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张女士和特斯拉到底谁在说谎?通过科学分析帮你还原真相

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大家好,今天我们说一个纯技术话题。

本文从iBooster技术角度分析,然后通过反证法来验证,看看特斯拉和维权女车主张女士到底谁在说谎?

话不多说,咱们先介绍一下采用博世iBooster+ESP Hev的特斯拉刹车系统。

iBooster系统简介

下图是特斯拉刹车系统和周边设备的简图,核心部件是博世iBooster刹车系统。

iBooster刹车系统的制动主缸给车辆提供制动力,特斯拉采用液压刹车,主缸内是刹车油( 红色连线是油路)。给主缸加压,会产生刹车力,主缸压力越大,刹车力度越大。

踩下刹车踏板,会推动刹车踏板推杆(A),行程传感器会将踏板行程传给iBooster电脑,电脑计算出需要的助力大小,然后驱动电机带动电机助力推杆(B)前进,电机助力推杆又推动主缸加压推杆(C)前进,主缸容积变小,压力增大。

大家要记住一点,A、B、C三个推杆是物理相连的,如果细心观察,会发现车辆自动刹车的时候踏板会自己动,说明A、B、C是相连的。这样设计的好处是,即使电子系统失灵,也能通过刹车踏板直接给主缸加压,当然这时踩刹车是很费劲的,但是仍然能踩下去。只要整车供电不完全失灵,即使iBooster系统失灵,制动系统也可在200N的踏板力作用下,提供0.4g(g=9.8m/s2)的减速度。

刹车主缸和ESP相连,主缸的刹车力度由ESP系统分配给车轮。ESP有一个低压储能器,可以将主缸的部分压力存储起来。刹车减速的同时也会进行动能回收,动能回收也有制动效果,所以有一部分主缸压力用不上,必须存起来,等制动力不够的时候再释放。能够临时存储的制动力有多大呢?大概0.3g的减速度,如果刹车踏板请求超过0.3g的减速度,ESP就必须把主缸的压力传递给车轮刹车系统了。

iBooster电脑和自动驾驶电脑直接相连,所以自动驾驶软件模块能够根据智能算法直接命令iBooster刹车

接下来我们利用已有的知识,采用反证法对双方进行验证。

张女士的数据分析

张女士的说法如下:

张女士父亲在电话采访中说:

张女士父亲采访录音

假设二人没有说谎,结合两人的说法,我们先对几个不确定的数据做如下假设:

  • 我们假设初始车速69Km/h(19.2m/s),根据张女士说法,这个数据比较靠谱;
  • 张父第一次踩刹车时快接近等红灯车辆,我们假设离最后一辆车50米
  • 张父第一脚刹车和第二脚刹车间隔1.5s。
  • 特斯拉数据显示撞车时速度为48Km/h,这和照片中事故车的严重程度相符。由于车主并没有说车辆出现突然加速,可以假设第一次踩刹车时车速为50Km/h(13.9m/s),由于刹车失灵( 动能回收也失灵),最终以48Km/h撞车。

根据以上的数据可知,从松油门到踩刹车这段时间共滑行了大约150m。滑行中车速降低了5.3m/s;平均速度16.55m/s,滑行时间为9s,减速度为0.59m/s2,也就是0.06g(g=9.8m/s2)。按照iBooster的特性,动能回收力度和车速的大小、电量的高低等都有关,所以滑行的过程也还算正常。

问题出现在第一次踩刹车,我们先算一下第一次刹车需要多大的减速度能在50米内把车速从50Km/h(13.9m/s)降低到0。平均车速为6.95m/s,所需刹车时间7.2s,减速度为1.93m/s2,也就是0.2g。

0.2g的减速度,按理动能回收就能实现,也就是轻踩刹车就ok了。但是张女士说轻踩刹车没反应,张父也说第一脚踩下去了,但是没有反应,也没有动能回收。所以只能假设动能回收出了故障,但是ESP没检测到,没有释放低压储能器中的刹车力。

