特斯拉“失控门”的Key先生:博世iBooster该背锅吗?

易车原创:?3.15已经过去了,特斯拉在3.15晚会上没有获得汽车类的“大奖”,这让很多人因为最近特斯拉的“失控”事件而落泪。短时间内发生了河南女车主未能解决车辆失控引发的交通事故和海南男车主失控撞上护栏两起事件,而这两起事件都指向同一个原因:刹车失灵。

两位车主都在事故发生后联系了特斯拉官方,但都没有得到满意的答复。特斯拉产品进入中国以来,从未停止过各种负面的声音。除了层出不穷的车辆故障,傲慢的服务态度也让特斯拉饱受争议,甚至引来了五个部门的联合约谈。这一次,“失控门”又把特斯拉推到了风口浪尖。

一时间舆论场动荡,特斯拉官方和车主各执一词,网络大V各执一词。事件越炒越热,但仍然没有得到令人信服的结论。我们不准备在复杂的情况下站队盲目发声,而是回到事件的核心:刹车失灵,试图从技术角度为大家找到一个接近真相的答案。两起事件的矛头都指向了特斯拉车型?3的制动系统:博世iBooster。

是事故的罪魁祸首吗?问题是自身设计缺陷还是特斯拉二次校准?而这套广泛应用于高端新能源电动车的制动系统,未来是否会在其他品牌上重演“暴走门”?

随着新能源汽车和自动驾驶技术的不断发展,传统的真空辅助制动系统已经难以满足车辆在更加复杂和智能化的驾驶条件下的制动要求,线控制动系统(即电控制动系统)应运而生。博世iBooster就是这项技术的代表作之一。2013发布,已经开发到2.0版本,包括车辆特斯拉型号?3、李ONE、蔚来ES8等热门新能源车都采用这个系统。

上图是它的机械结构,工作原理可以这样理解:

驾驶员踩下制动踏板,

踏板接口输入杆6被移动,

踏板行程传感器5检测踏板接口输入杆6的位移,

并将位移信号发送到电子控制单元2,

电控单元2计算电机应该产生的扭矩,

然后通过传动装置将扭矩转化为伺服制动力。

伺服制动力、来自踏板接口输入杆6的踏板的输入力,

* * *转换成制动液储罐4中的制动液压力。

简单来说,它的工作过程是:踏板制动→提供位移信号→电机转动提供助力→实现制动。这也是它和传统真空辅助制动的区别。它依靠电信号驱动电机带动电动真空泵提供制动助力,后者依靠发动机进气管的真空度产生助力完成制动。

由于电信号的加入,使得新能源汽车的动能回收、驾驶模式的调整(舒适性、运动性...),以及自动驾驶辅助过程中车辆对驾驶员的辅助,包括日常自动刹车和遇到突发情况后的紧急刹车。

如前所述,新能源智能汽车要想摆脱纯人工操作,实现更复杂的制动能力,在计算机的帮助下辅助驾驶员完成制动,就必须选择线控制动系统,而博世iBooster系统就是这一领域的佼佼者。与传统的真空辅助制动系统相比有哪些优缺点?

优点:1:体积更小&;体重减轻,适应性更好

由于线控制动系统不依赖于发动机负压或真空泵产生的压力差,取消了原有部件,减少了对发动机舱空间的占用,减轻了制动系统的重量。对于正在研发的新能源汽车,有更好的空间优化整车结构设计,实现更高效的布局。同时,由于不依赖发动机压差,也避免了高原反应导致的制动力降低。

优势2:功耗更低

因为电机是主要驱动部件,所以电机产生的扭矩远低于真空泵工作产生的功耗。而且即使采用线控制动系统,驾驶员踩下制动踏板后仍然可以获得真实的制动反馈,比如ABS反馈、刹车片下降等。

优点三:刹车踏板力度可调。

因为它是电信号而不是直接物理连接的真空助力器,所以当你踩下制动踏板时的力度是可调的。这样就实现了很多车型都支持的“驾驶模式选择”功能中的自定义制动模式。根据个人喜好选择运动、舒适、经济等驾驶模式后,系统可以根据不同模式设置制动踏板的灵敏度。比如在经济模式下,制动踏板设置为前三个行程怠速,过了这个节点再给制动力,保证了日常跟车时的舒适性和安全性,让刹车不那么神经质。在运动模式下,我们常说的“刹车空位”变少,同时可以在起步阶段提供强劲的制动力,满足高负荷行驶工况下对制动力的需求。

