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[工程技术] 从自控角度看特斯拉的刹车门

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楼主
 楼主| 发表于 2021-4-24 00:35:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2021-4-23 14:50 编辑 " J6 Z7 a" @; s  n  r) F
9 k/ K3 I5 k! m, ]' Z$ f5 m2 I9 {
转瞬之间,特斯拉在中国就从香饽饽变成臭狗屎了,触发事件是刹车门。& |4 ~6 s$ g& T

) ~( j4 }7 ~9 l. r1 \事件的前因后果就不罗嗦了,车主和特斯拉的公关互动也不去说它,让子弹再飞一会儿。
1 X0 j  C1 k- h/ k8 }6 c
- D0 X7 ]4 t4 c: d' _) f; P) Z8 @% N就从自控角度说说常见的几个“实锤”:
, ]7 \  x9 i/ y- H1 V% h7 C/ g2 t8 L, f+ e) k; m3 G
1、刹车的用力问题; i, l# ~  H" r/ h  T' {
' S0 l/ o" a- [5 ?
特斯拉是双重刹车,不是通常汽车的单一刹车。在正常情况下,轻踩刹车启动的是能量回收的“充电刹车”(regenerative braking),到速度降低到一定程度之后,转入常规的液压助力刹车,把车停下来。紧急刹车的时候,直接转入液压助力刹车,就像通常汽车的急刹车一样。2 a; E' l0 w/ f) \$ ]* t

$ L: M. B$ v8 N0 k5 j/ d很多人用刹车前两秒钟减速不足作为特斯拉刹车设计有问题的实锤,这实际上正好说明了车主在前一段是轻踩,以为能有足够减速,实际上减速不足,到后来才使劲踩刹车的。5 J6 i# ~0 l( a, O2 j
; F) x' k% Z) M
这样的“双程刹车”有利于在能量回收和安全之间兼顾,但踩刹车的感觉上很可能非线性,越是老司机越不习惯。前半段注重能量回收,感觉上接近用发动机倒拖的engine brake,后半段才是正常的刹车感觉。问题是,老司机用engine brake的时候,都是自己知道在engine brake,心理上有准备,也知道什么时候换到正常刹车。刹车控制越俎代庖后,这个心理准备就没有了,老是要猜正常刹车什么时候才启动。这是人机设计的问题,不是安全设计的问题。
9 f* ^3 ]1 {! d4 |6 v7 B( C4 i- ]! n/ k, C1 N1 b( ?. G
很多人用刹车主缸压力来说明,车主一开始就使劲踩到底的。1 _+ u/ r) M5 _9 I

