是把線控系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)變成了發(fā)電機(jī),汽車剎車前沖的能量會(huì)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子切割磁感線產(chǎn)生電流,電流經(jīng)過類似于電容一樣的部件,穩(wěn)定后回沖入電池中,從而完成能量回收過程。
特斯拉作為電動(dòng)車和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的先行者,自然很早就用上了這套系統(tǒng),官方稱之為“自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)”,AutoPilot系統(tǒng)中也已經(jīng)集成了這功能。但是線控剎車系統(tǒng)也存在一個(gè)致命的問題,就是如果,一旦電信號(hào)的傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤、延遲和中斷,就極有可能帶來剎車失靈、突然加速等危險(xiǎn)。雖然這種概率很低,但并不是沒有。
接下來就說到,去年6月開始,美國博士Ronald A.Belt對(duì)特斯拉的一起突然加速事件進(jìn)行獨(dú)立調(diào)查,并公布了一份長達(dá)66頁的調(diào)查報(bào)告。在此之前,他2010年參加過家喻戶曉的針對(duì)豐田汽車突然加速問題的調(diào)查。
經(jīng)過檢驗(yàn)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(dòng)系統(tǒng)及其與能量再生系統(tǒng)的相互作用。換句話說,系統(tǒng)發(fā)生沖突。
因?yàn)?,特斯拉Model 3突然加速事件的EDR(Event Data Recorder,即事故數(shù)據(jù)記錄器)數(shù)據(jù)揭示了EDR數(shù)據(jù)、司機(jī)證詞和特斯拉自己出具的事故日志數(shù)據(jù)分析之間,存在不一致。
而Belt調(diào)查的EDR數(shù)據(jù)顯示,在事故發(fā)生期間沒有剎車,但是縱向加速度計(jì)數(shù)據(jù)和特斯拉日志數(shù)據(jù)都證實(shí)了駕駛員是有踩剎車的。同樣,EDR數(shù)據(jù)顯示ABS系統(tǒng)沒有激活,而加速度計(jì)數(shù)據(jù)和日志數(shù)據(jù)都驗(yàn)證了ABS系統(tǒng)確實(shí)激活了。
這個(gè)事情就很詭異。據(jù)說所有特斯拉司機(jī)都喜歡單踏板模式駕駛,很拉風(fēng)。因?yàn)樵谶@種模式下,扭矩可以在最大正扭矩和負(fù)制動(dòng)扭矩之間連續(xù)調(diào)節(jié)。也就是說通過油門踏板來調(diào)節(jié)車速。而駕駛員需要踩下剎車踏板的唯一時(shí)刻,是需要完全停止或者緊急剎車。
正常狀態(tài)下,當(dāng)駕駛者將油門踏板踩到底時(shí),駕駛員會(huì)得到100%的加速。而當(dāng)油門踏板放松時(shí),駕駛員的加速度就會(huì)減小,車輛由加速轉(zhuǎn)為輕度減速,為電池充電,這種減速充電被稱為能量再生,也就是能量回收。當(dāng)加速踏板完全釋放時(shí),駕駛員得到最大的減速與最大的再生能量(舊版軟件中,最大的減速度是0.2g,更新軟件后是0.3g,就像一輛掛一擋的燃油車)。
我們根據(jù)常識(shí)判斷,發(fā)生緊急情況時(shí),司機(jī)肯定下意識(shí)會(huì)去全力踩剎車踏板的,不管是不是喜歡單踏板駕駛。但是,踩了剎車,卻變成急加速,或者說像很多車主反映的“剎車變硬,踩不動(dòng)”,那么,這個(gè)“鍋”是誰的?
