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作者:能源与交通创新中央(iCET)清洁交通高级司理 王雯雯

特斯拉最近被频仍 *** ,上海车展女车主 *** 事宜还在不停发酵,这引发了许多人对于特斯拉失控、刹车失灵等问题的忧郁,到底特斯拉的刹车问题是不是真的存在隐患,而特斯拉给出的数据到底说明晰什么?

特斯拉

腾讯新闻《十问十答》栏目本期约请能源与交通创新中央(iCET)清洁交通高级司理王雯雯,从手艺角度切入,解读特斯拉在自动驾驶、失控、刹车失灵等问题。

Q1:特斯拉最近一年频仍被曝光车辆失控,电动车加速快的特征被频频提及, 电动车和传统汽油车在驾驶模式和体验上有什么差异?

与传统汽油车相比,电动汽车具有加速快、操作轻盈、使用成本低、静谧性好、 无汽油味、无尾气等优点,固然也有充电便利性低、充电时间 、购置成本高、续航受温度影响大等不足。

电念头的动力输出特征与汽油发念头差异,汽油发念头需要到达一定转速才气输出最大扭矩,而电念头不需要,只需在启动后将踏板踩到底,就可以立刻输出最大扭矩,这也是许多高性能电动汽车加速异常快的缘故原由。现在百公里加速最快的车(包罗跑车在内),特斯拉排在第一名(特斯拉Model S 2021款 Plaid版,0到100加速时间为2.0秒)。大部门电动汽车百公里加速都能在10秒内完成,一些新的车型则能在5秒内实现0-100KM/h的加速。

电动汽车与传统汽油车的差异主要源于事情原理和结构上的差异,传统汽油车使用的是发念头和变速箱,电动汽车则使用电念头而且没有变速箱。传统汽油车轿车的发念头通常安装在车头的位置,电动汽车的电池组一样平常安装在底盘(部门安装在车尾),以是一样平常电动汽车重心对照低,且底盘对照怕磕碰;此外,电动汽车四驱与汽油车四驱的看法也是差其余,四驱的电动汽车是指前后双电机,即在前轴和后轴都有电念头,汽油汽车的四驱则是指通过特殊的传动装置把动力分配到4个轮子上。

同时,在成本差异上,无论电车接纳快充照样慢充,电费与油费相比价钱都要低许多,以是在使用环节电动汽车的成本也比汽油车要低许多,更具备经济性;而在续航能力上,电动汽车的续航里程主要取决于整车质量和车载电池容量,但同时受环境影响也较大,差异工况环境会使电动汽车出现差其余续航能力,而传统汽油车的续航基本取决于整车的质量与油量,受低温等环境影响比电动车要小得多。

从出行便捷度上看,若是需要跑远程,汽油车出行途中有较多加油站可供选择, 基础设施也较为完善;然则电动车的 途行驶需要思量沿途充电站的数目和充电时 ,现在的配套设施尚不完善,很容易引起“里程焦虑”。

最后,从噪音的角度看,电动汽车行驶时车内的静谧性好,由于电念头运行时不会发生多余的噪音和发抖,而汽油车运行时则会有更大的噪音和发抖,车内静谧性不如电动汽车好。

Q2:对于电动车来说,它是依赖一套什么样的软硬件系统对车辆举行控制的?

三电系统是纯电动汽车区别于传统汽油车的最焦点的手艺,包罗其电驱、电池和电控系统。

动力电池即高压电池(区别于低压电池“小电瓶”),它为电动汽车提供能量泉源,动力电池系统通常由电芯、电池组、电池治理系统、冷却系统、崎岖压线束、珍爱外壳和其他结构件组成。

电驱系统包罗传念头构、电机、逆变器。电机系统,区别于传统汽油车的发念头,是电动汽车的动力系统,决议电动汽车的加速快慢,一台车可以搭载数台电机,现在电动汽车搭载的电机有三种:直流电机、永磁同步电机、交流感应电机。

电控系统包罗整车控制器、电机控制器和电池治理系统。整车控制系统主要是采集电 、制动踏板等信号,而且做出响应的指令,和传统汽车的整车控制系统差异并不是很大;电机控制器的作用主要是吸收整车控制器的扭矩报文指令,进而控制电机的转速和转动偏向;电池治理系统即BMS,主要是监测和治理电池的状态,包罗电池物理参数实时监测、在线诊断与预警、充放电与预充控制、平衡治理和热治理等。

Q3:特斯拉失控事宜频发背后,其被要求提供的行车数据都包罗什么?

行车数据是指汽车在运行历程中发生的一系列参数,好比汽车启动与关闭时间、电机运行状态、连续事情时间、车辆的行驶速率、动力电池状态、电控系统运行状态、 转向 度、制动系统事情状态、各隶属件运行状态、车辆的实时位置、行驶轨迹等。

Q4:为什么特斯拉不愿意将这样的数据对外公然,全球其他车企也有类似的数据纪录机制吗?