/ D7 @" T' k# o' F
根据数据,在车速116的时候,车主第一次踩刹车,制动主缸压力在4.5-12.3bar。
0 ]( n* S5 u. p1 [& I  t# E  W这里解释一下,正常用力踩刹车的力在10-20bar,紧急时40bar,成年男性坐姿用体重撑起来能达到100bar。
" f  G  z6 T( w- Z, Q我们看到第一次踩刹车一秒钟车速从116降到了109.5。/ x* a! {: g3 q. V3 G! s3 ?- U6 r
这不是刹车失灵是什么?# [* G: F, f( ^4 v
第二次踩刹车的力18.3-40.2bar,第一次刹车没反应,司机应该是急了,这次的力大了很多,坐姿腿部力量的极限40bar。( {: }4 C) C" t, d: X3 Y
然而一秒的刹车车速仅从109.5降到了94。
0 I; n# H' _# M可以想象司机的绝望。按照这一秒平均时速100km/h来算,车已经开出了30米。加上上一次一秒的刹车也要三十米以上。/ O6 f2 b, }- r2 {; y* P$ k
刹车距离超过六十米,两次刹车,车速仅从116降到94km/h。这谁心脏受得了,生死时速啊!
, I1 l4 w( V+ `* g/ i0 W5 _第三次刹车41.4-92.7bar,司机大爷应该是疯了,站起来踩的,踩到了92.7bar!这力量我们做实验的时候要站起来,屁股离开座位。, V, I7 X9 R: ]6 Z
然而,数据显示从6:14分25秒41开始到26秒37,车速从94降到了74,又是漫长的一秒钟!站起来踩终于降了点。1 [4 g. C5 o. q5 |, `
大爷要始第四次最后发力了,数据显示26秒43到27秒45,大爷踩刹车的力从86.1-130.8。大爷就是大爷,已经玩命了,踩到这可怕的130.8,大爷是魂都吓出来了吧。/ `  N3 y" H! Q% d$ A
可惜速度仅仅降到了48.5,终于发生了事故!
; f( H# s' L+ }$ r( x- X5 }看数据,从22秒36到发生事故的27秒45,大爷四次拼命踩刹车,看来是真的怕死 一家老小都在他的脚上啊。
6 C, |& x2 V; ]# {& a' o/ ]这惊魂四秒里车辆行驶了110米左右,116降到48.5,刹车距离110米,特斯拉这刹车距离,不知道各位看官觉得咋样?算不算刹车失灵?
+ Y) Z! ?0 A! \* I最后,大爷踩刹车踩到130.8bar这也是人体工程学奇迹,丰田实验室也没踩出来这么高的数据。强度设计都是按照80bar,有的车型超过了刹车会踩掉的,哈哈
( E7 H. q! N/ Q- k- w  |8 r
5 x! R  C" a% M  B9 l# P
这里是把踩刹车的踏板压力与刹车主缸压力搞混了。刹车系统有液压助力的,没有助力还要液压干什么?普通汽车发动机没有点火之前,刹车没有液压助力,这时踩刹车特别重,方向盘也是,但点火后感觉就正常了,轻多了,就是这个道理。
  D5 C' y2 @$ n. I% P4 ~3 P% O# l, ]! A4 W4 ?# m1 z- _  n
2、最后一秒钟的数据问题
- f6 n" `( }) F5 w
! x/ i  j0 s2 g. [* O. h  n/ ]8 I 0 C4 _( k5 _; ?) N) I' m. }
9 v" I, L  Q0 i' J
可以看到,数据是用Excel表格显示的,时间线上也是有“漏洞”的。有人以此为证:特斯拉篡改数据!
5 ^- h: K1 S! e1 |% j/ I3 D. X- q: E/ ~7 _; t1 D! ^# B! B# |! j
这是对数据记录仪(data historian)的误解。
) S8 J, S/ Y, G5 L0 g3 p: Q
6 i9 m3 C) A" [6 f所有数据(不管是连续数据还是离散事件数据)在进入数据记录仪的时候,都要筛选一遍,才“收藏入库”。现在硬盘、U盘容量越来越大了,但工业级硬盘、U盘有一定的认证标准,容量远远跟不上民用级,另一方面,容量再大,也跟不上要求的数据量的增加。喜欢自己下载影视的人就知道,明明好大一个盘,一会儿空间又没了。% O. u  [4 M( p3 s8 O: w1 ~
$ n0 I# u: e; @& E; c( |; ^
连续数据(速度、主缸压力)等都是经过一定的数据压缩才存盘的,不可能直接存盘。假定每秒采样100次,每次数据进来时,都要与上一次已经记录在盘的数据比较,只有超过一定变化幅度,才予以记录。这个幅度通常足够小,但到底多少是“足够”,这就看设定了。幅度越小,记录越精密,但对盘容量的要求也越高。在数据恢复的时候,两个数据点之间可以内插,看起来完整一点,也可以直接用原始数据显示,这样看起来就有“空隙”了。任何数据记录仪都是这样的,特斯拉也不例外。
0 Q& D5 y6 a9 m3 E$ {/ e% R, p, c. E1 I$ K9 O4 h& Y0 k
但离散事件数据(开始踩刹车、ABS启动)就不是这样的,而是随到随存。有的时候还是按照固定的采样率轮询,有的时候索性由信号发生端发中断要求,并自带“时间邮戳”(time stamp)。对于特斯拉这样车载系统共用统一时间源的情况,都不用担心各装置的时间不同步,大概率是用中断的。  }7 K( m0 N" e2 @

