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“失控”频发,特斯拉汽车自动加速的可能性有多大?

特斯拉因为可以读取当时的日志,小概率的可能性如果发生,应该是发生在整车控制的内部,这里可能潜在的问题是EMC问题,导致APD上同时出现同等的干扰信号并且被逆变器读取。

来源:2030出行研究室
作者:朱玉龙

目前特斯拉在国内火爆销售,但在使用过程中,也有不少车主遇到了问题。9月5日下午,四川南充市一辆特斯拉Model 3汽车连撞多车,造成2死6伤,及多车受损。
这是继温州、上海和江西之后第四起事故了。
在特斯拉保有量最大的美国市场,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)在2020年1月宣称正在调查特斯拉的索赔请愿书,其中包含127起索赔事件(共造成 110 起事故,导致 52 人受伤),同样也发生了撞车库,开河里类似这样的案件。那么特斯拉汽车为何会频出失控的问题呢?汽车自动加速的可能性有多大?笔者将从特斯拉安全机制的角度进行分析。

图1 国内外的司机纷纷把特斯拉开上墙


特斯拉是如何设计安全机制的?
特斯拉在处理汽车加速的需求来说主要通过两个来源,一个是响应油门踏板信号,一个是响应Autopilot信号。
响应驾驶员的需求方面,就是油门踏板传感器通过测量踏板位置来传达驾驶员加速或减速的需求,与踏板位置成比例的冗余信号。特斯拉把整车控制器集成在逆变器里面,是由驱动逆变器直接处理油门踏板传感器的信号。
在处理这个问题的时候,通常车企都会考虑功能安全。也就是说特斯拉在这里采用了一个独立的控制器去检查油门踏板输入的有效性,其中处理的安全机制主要包括:
控制单元会检查油门踏板传感器的输入信息,如果两个信息不符合,系统默认会切断电动机转矩。同时,踩下制动踏板和加速踏板时候,制动信号会覆盖加速踏板输入并切断电动机扭矩,持续制动都会使汽车停下来。特斯拉Autopilot也会读取发送过来的油门踏板信息,根据环境信息来帮助识别潜在的踏板误用情况并减少扭矩输出,以减轻或防止事故发生。


那么特斯拉自动加速的可能性有多大?
特斯拉因为可以读取当时的日志,小概率的可能性如果发生,应该是发生在整车控制的内部,这里可能潜在的问题是EMC问题,导致APD上同时出现同等的干扰信号并且被逆变器读取。
当然还有一个可能,就是Autopilot发送信息,让车辆自动控制模式(巡航模式或者其他状态)并且按照限速来走。由于特斯拉对于巡航和Autopilot信号的定义,也不排除司机在低速驾驶无意识去触碰这个使能开关。


加速以后,踩刹车是否有用?
特斯拉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。特斯拉采用电动真空泵产生真空度产生助力来刹车,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。
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,在故障模式下会有如下处理方式:
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。
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。
这里有一个可能性,比如司机发现不对劲以后,在踩制动过程中,车辆还在加速可能踩了油门。另外一种可能就是制动系统出现问题,只提供制动力不够,使得司机放弃了踩刹车。事实上,由于这个时间非常短,除了江西的那个案例以外,大部分发生事故的过程可能就是在几秒钟,很容易出现驾驶员对非预期加速之后的恐慌放大自己的错误判断。



下一步如何处理?
从丰田刹车门开始,我们可以看到美国的调查方式。美国道路安全局调查丰田刹车门,收到了超过3000份针对丰田汽车突然加速问题的投诉,这些事故中包含导致93人死亡的75次致命性撞车。经过对3000多件刹车事故逐一检查,有95%左右的事故是由驾驶者的操作失误造成,比较让人熟知的案例是一辆雷克萨斯的脚垫在刹车时卡在油门踏板里,导致一名加州巡逻警察和雷克萨斯汽车里的三名乘客丧生。
从过往的事实来看,随着特斯拉在全球交付100万台车,年交付量达到50万辆,增多的案例可能需要让各个主要国家的监管机构对可能存在的安全性问题开始调查。
首先是通过第三方工程咨询公司和机构,对特斯拉的有关自动驾驶安全机制包括失效模式分析进行评审通过检查每个案例的数据记录还原每个案例的发生过程。从车企的角度,没有任何一个车企会认为自己的系统有问题,特别是特斯拉这样对自己的设计非常骄傲的企业。想要深入调查和解决这个问题,只有从监管层面才能有效介入。
特斯拉到底有没有失控,是否是在自动驾驶模式下问题,还是司机忙中出错,这些问题我们还在等待案件进展的相关公布。汽车安全的相关监管机构也会因为这些事故的频发而对特斯拉是否存在缺陷进行调查,这也是我们关注的重点。


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