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原因分析
我們來看Model 3的制動(dòng)機(jī)制,也就是所有特斯拉汽車上使用的制動(dòng)系統(tǒng),由三個(gè)主要部件組成:制動(dòng)助力器以及其相關(guān)的電子控制模塊,制動(dòng)調(diào)制器單元及其相關(guān)的電子控制模塊,四個(gè)車輪的盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器和剎車片以及車輪速度傳感器。
特斯拉用的制動(dòng)助力器正是博世的iBooster。它使用一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)來提供剎車助力。這套系統(tǒng)由電傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的真空助力器,簡(jiǎn)而言之,就是由電動(dòng)系統(tǒng)取代了真空助力器來協(xié)助駕駛員推動(dòng)制動(dòng)主缸,從而令剎車卡鉗抱住剎車盤來提供制動(dòng)力。
它還使用外部制動(dòng)燈/STOP開關(guān)來感應(yīng)制動(dòng)踏板的踩下,以激活制動(dòng)燈并控制相關(guān)的車輛功能。出于安全考慮,iBooster設(shè)計(jì)為在因任何原因失去助力時(shí)允許駕駛員手動(dòng)應(yīng)用制動(dòng)器。
此外,Tesla制動(dòng)系統(tǒng)中使用的制動(dòng)調(diào)制器單元是Bosch的ESP hev II模塊,該控制模塊通過高速CAN總線從iBooster接收命令。命令的響應(yīng)時(shí)間為1ms,以在緊急情況下實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)操作。而iBooster和ESP hev II制動(dòng)調(diào)制器一起工作以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)操作。
目前,博世iBooster線控剎車系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第二代,同時(shí)iBooster采用雙保險(xiǎn)模式,如果車載電源不能滿負(fù)載工作,iBooster則會(huì)采用相應(yīng)節(jié)能模式工作。如果iBooster發(fā)生故障,車輛的ESP則會(huì)直接接管車輛并提供制動(dòng)助力,并且不同于ABS制動(dòng),ESP即使不用剎車踏板輸入信號(hào),也能提供制動(dòng)力。
還有一種更極端的情況,對(duì)于特斯拉這樣的電動(dòng)車來說,即使全車高低壓電源全部斷電,博世iBooster系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)打開內(nèi)部液壓閥,無需伺服電機(jī)助力,完全依靠?jī)?nèi)部的液壓制動(dòng)系統(tǒng),也能夠提供制動(dòng)功能,這一點(diǎn)和傳統(tǒng)的真空剎車助力器失效的原理相同。
有業(yè)內(nèi)人士分析,有“雙保險(xiǎn)”模式的博世iBooster系統(tǒng)絕對(duì)沒問題。但是,不過,Belt博士給出的分析結(jié)論是,“剎車燈開關(guān)的故障導(dǎo)致ESP hev II模塊中的EDC/MSR功能對(duì)其遇到的負(fù)加速度的來源做出錯(cuò)誤的決定,從而導(dǎo)致EDC/MSR功能向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出請(qǐng)求電機(jī)具有較大的正轉(zhuǎn)矩?!?/p>
換句話說,即使駕駛員堅(jiān)持認(rèn)為自己確實(shí)踩下了制動(dòng)踏板,并且即使日志數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn),但EDR數(shù)據(jù)也會(huì)表明沒有踩下制動(dòng)踏板。那么,問題是不是在這里呢?
裁判員和運(yùn)動(dòng)員
按照特斯拉公布的“事故前一分鐘”數(shù)據(jù)和文字說明,我們得到的解釋是:
“在駕駛員最后一次踩下制動(dòng)踏板時(shí),數(shù)據(jù)顯示,車輛時(shí)速為118.5千米每小時(shí)。在駕駛員踩下制動(dòng)踏板后的2.7秒內(nèi),最大制動(dòng)主缸壓力僅為45.9bar,之后駕駛員加大踩下制動(dòng)踏板的幅度,制動(dòng)主缸壓力達(dá)到了92.7bar,緊接著前撞預(yù)警及自動(dòng)緊急制動(dòng)功能啟動(dòng)(最大制動(dòng)主缸壓力達(dá)到了140.7bar)并發(fā)揮了作用,減輕了碰撞的幅度,ABS作用之后的1.8秒,系統(tǒng)記錄了碰撞的發(fā)生。駕駛員踩下制動(dòng)踏板后,車速持續(xù)降低,發(fā)生碰撞前,車速降低至48.5千米每小時(shí)?!?/p>