' H9 L: y) t& a+ D: d* H; q$ C所以把连续和离散数据统统罗列在一起的时候,时间线看起来会不均匀,但这不是篡改数据的罪证。
& t- V7 r6 ^/ I9 o9 i5 d- q6 P. j/ n2 J% T
至于用Excel,数据记录仪的内部数据是没法直接看的,都是用Excel把数据导入到容易看的格式,这是通用做法。至于特斯拉是否在这个过程中做过手脚,这就信者恒信、不信者恒不信了。除非你有证据,否则至少没法下定论说特斯拉做了手脚。
9 K3 n) s; i7 i0 n7 c
; P7 I- r$ C" @" e# j3、电控刹车信号处理速度问题+ _  H1 G+ E6 J, X
- `8 K( k* f0 v
还有一个说法是软件八哥,或者电控处理速度不够,造成信号延误。
8 a  B7 }/ d/ R3 ]( n% T( X1 \, w& P+ r! Q' @( k$ J! l
计算机控制系统本质上是离散的,都有固定的采样速度,也都受到运算速度的限制。但任何实时控制系统都必须保证远远超过香农定理要求的最低速度,必须做到基本能复现模拟信号的采样速率才行。在运算和任务调度方面,也有优先级和时序问题,高优先级的任务更加保证资源,对于实时任务,所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务,而不能“错过一个周期”到下一周期才接着做。这写对搞自控的就是1+1=2一样天经地义。你可以质疑,但要是人家连这点都想不到、做不到,那这饭是白吃了。那他们白吃了吗?这又是一个信者恒信、不信者恒不信的问题了。特斯拉是对各种已知情况测试过的,是过关的。要是你认为还有未知情况没有测试,很好,提出来,到底是哪样的未知情况,然后抓住特斯拉要他们测试,而不能泛泛低“说不定哪有什么情况……”,那说了等于没说。还是那句话:拿证据。谁质疑,谁举证。( n( c- T5 i" W) K) V
. n3 q% A) B7 C+ w& ]% F! m+ q! C- l
4、控制逻辑八哥问题. t0 U2 d. Y# P

, J0 f$ y& c9 e' n, @6 Y波音737MAX出事后,人们对自控的信心大减。这可以理解。这又回到信者恒信、不信者恒不信的问题了。特斯拉刹车控制逻辑有什么八哥,是需要举证的。这和上面说到的信号速度是一个道理。, i# W0 A0 B/ s1 u* U% z
0 l+ J' R' Q  U9 A
至于为什么自动刹车没有起到作用。自动刹车的设计是有基本设定的。特斯拉的设定我不知道,猜测起来,是以自动跟车的时候为主的。也就是说,前车是有一定速度的,前车减速也需要时间和距离,所以自动刹车启动距离不会太长。也就是说,不会假设前面是一堵墙。一般人也不会高速对着墙开过去。如果是墙的话,需要很远距离就开始全力刹车,这在路上是没法用的。如果是急弯道,前面有墙并不影响有绕过去,但自动刹车远远开到了,以为你要撞上去了,自动刹车了,这还怎么用?当然,前面要是真有一堵墙,这就傻眼了,那么晚才刹车,天王老子也救不了你。( ?: i+ B0 w5 [7 x
! Z8 W8 Y/ @/ L: z& k1 g# s
特斯拉“有罪”吗?不知道,有可能。但不能有罪推定。你要倒置举证也可以,特斯拉有按照DOT标准的测试数据,中国也承认的,否则是不能上路的。你要说那些数据不可靠,或者有遗漏,那就轮到你举证了。