车企掌握了第一手的行车数据,电动汽车的运行数据以及充电历程数据都由车企采集并统一治理。国家质量监视磨练检疫总局国家尺度化治理委员会在2016年宣布了《电动汽车远程服务与治理系统手艺规范》,即GB/T 30960-2016,划定了我国电动汽车车载终端数据需由车企上传到国家及地方羁系平台,详细传输参数类型及通讯协议也需要同步上传。因此,新能源车企都搭建了自己的车辆运行大数据平台,而国家及地方平台更多关注的是运营性子车辆,如公交车、出租车、物流车等,起到运行监视与治理,以及平安预警等作用。

国际上其他车企同样也是有监控平台,实时跟踪车辆运行情形,以便于更好掌握汽车现实显示及故障发生情形,更好改善后期产物。

传统汽油车同样也可以获取行车数据,好比可通过OBD系统(On Board Diagnostics),也就是车载自动诊断系统采集。这套系统能在汽车运行历程中实时监测发念头电控系统及车辆其它功效模块的事情状态,若有发现工况异常,则凭证特定的算法判断出详细故障,并以诊断故障代码的形式存储在系统内的存储器上。系统自诊断后获得的有用信息可为车辆的维修和调养提供辅助,维修职员可以行使汽车原厂专用仪器读取故障码,从而可以对故障举行快速定位,以便于对车辆的修理,削减人工诊断的时间。同时,OBD也会采集汽车尾气排放达标情形,若是超标则会马上发出预警提醒。通常在对汽油车举行年检的时刻会把OBD作为排放是否达标的依据参考。

Q5:有人解读过特斯拉宣布的这组数据,其中对于刹车系统的问题提出了多方质疑,重点在刹车距离、热效应、ABS介入滞后等,这些数字到底反映了什么问题?

凭证特斯拉宣布的数据显示,23秒17踩下制动踏板,踩踏板前车辆时速118.5KM/h;25秒74前轮ABS触发,26秒09后轮ABS触发,此前时速降到94KM/h;26秒39自动紧要制动激活,26秒40前撞预警信号激活,此时车速为74KM/h;27秒67发生碰撞,碰撞前车速48KM/h;在这个历程中制动主缸压力是在连续上升的。从数据来看刹车系统的硬件事情是正常的,但ABS的触发时间较长。

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ABS触发后,制动距离取决于摩擦系数及车速。制动距离S=速率V^2/(2μg),μ为轮胎与地面之间的摩擦系数。以是若是ABS触发后车速很高,那制动距离就会较长。

刹车、动能接纳与ESP(ABS)间的关系也是需要思量的。电动汽车的制动现实上是由动能接纳和刹车装置两部门配互助用,而刹车初段往往更多靠动能接纳,在车辆快要停下或者鼎力制动时,刹车系统的比重变大。而且在动能接纳时,一旦ESP(ABS)介入,系统会第一时间作废动能接纳。以是有时在湿滑地面或过减速带时踩刹车,会泛起车辆突然”加速前窜“的情形。

对于此次事宜,为何ABS触发时间这么长,是踏板踩踏力度不足,照样踏板已经锁死无法用力,这都还需要通过更多信息来评断。

Q6:特斯拉国产Model3刹车故障投诉频发,它的刹车系统与传统汽油车刹车有什么区别?

Model3使用的刹车助力系统是博世的ibooster。传统刹车助力泵依赖真空负压提供刹车助力,从而作用于刹车卡钳,ibooster则是用电机直接驱动液压缸作用于卡钳,现在市场上许多车型都在使用ibooster刹车系统,理论上它并不会容易失效,但也曾经发生过因 ibooster软件的缺陷导致某品牌汽车大局限召回的情形。

当前行业上普遍接纳SOA架构(Service-Oriented Architecture)来操控车辆服务指令,也就是把车上各个底层的控制器集中,由中央控制器来管控。以刹车指令为例,ibooster控制器提供刹车服务,刹车踏板通过给出电信号来向中央控制器请求刹车服务,中央控制器在收到请求后凭证判断会向 ibooster发出制动指令。至于施加若干制动力,则由中央控制器凭证当前车速等经由盘算后得出。非SOA架构下的汽车,刹车踏板会直接给ibooster刹车信号,由ibooster自己判断

关于应该施加若干制动力这一点,据领会,特斯拉的软件架构是SOA化的,博世为其提供全套硬件和开发协助,特斯拉自己完成详细软件逻辑部门。一旦软件中发生BUG,就有可能直接引起车辆的某些功效失效。刹车失灵,很可能是由于ibooster没有收到准确的指令从而没有给出准确的制动力。

Q7:另有人将特斯拉事故中超速归结于单踏板模式带来的潜在问题,特斯拉推许的单踏板模式到底是什么?