优势四:支持动能回收,提升续航里程。

动能回收是新能源汽车的基本配置,也是相对于传统燃油车更人性化的配置。它可以通过松开油门踏板使车辆以一定的制动力逐渐减速,减少驾驶员踩刹车踏板的频率,减轻驾驶疲劳。另外,很多车型都支持动能回收的调节,驾驶者可以根据自己的驾驶习惯灵活调节甚至取消这一功能。(型号?3近期OTA中取消了动能恢复调节功能,默认最大动能恢复水平)

动能回收功能由iBooster和ESP hev配合实现。通过调节电机助力,将多余的能量转化为电能储存在ESP hev的低压蓄电池中,车辆在制动或滑行时提供制动作用。这样就可以实现最大减速度0.3g的能量回收,电动车续航里程最多可以提升20%。?

优点五:实现了驾驶辅助。

在汽车工业新四化过程中,电动化、智能化非常重要,自动驾驶辅助是重要的一环。在自动驾驶的终极状态下,完全没有驾驶员的干预,车辆必然会主动介入刹车过程。在L2+为主流的阶段,这套系统主要是辅助驾驶员的操作,但还是需要及时的干预,这也是传统的真空辅助制动系统无法做到的。

在iBooster系统中,通过主动建立压力,无需驾驶员踩下制动踏板即可实现制动。而且相比ESP系统,这种方式获得制动力的速度提高了3倍,比手动制动快很多。不仅速度大大提高,而且制动力的准确性也更好。

在紧急情况下,iBooster可以在大约120ms内自动建立全制动压力。这不仅有助于缩短制动距离,还可以在碰撞不可避免时降低撞击速度和对当事人造成伤害的风险。除了主动制动场景,该系统还可以主动干预日常行驶状况,在合适的时间给予合适的制动力。在目前的L2+自动驾驶辅助状态下,车辆已经可以在直线、平行线、坡道等场景下实现自动刹车。

缺点1:制动平顺性

有些智能电动车驾驶员不喜欢动能回收或者电动车驾驶风格的原因是刹车感觉不自然,不如自己踩刹车。这是因为能量回收和液压制动切换过程中的减速度变化,由于制动源(电机制动和摩擦制动)的性质完全不同,经过长期的标定和优化,在某些特定工况下无法实现100%的平滑衔接,仍然会被敏感的体验者感知到。

缺点二:安全可靠

新技术的开发时间比较短,到现在还很难说是完美的,所以存在潜在的安全可靠性风险。这也是本次讨论的主要争议点:事故可能是博世iBooster系统的问题。原则上,该系统采用双重安全故障模式:

一、部分系统故障

1.1:车载电源不能满负荷运行,iBooster工作在节能模式,避免给车载电气系统增加不必要的负载,防止车载电源失效。

1.2:如果iBooster出现故障,ESP将接管并提供制动辅助。(ESP和ABS不同,ABS需要踏板输入才能发挥作用,ESP没有踏板输入也能发挥作用。)

2.整个系统故障

当车载电源完全断电时,驾驶员可以通过纯液压模式对所有四个车轮施加车轮制动,无需制动辅助,使车辆安全停下。(与传统真空助力器的故障相同)

但显然,理论是理论,现实是现实,还是有不可避免的问题。早在2017年,东风本田2018 CR-V就因“刹车门”事件被迫召回,责任认定为iBooster软件的设置问题,导致车辆在行驶过程中判断失误,导致事故发生。此后宝马发布召回,称iBooster电机焊接出现问题,导致系统报错并进入故障模式,失去动力。所以这次事故不能完全排除是博世iBooster系统的问题。

了解了博世iBooster系统的方方面面之后,我们再回到这个事件上来。在海南,Model 3正准备停在一条空荡荡的水泥路上。过程中,车主有一个向前行驶调整车辆姿态的动作。当时车速20-30 km/h,此时车辆主要是制动停车时,发现刹车踏板不动,踩上去没有刹车效果,导致车辆撞上护栏。

期间车主自称踩了三脚刹车,前两脚没有停。最后一脚踩刹车踏板,发现车辆没有刹车,直接撞上了护栏。尴尬,同样环境下的后续