「特斯拉」+「刹车」的词条又一次上了热搜。
前不久,广东潮州一辆正准备停车的特斯拉 Model Y 突然加速,造成 2 死 3 伤的交通事故,酿成了惨痛的悲剧。
根据肇事驾驶员和其家属在微博上的描述,驾驶员是在清醒的情况下踩下制动踏板时发硬,按下 P 档车也没有停下,反而突然加速狂奔 2 公里多造成事故。
而在目前网传的特斯拉回应中,声称后台数据显示驾驶员并没有踩刹车,只是短暂地拉了 4 次手刹,至今我们也没有看到官方渠道的回应。
如此惨痛的悲剧,相信无论是驾驶员本人还是特斯拉方面都不愿意看到。不过肇事驾驶员特斯拉的各执一词,还是让这起事件在交通事故的惨痛之外,又多了不少争议。毕竟围绕在特斯拉、刹车、车主三者之间的纠纷不是第一次发生。
特斯拉刹车甚至成了一个固定组合。
事故最终的结果当然要等待最终第三方的验证,在最终结果出来之前甚至结果出来之后,网友们似乎都更愿意相信自己相信的。不过我们更希望从技术出发,从制动系统原理来进行一个分析,弄明白刹车这事儿。少一些情绪,多一些理性。或者,至少能让日常开电动车的你我更了解自己的车。
猜测一 :黑客远程操纵 ?
当汽车升级为智能汽车、开始联网,每次突发情况都会有这样的质疑:是不是有黑客远程控制了汽车?
的确,之前就有国外黑客入侵特斯拉系统,远程打开了行驶中车辆的后备箱。不过要判断是不是黑客遥控了你的车,其实很简单。因为黑客远程操控车辆,跟驾驶员做的操控并不冲突,也就是黑客远程踩电门时,驾驶员依然可以踩制动踏板将。
而为了确保行车安全,同时进行刹车和加速时,刹车的制动力往往要数倍于驱动力,刹车的优先级也要高于加速。这意味着就算黑客远程操控车辆加速,驾驶员也完全可以通过踩死制动踏板,来实现刹停前进当中的汽车。
在这次事故中,黑客远程操控的猜测可以被排除了。
猜测二 :刹车失灵 ?
既然排除了远程操控,那会不会是刹车失灵呢?谨慎的说: 在机械系统层面,刹不住远比刹得住要难很多。
不要以为电动车的刹车就没有了机械系统,汽车的制动系统是一套独立于其他系统的液压传统系统,电动车也不例外。
由于没有了发动机,电动汽车需要搭载一个电子真空泵来给制动系统形成助力,降低踏板力。其中,以博世的 iBooster 被广泛应用。iBooster 虽然是一套电驱动系统,但是为了避免失效,通常会做一些系统备份。其中最为常见的是使用 ESC 中的油液来提供助力。
所以,就算电信号失灵、出现故障,作为备份的油液依然能提供最原始的物理助力,确保刹车正常工作,把制动失效的概率降低到小概率事件。
但是对于刹车失灵这种高危险事故而言,小概率事件依然是不能被接受的,为了尽可能消灭它,国标又进行了「兜底」。
在制动系统设计国标中,要求助力系统在完全失效的情况下,依然需要制动系统在 500N 踏板力下,减速度大于 2.44m/s^2,依然可以实现刹车功能。
不过考虑到平时制动力一般不超过 50N,当助力系统失效时,500N 的踏板力很可能让驾驶员感到踏板很硬、踩不下去,进而产生刹车失灵的错觉。一旦出现紧急情况,很有可能会出现慌乱。
这也是过往某些事故中出现的情况:当事司机表示自己的确踩了刹车踏板,但感觉踏板很硬踩不下去;车企则声明刹车并未失灵。因为理论上真空助力泵失效,车辆并没有失去制动能力,还是可以刹车的。
不过,回到这次潮州特斯拉的事故,就算助力泵失效,车辆也不会出现不减速反加速的情况。
另外友情提示一下,电动车主们不妨在车辆下电的时候去踩一下制动踏板,熟悉一下没有助力下的踏板力,避免出现类似状况时手忙脚乱。
那有没有可能不是助力的锅,就是刹车系统完全失灵了呢?
