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    特斯拉制动问题浅析

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    汽车科技评论2021-04-24

    特斯拉最近抛出来的数据虽然大家都在分析,但个人认为有效信息太少,不足以定位到root cause,如果后期给到车主的完整版数据能放出来的话我再来凑个热闹。

    但是从很多朋友的分析结果来看,特斯拉的制动性能在某些特殊情况下的确是有问题的

    问题是主缸压力到了140bar减速度还只有0.6~0.7g左右。

    这个数字明显低于这套刹车系统在高附路面能达到的1g左右减速度的基本性能。除非特斯拉能证明当时的路面μ低于正常值或者事故车轮胎或者刹车系统硬件有问题,不然的话特斯拉model3在特定场景制动性能会下降这点基本可以实锤了。

    顺便给大家一个数据,在系统正常的情况下,只需要250N的踏力就能实现1g以上的减速度,这个数字基本上是个成年人都可以随便猜出来。

    另外有人提到这个0.6~0.7g的减速度和ibooster失效时的最大减速度差不多,单纯从数字上看是差不多。

    在ibooster电机电压过高/过低Level2,电机温度过高;压力传感器通信丢失;因高温导致系统关闭,或者ibooster机械/电子失效(比如传感器,ECU坏了)时,性能会降级,需要500N的踏力才能提供大于0.64g的减速度。性能降级的意思就是会降低助力能力或者干脆就丧失助力能力,从驾驶员角度体验就是踏板变硬。某些成年女性自身体重也不到50kg,在没有专业训练过的情况下很难踩到500N。

    从表象来看的确有ibooster功能降级的可能,但是因为公开的数据太少,没有人能证明这一点。

    还有一点很多制动系统专家也提到了,ABS工作的时候也会让用户觉得踏板变硬,因为此时主缸油压是在不停波动的,会有弹脚的感觉,有的用户会误以为刹车变硬。所以仅仅从驾驶员的主观感受我们无从判断ibooster系统是否失效或者降级。

    所以目前最大的问题点就是为什么ABS都工作了,减速度才只有0.6~0.7g。

    在功能安全层面,Avoid too low brake torque是可以划分到ASIL D级别的safety goal,是属于需要极力避免的问题,ibooster产品本身也支持做到ASIL D。然而目前从数据上来看,特斯拉起码在某个工况下没能做到这一点。

    那么原因究竟是什么呢?

    就现有数据我们很难正向分析,不过我们可以从现象倒过来推测一下。

    决定车辆减速度的是什么?很简答,车辆纵向合力。

    车辆纵向合力取决于什么?初中物理问题,车辆前进方向的合力和车辆后退方向的合力。

    在水平路面上向前行驶的车辆前进方向的力只能由电机提供,车辆后退方向的力大致可以分为外部阻力和刹车制动力。外部阻力属于不可控的环境变量,所以最终决定减速度的只有电机扭矩和刹车制动力。

    大家现在普遍都把分析的重点放在刹车制动力上,这的确是制动问题中最可能发生问题的部分,制动专家们也分析得很好,我就不重复了。

    然而我们不能忽视构成减速度的另一部分,就是电机扭矩

    诚然,一般情况下ABS工作的时候电机的回生扭矩是会被抑制的,然而需要注意的是抑制的仅仅是回生扭矩,并非一定会让电机扭矩稳定在0。

    我就举个可能会产生电机正向扭矩的例子,在ABS工作的时候电机防抖控制也可能会同时工作。它的主要目的是防止电机扭矩和转速的波动导致车辆的抖动,一般是一个PI控制。然而如果这个控制没有做好的话,恰巧ABS导致的车轮速波动让防抖控制误触发了,那么ABS控制很有可能会让电机扭矩控制发散

    现象就是电机会时不时地输出正向扭矩妨碍制动,导致制动距离变长。

    当然这单纯只是一种可能性,因为没有电机扭矩的数据我们无从得知真正的原因,我举这个例子是想告诉大家不要只把目光放在刹车系统上,这样很可能会导致发现不了真正的原因。

    因为刹车系统本身有太多车企在用了,出问题的概率非常低,而且主缸压力最后已经升高到了系统上限,最起码证明硬件大概率是没问题的。刹车系统和整车的接口以及ESP,ibooster和整车的协调控制才是最大的变量,个人认为问题点大概率在这些地方。

    (顺道一提,我看到有人说特斯拉改写了ESP和ibooster的软件,就我的认知范围内这是不可能的)

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