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特斯拉事故频发的背后:从动能回收聊起

被疫情笼罩的2020年已经过去,对多数企业来说,2021年是加速扩张的一年。但特斯拉的2021年似乎格外不顺,先后曝出车辆在使用过程中发生突然加速、刹车失灵等危险情况。4月19日,身穿“刹车失灵”字样T恤的女子大闹上海国际车展,站在一辆特斯拉展车的车顶上,高声呼喊:“特斯拉刹车失灵”的视频,更是将特斯拉推向风口浪尖。

驾驶一辆高速行驶且刹车失灵的汽车,无异于自杀。如此严重的安全隐患,让大家积极关注特斯拉车主维权的进展。大闹上海国际车展的视频不到一天,便在全网传播开来。

女子上海国际车展维权——视频截图

而大家对于该事件的观点也是众说纷纭,其中有不少自媒体,根据自己的主观臆想就随便发表言论。某自媒体便在视频中声称:特斯拉的刹车全权交由电脑控制,任何情况下,驾驶员都无法接管汽车的刹车系统。

穿着挺正式

看到这里真的笑出了声,虽说笔者不是专业汽车编辑和车评人,仅因兴趣使然而了解的汽车知识也不多。但根据《GB 21670-2008 乘用车制动系统激素和要求及试验方法》4.2.2.5规定,传输装置任何部分失效时仍能满足应急制动要求。

倘若该自媒体所言为真,驾驶员踩下特斯拉刹车踏板只向程序传达一个电信号,是否刹车、刹车力度大小全由程序自主决定。那程序出现问题时,人们就失去了对车辆的控制权,也就不能对汽车进行应急制动。这和《GB 21670-2008 乘用车制动系统激素和要求及试验方法》中对于汽车制动的要求相矛盾,而GB作为强制执行的国家标准,任何在我国销售的汽车必须满足标准中的要求才能进行售卖。所以,交付十万余台的特斯拉model 3,内部刹车系统是否如该自媒体所言,大家应该都有了自己的判断。

此种情境,笔者觉得有必要将近期针对特斯拉刹车事件所找到的资料和大家分享下,毕竟暗潮汹涌中,保持客观才不会随波逐流。

01 动能回收与线控制动

想要搞清楚特斯拉刹车失灵的原因,要从新能源电动车和燃油车的区别讲起。千万不要以为二者仅在动力系统上有区别,动能回收才是区别二者的重点。

自新能源电动车投入市场以来便有个说法,纯电车高速费电、市区省电。而燃油车则相反,高速省油、市区费油。造成二者差异的原因,便是电动车使用了动能回收系统,可以将刹车制动时的动能转化为电能。在该系统帮助下的电动车,便能在刹车频繁的市区中,有更好的续航表现。

理论上,实现动能回收很简单。只需在汽车中内置一个被车轮反拖的电机、一块储能电池,一些用于传输电能、固定设备的附件即可。当汽车需要减速时,让发电机产生负扭矩,就能在减速的同时完成发电。

动能回收原理示意

但在实际使用时,需要考虑电能的回收效率以及驾驶人员的感受。燃油车上所使用的传统真空助力刹车与踏板之间是联动关系,只要踩踏板就会产生制动力,大一部分能源会变成热能被浪费掉了。另外,刹车系统与动能回收系统同时对汽车进行制动,会让驾驶员对刹车预期产生偏差,影响了驾乘体验。

传统真空助力刹车

而特斯拉所采用的博世iBooster线控制动便解决了这些问题,该系统为电子液压制动系统(EHB),它是在传统液压制动器的基础上发展而来。该系统取消了踏板与制动系统之间的刚性连接,刹车踏板变为一个感受踩踏深度的传感器,用于给电控单元输入信号。

线控制动原理

在正常工作时,踏板传感器检测到位移信号,随后将信号发送至电子控制单元。电控单元计算出电机应采取多少扭矩,随后控制液压单元对汽车进行制动。也就是说,博世iBooster需要经过电控单元计算后,才能对汽车进行制动。

02 线控制动的安全性分析

虽然清楚iBooster是实现动能回收的必要条件,但知道是电脑控制刹车后,心中还是有恐慌的情绪出现。不过随着对该系统安全性了解的深入,疑虑就逐渐打消了,原因有二:

一、我们前面提到,燃油车上的真空助力刹车系统,只要踩踏板就会对车辆产生制动力。所以需要使用线控制动系统中的电控单元,来调节制动的力量,进而减少刹车带来的动能损失。而iBooster官方宣称,当制动踏板的减速度在0.3g以下时,可以做到100%的电机能量回收。

换句话说,iBooster所能提供的最大动能回收值为0.3g,当需要0.3g以上的减速度时,就必须让刹车卡钳介入制动。而汽车在进行紧急制动时,最大减速度为7.5~8m/s^2,约0.8g。当我们重踩刹车踏板时,必然会突破0.3g的减速度区间,所以不存在因回收动能,在紧急情况下无法启动刹车卡钳的情况。

二、博世提供了安全失效模式,当iBooster系统发生故障时,也会提供备选方案保障驾驶安全。

  1. 当车载电源没电时,将以节能模式运行。

  2. iBooster发生故障时,ESP系统会接管制动系统并提供助力。

  3. 当汽车的电源失效断电时,可通过无助力的液压模式进行制动。

通过上方的资料我们可以明确一点,不管iBooster系统是否正常运转,我们只需要大力踩制动踏板,都会对汽车进行制动。在汽车断电的情况下,也能使用无助力的形式进行制动。