要想让刹车完全失灵,系统层面最容易实现的恐怕只有电视剧中那种——手动剪短车辆的制动油管。而且由于现在车辆大多采用 X 型布置的制动油管,因此还需要同时剪短两根制动油管,才能让制动系统彻底失效。
要识别这个问题也不困难,只需要将车辆带至第三方检测机构就可以非常容易地发现车辆的油管是否被剪断。
猜测三 :篡改 EDR 数据 ?
其实想知道事故发生时车辆究竟经历了什么,有个很简单的办法——「黑匣子」。
汽车上的「黑匣子」就是 EDR(Event Data Recorder),它可以通过记录车辆运行数据来反映驾驶员在发生交通事故前后其采取的行为和车辆的状态。驾驶员是否踩了制动踏板、车辆的速度和加速度,油门/制动踏板行程等等,EDR 都可以记录在内。
理论上来说,特斯拉公布 EDR、或者委托第三方检测机构、交警部门调取 EDR 数据,事故原因就真相大白了。但这里又牵扯出另一个问题:怎么保证 EDR 数据是真的?会不会被篡改?
EDR 的采样频率非常高的,特斯拉展现一部分 EDR 数据,而交警部门同样也可以调取 EDR 原始数据进行调查。一旦有关部门调查发 EDR 数据造假,那篡改 EDR 数据受到的惩罚将是天价的。
当然,如果第三方的监督依然无法令你打消篡改 EDR 数据的猜想,这就超出技术问题的范畴。
除了被恶意篡改,EDR 有没有可能失效,导致车辆相关状态数据采集缺失呢?
我们只能说,EDR 系统本身失效的情况并不常见。对于主机厂来说,EDR 系统是主机厂自证清白的最好武器。从另外一个角度来看,如果 EDR 是从整车控制器中抓取数据,那一旦相关数据缺失,必然会有报警。所以 EDR 没有抓取到制动踏板数据的概率也是非常低。
至于当 EDR 数据与当事人的描述发生冲突时,该选择相信谁,每个人都有自己的判断了。
猜测四 :制动策略会否出现 Bug?
撇开 EDR 数据不谈,我们按照这次事故中驾驶员所说的操作来还原一下,在没有误踩油门踏板,一直踩刹车踏板、四次拉手刹的情况下,会不会出现视频中制动系统不起作用的情况呢?
我们踩刹车踏板之后,并不是所有的力都转化为制动力直接作用在刹车片和制动盘之间。在此之前,相关的制动液压力还需要经过 ABS 进行调整。ABS 是车辆防抱死系统,其最大的作用是通过增压、保压和降压将车辆的车轮滑移率控制在 20%左右。这个滑移率下,车辆的纵向附着系数最大,可以让车辆的制动系统发挥最大的效能。也就是说,如果 ABS 一直处在泄压过程中,那制动卡钳中的制动液压力无法建立起来,也就没有办法实现刹车。
如果要出现视频中这种不仅没有刹车、反而加速的情况,不仅制动系统没有建立起足够的压力,而且驱动软件也要同时下达加速指令。这就不只是刹车问题,而是制动系统和驱动系统的策略问题。
以这次事故中的特斯拉 Model Y 制动系统为例,包括踏板在内的一部分子零件和相关的软件策略是特斯拉自己做的,iBooster、ESC/ABS 以及 ESC/ABS 的软件等则来源于供应商。
将自研和供应商的软件整合在一起其实难度并不小,在整合的过程中是否对驱动制动系统软件有过某种策略上的预设,会不会在软件逻辑方面出现问题,导致车辆在某种比较特定的情况下没有进入到刹车模式,还是那句话,极小的小概率事件,但是也无法直接说没有。
自研虽然只有两个字,但在研发层面所面临的挑战成指数级的增长,尤其是对于特斯拉这种每年动辄销售上百万的车型,任何一个微小的缺失都会被无限的放大。
最后
汽车行业之所以特殊,就在于某些极微小的小概率事件,在成千上万次的测试、实验中可能都无法复现,而当车在路上行驶时,再小概率的事件都可能酿成惨烈的后果。
这一点在传统汽车制动系统 NVH 时候最为常见。哪怕试验结果数据再优异,依然可能在现实场景中出现制动噪声或者抖动的情况出现。
至于这次特斯拉刹车事件的真相是什么,目前来看只能等最终检测机构的结果和公安机关来下定论了。