爭(zhēng)論焦點(diǎn)在這個(gè)118.5公里時(shí)速上。但只要到現(xiàn)場(chǎng)查看一下就知道,在需要減速的紅綠燈路口的道路情況下,怎么可能開到這個(gè)時(shí)速?而且,據(jù)了解,事發(fā)時(shí)間也正好是晚高峰的下午六點(diǎn),事故發(fā)生路段限速為80千米/時(shí)。從常識(shí)來判斷,包括車主的弟弟所說的“踏板變硬”,繼而導(dǎo)致剎車失靈都是有可能的。
再加上,特斯拉提供的這份數(shù)據(jù)本身就缺少很多關(guān)鍵信息,比如電門踏板開度、電機(jī)信號(hào)、剎車踏板位置信號(hào)和iBooster/ESP信號(hào)等等,但是,這些數(shù)據(jù)特斯拉的后臺(tái)數(shù)據(jù)和EDR都是會(huì)如實(shí)記錄的。而后臺(tái)數(shù)據(jù),又確實(shí)是可以被修改的。
對(duì)此,江蘇理工學(xué)院汽車與交通工程學(xué)院楊軍博士在《科技日?qǐng)?bào)》做了分析,這次事故有三種可能,一種是剎車踏板與線控剎車系統(tǒng)的交互出現(xiàn)問題,導(dǎo)致剎車踩不下去。
也就是說,如果電信號(hào)沒辦法傳遞到剎車系統(tǒng),或者特斯拉的行車“大腦”判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤,導(dǎo)致系統(tǒng)不知道應(yīng)不應(yīng)該給剎車助力或者說給多大力。
還有一種可能是,特斯拉為了其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)AutoPilot 能與iBooster“完美匹配”,對(duì) iBooster進(jìn)行一定程度的“魔改”。但是,這其中出現(xiàn)Bug 的可能性是存在的,這導(dǎo)致 iBooster和AutoPilot的指令出現(xiàn)沖突,或者iBooster沒辦法啟動(dòng)應(yīng)急安全機(jī)制,也可能引發(fā)事故。#p#分頁標(biāo)題#e#
為什么呢?因?yàn)?,特斯拉的能量再生(也就是能量回收)是在iBooster上實(shí)現(xiàn)的。而且,iBooster的一大特征是,可以通過軟件來調(diào)節(jié)剎車系統(tǒng)的制動(dòng)特性。也就是說,博世向廠家開放了可以軟件修改參數(shù)來調(diào)整剎車踏板的制動(dòng)特性。
雖說,既然可以向廠家開放,就表明廠家被允許調(diào)整的參數(shù)是相對(duì)安全的。但是,誰也架不住不出問題,以及特斯拉的“魔改”程度到底有多大不是?
還有一種極小的可能是,博世的iBooster存在設(shè)計(jì)缺陷,導(dǎo)致剎車系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤指令,之前本田、凱迪拉克等品牌都曾因?yàn)閕Booster出現(xiàn)過剎車失靈的問題。不過,在5月11日舉行的2021年博世中國新聞發(fā)布會(huì)上,博世對(duì)于這個(gè)問題諱莫如深、避而不談,只是表明了iBooster不止供應(yīng)特斯拉一家、“博世保證產(chǎn)品的安全有效,不會(huì)出問題?!钡膽B(tài)度。
這方面,網(wǎng)上有人給出了分析,“說剎車失靈是不準(zhǔn)確的,準(zhǔn)確的是智能助力系統(tǒng)會(huì)因?yàn)榕袛嗍д`導(dǎo)致間歇性的剎車助力失靈?!苯o出的建議是,“在剎車助力系統(tǒng)失靈之后能臨危不亂,直接大力踩下去也能成功剎車?!?/p>
這位人士認(rèn)為,這個(gè)故障并不是特斯拉的問題,“而是這套智能助力系統(tǒng)(博世的iBooster)長久以來的固有問題,CR-V和寶馬、理想也中過招,基本都召回了。就是特斯拉嘴硬一直死撐,有大佬分析,是特斯拉的動(dòng)能回收系統(tǒng)依賴博世的這套系統(tǒng),所以沒辦法小改?!?/p>
不過,現(xiàn)在“既當(dāng)裁判員,又當(dāng)運(yùn)動(dòng)員“的特斯拉肯定不會(huì)拿出不利于自身的全部原始數(shù)據(jù),包括車載攝像頭拍攝的視頻數(shù)據(jù),說明這里面肯定是有問題的。雖然“剎車失靈”最后可以通過FOTA來覆蓋之前的BUG,但是,頻繁出同樣的事故,特斯拉還是難辭其咎。
還有很重要的一點(diǎn),要證明剎車系統(tǒng)有問題,就需要檢測(cè)電子信號(hào)的傳輸和底層代碼。對(duì)于這種深度的檢測(cè),至少國內(nèi)的第三方的檢測(cè)機(jī)構(gòu)目前沒有積累這方面的能力和經(jīng)驗(yàn)。特斯拉自身都在不斷摸索和完善相關(guān)技術(shù),這也某種程度上加大了檢測(cè)的難度。
“實(shí)際上,針對(duì)于特斯拉這樣的智能汽車,國內(nèi)甚至包括美國在內(nèi)的檢測(cè)機(jī)構(gòu),沒有哪一家有能力做出檢測(cè)結(jié)論(事故真實(shí)原因)?!惫ば挪啃履茉磁c智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專家張翔對(duì)媒體如是表示。如果檢測(cè)機(jī)構(gòu)無法檢測(cè),車主也不可能了解真實(shí)原因。還真是一場(chǎng)“羅生門”呢。