特斯拉的制动系统真的失效了吗?

汽车电子与软件 2021-04-20
*本文作者 ZL,车辆工程硕士。 十年汽车行业从业经历,曾在上汽与通用合资的泛亚汽车中心工作四年,任 制动工程师 一职。

4月19日,上海车展媒体日,吸引了各路媒体关注。然而,新闻头条却出人意料的被特斯拉的维权事件占领。


最近网上出现了几段视频,是特斯拉车主抱怨制动失效,与前车或者物体相撞。作为汽车最重要的安全系统,制动系统的风吹草动无疑最能够挑动消费者敏感的神经。

  • 特斯拉的制动系统是不是真的会失效?

  • 电动车和传统燃油车相比,在制动系统设计上有什么差异?

  • 为什么特斯拉的车主会出现刹不住车的情况?


这些问题都值得我们去仔细研究一下。
 

液压制动系统原则上不会失效
 

无论是电动车还是燃油车,制动系统的架构基本都一样。 踩下制动踏板,在得到助力之后,去驱动制动主缸内的制动液到制动轮缸,然后推动轮缸内的活塞压紧摩擦片和制动盘。进而通过摩擦作用,将车辆的动能转变为热能,在空气中被耗散掉。
和传统燃油车利用发动机产生的真空作为真空助力器的真空源不同,电动车的驱动电机没有办法自己产生真空源,因此其需要利用像 iBooster 这样的装置来产生真空源给驾驶员提供制动助力,降低踩踏板所需的踏板力。

为了防止出现真空助力失效导致驾驶员踏板力过大,进而影响制动安全的情况,包括  ECE 法规都有规定,当制动强度为 0.3 g,制动真空助力器失效,踏板力不得大于 500 N。


所以说,对于电动车来说,即便 iBooster 失效,其依然是可以刹停车辆的。
 
对于液压制动系统来说,其实最为关键的就是制动管路。一般为了避免制动管路出现漏油,主机厂通常会采用像 X 型布置的两套制动管路,确保即便有一根制动管路出现破损,还有一路可以刹停车辆。

只有当两路制动管路同时被剪断,才有可能出现制动失效的情况 ,不过这种很容易被第三方检测机构以及特斯拉的后台行车日志所读取。目前来看基本不存在这种可能性。
 

海南视频中的撞车是怎么回事?
 

如果如特斯拉所说,发生事故的车辆制动系统都工作正常,那我们就需要分析为什么在制动系统状态正常的情况下,依然会出现刹不住车的情况。 总的来看,主要有两方面因素:

  • 路面情况,是否较滑?路面附着系数是否足够?

  • 点刹时,制动踏板踩到什么样的程度?

 
不同的路面会导致路面附着系数不同,以冰雪路面为例,其路面附着系数大幅下滑,也会导致车辆的制动距离大幅变长。这点无可厚非,而这也能很好地解释为什么复现相关事故需要到一个泥水路面上。


但相比于湿滑路面,驾驶人员的点刹存在的不确定性更多。

即便是 30 km/h 的车速,如果晚踩制动踏板 1 秒钟,车辆向前行驶的距离可以达到 8.3 米。 对于驾驶员来说,轻踩两下制动踏板是否可以确保在制动系统已经建立起一定的压力目前还存在比较大的不确定性。

如果点刹没能建立压力,前后浪费 2、3 秒钟是比较正常的事情,那样就有可能导致制动距离显著增加,影响甚至可以大过湿滑路面。
 
笔者对刹车前先踩两下点刹比较费解,这可能和个人驾驶习惯相关。就笔者前后工作的几家主机厂来看,没有过将轻踩两下刹车作为一个前期验证制动系统的测试项目的。

消费者反映的轻踩两下制动踏板,再深踩踏板,会导致制动系统失效这个问题,应该更多的是 iBooster 的失效,不过正如上文所说,即便是 iBooster 失效,也不会导致最终的制动效果出现完全的反转。
 

ABS 会否影响制动距离?
 

在网络的媒体文章中,ABS 防抱死系统成为各方另外一个关注的焦点。

正常情况下,一味增加制动管路的液压力,进而增加摩擦片和制动盘之间的摩擦力增加,会导致车轮出现抱死的情况。如果前轮抱死,车辆将丧失转向能力;如果后轮抱死,车辆将发生甩尾,这些都是比较危险的工况。


为了防止抱死而诞生的 ABS 在工作过程中,除了有增压,还有卸压和保压的环节。如果此时认为制动管路卸压,导致车辆制动力下降,进而导致车辆制动距离变长,就显得有失偏颇。

卸压环节是为了让轮胎可以工作在最佳滑移率附近,避免车轮出现抱死。 当地面对车轮方向反作用力一定时,滑移率在 15% - 20% 左右时制动纵向附着系数最大,车轮与路面之间的附着力就最大,此时的地面制动力也就最大,制动效果最佳。

所以说 ABS 启动,导致车辆的制动距离变长的说法是站不住脚的。尤其是在冰雪、湿滑路面这些路面附着系数较小的情况,ABS 的作用将更加明显。
 

特斯拉有问题吗?
 

特斯拉最大的问题在于其对外沟通 ,这点从其之前解散北美的公关团队就可见一斑。

汽车是一个以数万个零件组成在一起的复杂工业品,任何一个环节的疏漏都会导致在客户端的问题被无限放大。 包括大众、通用、丰田在内的主机厂,都会积累客户对旗下车型的反馈意见,不断改进自己产品设计,并以此形成数以万计的设计指导文件。

特斯拉的强项在于三电系统以及无人驾驶软硬件上,但是在传统的汽车工程领域的经验和其他主机厂相比相去甚远,因此特斯拉的车型出现一些问题并不稀奇,但这个需要和外界进行积极沟通来加以解决。
 
对于制动失效这些案例,特斯拉可以通过调取后台的 log 来首先确认 iBooster 是否处于正常工作状态。 尤其是消费者反复提到的轻踩两下制动踏板,然后再深踩制动踏板,会否导致 iBooster 出现 bug。


这个无论是通过台架还是通过整车,都可以在短时间内复现。

如果 iBooster 出现工作异常,那特斯拉就需要考虑在没有真空助力的情况下,其制动踏板力是否已经过大,使得驾驶员在没有思想准备的情况下,难以适应,进而增加了制动距离。

那特斯拉一方面要考虑是不是降低无助力条件下的踏板力,另一方面就要针对 iBooster 失效的情况进行分析,最大程度避免 iBooster 出现失效。

如果 iBooster 工作没有异常,那特斯拉大可以将相关数据公布出来,同时也可以将自己在台架或者整车上进行的试验视频公布出来 ,打消公众的疑虑,避免各方凭空猜测。
 
所谓人红是非多,作为全球范围内受关注程度最高的汽车公司,特斯拉被其消费者放在放大镜下检验无可厚非。

我们的每一个车主不可能是汽车制动工程师,这就要求特斯拉能够更加耐心将最专业的检验结果在第一时间告知公众,以此换得客户的最大谅解。像之前将悬架召回问题归咎于车主驾驶习惯、将在特斯拉超级充电站中充电遇到的电流过大问题归咎于中国电网等,都是非常业余的做法。

在制动问题上,特斯拉的制动工程团队,在排除液压系统故障的情况下,也应该在第一时间和客户一起复现相关的问题。

所以,对比特斯拉的制动系统,在和中国车主的沟通上,特斯拉的问题更大。

END


投稿合作:18918250345(微信)

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