03 特斯拉对动能回收的态度

接下来我们看看特斯拉对于动能回收持有的态度如何, 2013年Adi Desai发布的试车文章《2013 Tesla Model S P85》中表示,2013 款 Model S P85 虽然默认动能回收功能开启,但该功能是可以完全取消的。

之后特斯拉便悄悄取消了功能键,只有低、标准两档动能回收。而2020年下半年,特斯拉在部分车型中取消了动能回收的档位选择,标准模式成为唯一选项且不可关闭。

某款车型没有提供动能回收调节选项

从特斯拉对动能回收选项的修改来看,引导用户一步步接受动能回收设定而采用了非常激进的动作。为何要有这样的举动,可能马斯克真的想要将人类快速带入下一个汽车时代,也有可能是想要卖车时能让宣传的续航里程多一点。(造火箭挺费钱的)

04 动能回收对于驾驶习惯的改变

不管什么出发点,特斯拉对于动能回收的态度是重视的。前面提到,动能回收在某些时候可以替代刹车。也就是,踩油门,车动;松油门,刹车。这与燃油车踩油门,车动;松油门,滑行的驾驶逻辑有所不同,驾驶员仅通过一只脚就能完成汽车非紧急情况下的启停操作。

单踏板模式

从最开始使用离合的三踏板,到自动档的双踏板,再到新能源电动汽车的单踏板,不断简化的汽车启停操作不断挑战着人们的驾驶习惯。而对驾驶经验丰富的老车手来说,新能源电动汽车的驾驶中“抬起踏板=刹车”的单踏板开车习惯,与先前“踩下踏板=刹车”的驾驶习惯相违背。

虽说经过刻意的训练后,车手可适应单踏板操作,能在路上正常行驶。但遇到紧急情况,大脑来不及反应时,本能反应极有可能仍是“踩下踏板=刹车”。而单踏板驾驶,脚始终处于油门踏板。来不及思考就踩了下去,于是……

这并非毫无依据的推断,前段时间,美国运输部国家公路交通安全管理局(NHTSA)公布了对特斯拉232起意外加速事故的调查结果,结果显示所有事故均由司机导致。

05 顾客是上帝 特斯拉似乎不这么认为

在上方信息和官方宣传是真实无虚假的情况下,特斯拉事故频发的原因可能为:

1、特斯拉太过重视动能回收系统,将博世iBooster的动能回收率调至极限,也就是踏板力度是>0.3g减速度时,刹车卡钳才进行工作。(轻踩刹车时,刹车不工作。)

2、消费者未能适应新能源汽车的驾驶习惯,在紧急情况下进行了错误操作。

虽说目前事故原因尚无法定论,但特斯拉在事故发生后的解决手段确有不妥。而这些错误的手段和做法,对消费者的身心造成了二次伤害,让人寒心。沃尔玛连锁集团创始人山姆·沃尔顿提出:“顾客就是上帝”,而特斯拉似乎没有认清自己和消费者之间是怎样的关系。

在售卖前,特斯拉和传统汽车一样,仍以成交为目标,经过简单讲解后,消费者便能开车上路。要知道特斯拉的零百加速成绩可与兰博基尼、迈凯伦等超跑一较高下,且驾驶操作与燃油车差别巨大。驾驶时稍有不慎就会发生事故,只负责售卖不培训的做法无疑是不负责任。

而特斯拉的售后,大家应该早有耳闻。面对车辆事故问题甩锅,不面对,不解决;面对上海车展维权的女士,第一时间回应不是安抚、不是承诺解决问题,而是不妥协;在动能回收选项上,强迫用户使用强回收模式,没有其他选择。

06 盈必毁 天之道

特斯拉的所作所为,处处透露这两个字:傲慢。

在几年前特斯拉或许有资本傲视全球,但现在大部分新能源汽车企业都进入量产阶段,特斯拉的先驱优势正不断缩减。在本届上海车展中,除了大闹特斯拉展台的维权者引起了公众关注外,还有众多关于国产电动汽车参展的报道。传统车企五菱宏光MINI EV敞篷版电动汽车吸引众多年轻人的眼光;华为和北汽的合作车型极狐阿尔法S也受到了众多关注。

五菱宏光MINI EV敞篷版

在国产新能源汽车大放异彩的今天,在特斯拉技术优势愈发不明显的今天,在消费者更加重视自己合法权益的今天,心态高傲的特斯拉需要由内而外的对自己重新进行审视。

否则,被同行超越,日薄西山,是迟早的事情。


参考资料:

电控液压制动系统技术原理及分类优缺点分析:http://www.qcwxjs.com/zdxt/8089.html

线控制动技术(BBW)概述:http://www.chebrake.com/tech/2019/09/21/20431.html

2013 Tesla Model S P85:https://doubleclutch.ca/2013/12/31/2013-tesla-model-s-p85/

底盘控制系统iBooster——不依赖真空源的机电伺服助力机构:https://wenku.baidu.com/view/542209b026284b73f242336c1eb91a37f1113289.html?fr=search-1-wk_user_norX-income5&fixfr=HF6j7kAjpDjjy5bKbUJtVQ%3D%3D

规范《GB21670-2008-乘用车制动系统技术要求及试验方法》:https://max.book118.com/html/2018/1214/6115135104001235.shtm


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