俗称的单踏板模式也就是电动汽车上的动能接纳体现,在行驶中松开油 时会起到一个刹车的效果,将多余的动能转换,举行反向的充电,但它并不能替换刹车。

在传统汽油汽车上,当车辆减速制动时,车辆的动能通过制动系统以及轮胎与地面之间的摩擦转变为热能,并释放到空气中。而在电动车上,这部门被虚耗的动能可以通过能量接纳手艺转变为电能储存在电池中,并进一步转化为驱动能量。相比于传统汽油汽车, 电动汽车由于自己就装备了大容量电池组,接纳后的能量也有了去向,这也是为什么大部门电动车都接纳了能量接纳手艺的缘故原由。开惯了汽油汽车,再开电动汽车,刚最先会有不习惯的情形,同样,习惯了电车的“单踏板”,再开回油车也会不顺应。

Q8:现在看单踏板模式存在哪些隐患,这种隐患应该若何借动能接纳带来的续航增添平衡?

现在电动汽车都能选择差异档位的动能接纳,划分适用于差其余驾驶环境和驾驶习惯,以是并不是用越强的档位就越好。

若是驾驶习惯对照平稳,掌握好不踩油 举行滑行的距离,实在没需要开启强接纳,由于能量接纳的历程中同样存在消耗,电念头的能量转换效率,电池充电放电的效率,都不是100%,这些能量用于滑行的话,实在行使效率会更高。反之,若是喜欢猛烈驾驶,频仍急加速和制动,就需要选择高一些的能量接纳品级,这样可以接纳一部门原本虚耗在刹车制动上的能量, 到达更好的节能效果。

能量接纳强度的选择和路况也有一定的关系。都会路段和拥堵路段更适合使用能量接纳,由于市区行驶经常走走停停,制动频率很高,开启高强度动能接纳可以有用行使制动时虚耗的能量,而且可以行使动能接纳来控制车速。而在高速公路上行驶时,则需要相对匀速地行驶较 距离,能量接纳就无法起到很好的节能效果,还可能会影响驾驶和乘坐的恬静性。至于在山区路段,若是有需要连续制动的 下坡,就有时机接纳对照多由重力发生的能量,甚至可能会泛起剩余续航里程越跑越多的情形。但若是遇到上坡需要一直加速, 能量接纳就险些无法施展作用了。

Q9:我国工信部现在对于电动汽车的质量审核尺度和通俗汽油车有无区别?

二者有一定区别,所有灵活车都需知足工信部灵活车的准入尺度,但思量到电动汽车的特征, 针对电动汽车,工信部专 出台了系列尺度和规范。

鉴于近几年频发的电动汽车平安事故,工信部组织制订的GB 18384-2020《电动汽车平安要求》、GB 38032-2020《电动客车平安要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池平安要求》三项强制性国家尺度,由国家市场监视治理总局、国家尺度化治理委员会批准宣布,于2021年1月1日起最先实行。这也是首批电动汽车强制性尺度。

这三项电动汽车平安尺度,笼罩了电动汽车和电动客车的部件、系统以及整车多条理平安要求,主要内容与团结国电动汽车平安全球手艺律例(UN GTR No.20)周全接轨,部门检测指标比国际律例加倍严酷。

《电动汽车平安要求》主要划定了电动汽车的电气平安和功效平安,重点增添并强化了热失控报警和整车防水性能要求,以降低火灾、遇水等情形下的平安 险。

《电动客车平安要求》针对电动客车载客人数多、使用强度高等特点,在《电动汽车平安要求》尺度基础上,对内饰阻燃、车辆结构、充电系统、整车控制、系统防水等方面提出了更严酷的要求。

《电动汽车用动力蓄电池平安要求》主要划定了动力蓄电池的机械平安、电气平安和功效平安,测试项目涵盖机械袭击、模拟碰撞、湿热循环、外部火烧、振动泡水、外部短路、过温过充、系统热扩散等种种平安场景。

新尺度的实行进一步保障了驾乘职员的生命平安。

从电磁辐射平安的 度,国家针对电动汽车也增添了相关的测试规范。我国出台的电动汽车电磁辐射测试就是一项专业的测试,思量到电动汽车内部有大功率的整流逆变器件,电压高电流大,容易发生低频电场及磁场的辐射,早在2008年我国就宣布了GB/ T 18387《电动车辆的电磁场发射强度的限值和丈量方式》,测试频段要求为150kHz- 30MHz。在此项测试上,我国比欧洲国家更早提出要求。

此外,中国于2018年宣布了GB/T 37130-2018《车辆电磁场相对于人体曝露的丈量方式》,主要参考了国际非电离辐射防护委员会的导则,明确了电动汽车需要测试的位置,包罗驾驶员及搭客的头部、心脏、生殖器等主要部位,对电动汽车人体电磁防护提出了更详细详细的要求。

Q10:我们国家现在有没有关于电动车驾驶模式的完整的系统规范, 未来有无可能电动车驾驶会成为驾驶培训的一项专门必修课?

现在尚未有针对电动汽车的驾驶操作规范,然则各车企在售车时会给消费者发送驾驶电动汽车的注重事项,提醒操作要点等。

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