在这种情况下张父踩下第二脚,已过了1.5s,车速仍为50Km/h(13.9m/s),这时剩余停车距离差不多30米。那第二脚想要刹住,需要4.3s,减速度为3.2m/s2,也就是0.33g。

根据iBooster的特性,只要车没断电,即使出现故障,仍然能以200N的踏板力踩出0.4g的减速度(以博世iBooster的装车量,这一特性还是很有把握的)。0.33g差不多165N,相当于25kg重量,张父作为一个三十年的老司机,而且是开货车的,踩出这个力度完全没问题。

分析到这,读者应该看出来,张女士这一方如果没说谎,那么在这种情况下,以博世iBooster的装车量做背书,完全能够刹停。

有些读者可能会说,特斯拉的刹车是软件控制的,说不定什么时候就失灵,而且检测不出来。

我们假设车辆的刹车系统硬件没有问题(如果硬件有问题很容易就能检测出来),软件只能控制助力电机,不能阻止刹车推杆前进。只要把自动驾驶功能关闭,再把iBooster助力关闭,排除软件的影响,直接用200N的力度看能不能踩出0.4g的刹车力,很容易就能验证软件对这个系统到底有没有影响。

上面的方法很多车评人都在测试,如果有问题,大家早就兴奋地向各位读者汇报了。

特斯拉数据分析

咱们接着分析特斯拉的数据,这份事发前一分钟的数据大家都看过,核心就是第一次踩刹车时车速118Km/h(32.8m/s),那我们就按照这个速度重新验证一下。

驾驶员18时14分23秒17第一次踩刹车,2.4s内车速从118Km/h(32.8m/s)降到94km/h(26.1m/s),减速度为2.79m/s2,也就是0.28g。从数据看第一次刹车力度较低,符合张女士所说的轻踩踏板,由于车速较快减速效果肯定不明显。

随后驾驶员加大力度踩刹车,在1s中内将车速降低到74km/h(20.6m/s),减速度为5.5m/s2,也就是0.56g。一般情况下紧急刹车的减速度在0.6~0.8g之间,可以看出驾驶员已经努力踩刹车了,而且ABS也介入了。这段时间车又开出了23m,将近100米已经出去了。

此时前撞预警启动自动刹车,并在1s中内将车速降至48.5km/h(13.5m/s),减速度为7.1m/s2,也就是0.72g。这已经是全力刹车了,这一秒内又开出了17m。很遗憾车辆在刹车4.4s,行驶111m后仍然发生了碰撞。

根据这个速度,我们算一下驾驶员第一次怎样踩刹车才能避免发生碰撞。车辆在111m内从118Km/h(32.8m/s)降到0需要6.8s,减速度为4.82m/s2,也就是0.5g。可以看出,这个加速度已经接近紧急刹车的速度了。

我们可以算一下,118Km/h(32.8m/s)的初始车速,如果用0.6g的减速度,能够用5.58s在91m内刹停;如果用0.8g的减速度,能够用4.18s在68m内刹停。

0.6g~0.8g的刹车基本就是不要命的一脚到底了,前撞预警后的自动刹车也才0.72g。车上有3个大人一个孩子,任何有经验的驾驶员都不会选择一脚到底。客观地讲,不考虑超速,张父选择缓慢刹车是正确的。

结论

本文不带任何立场,全部数据都是网上能找到的。

反证法也是一个严谨的证明方法,先假设双方的说法都正确,然后用已有的相对准确的信息去验证,如果明显说不通,则该说法肯定有问题。

通过上面对双方的分析,显然张女士一方的说法更加经不住验证。

所以张女士一方说谎的可能性更大!

当然,我们无法证明特斯拉的刹车肯定没问题。事实上对任何一家车企来说,这都是无法证明的。严谨可以说,大家的车都一定存在刹车问题,包括特斯拉,但是可能没有暴露出来。

我们能做的是根据事实和数据对某一具体问题进行理性的分析,这也是目前张女士一方不愿对车辆进行检测的原因之一。一旦对车辆进行检测,肯定有新的事实和数据。

事实和数据越多,越容易还原真相。

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