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本帖被以下淘专辑推荐:

该用户从未签到

沙发
发表于 2021-4-24 01:15:05 | 只看该作者
其实吧,这东西基本就是软件的锅。认识几个搞汽车 Embedded System 的。反复告诫咱千万别买带他们公司写的软件的型号。无他,主要是都是外包给阿三的。阿三的问题倒不是不会写code,而是阿三公司里那帮人以前都是写应用软件的。写着写着就把 Embedded 写成 Desktop了。

点评

给力: 5.0 涨姿势: 5.0
给力: 5 涨姿势: 5
  发表于 2021-4-24 07:43
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该用户从未签到

板凳
发表于 2021-4-24 01:18:58 | 只看该作者
买纯电动车的时机现在并不成熟。除了软件问题,刹车问题,还有个电池自燃的问题呢。另外,电池会老化的。现在的设计大多数是不让自己换电池的。所以一辆汽油车保养得当,开个十年无故障没问题。电动车开十年就是拿性命开玩笑了。
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该用户从未签到

地板
 楼主| 发表于 2021-4-24 01:56:48 | 只看该作者
孟词宗 发表于 2021-4-23 11:15
' n# _6 H# k* ?+ ?2 }  s其实吧,这东西基本就是软件的锅。认识几个搞汽车 Embedded System 的。反复告诫咱千万别买带他们公司写的 ...

; |4 r: L0 C/ z  y5 b- V7 b我看过他们写的实时系统的代码,很松散,但规整。效率不高,但功能上没有大问题。
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该用户从未签到

5#
 楼主| 发表于 2021-4-24 01:57:32 | 只看该作者
孟词宗 发表于 2021-4-23 11:18* h3 w# r* k* u) t0 L
买纯电动车的时机现在并不成熟。除了软件问题,刹车问题,还有个电池自燃的问题呢。另外,电池会老化的。现 ...

. u: D# i# H8 @这个问题现在各家都有,还不知道怎么解决。- v& l' }. ^: E; E  \

, d- [! P& c8 R+ s汽油车最开始也是容易着火的。
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该用户从未签到

6#
发表于 2021-4-24 02:35:38 | 只看该作者
我之前看还有一个疑问,两个红绿灯之间,前后都有车,车速是怎么达到118的?这个瞬时速度也不知道是怎么得来的?不了解tsl的记速原理的话刹车加速度也没法算的。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    21 小时前
  • 签到天数: 2859 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2021-4-24 03:25:08 | 只看该作者
    俺借用一下你的名头也来蹭特斯拉的热度喽。。。。' J8 @" _# z+ x" j8 t3 v
    3 O5 Y- D4 j# D
    http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=152383
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    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2021-4-24 04:29:39 | 只看该作者
    独角兽 发表于 2021-4-23 12:35
    6 e' z& K0 |' ~( b- u我之前看还有一个疑问,两个红绿灯之间,前后都有车,车速是怎么达到118的?这个瞬时速度也不知道是怎么得 ...
    $ ^4 n+ S! s% h
    他怎么能开这么快,这个就不知道了,
    $ a5 g% I) K+ [6 W
    , ]- }1 e. C: _8 z4 n5 p  C& I瞬时速度是根据数字记录仪上来的吧?现在公布的是最后一秒钟的数据,前面还有30分钟的数据没有公布。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    9#
    发表于 2021-4-24 04:39:56 | 只看该作者
    本帖最后由 雨楼 于 2021-4-23 15:42 编辑
    1 _# ]! k3 ?0 G' T( E" q# c7 {2 [) ?# ]
    看一点原文加点回复
    9 L( P; C# C& {: x
    - K6 g$ I: A7 W2 |1 .
    到速度降低到一定程度之后,
    这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。
    : {4 y& p2 [* k& t# Z6 {- J$ C1 D  d: {6 f4 D' ?2 \
    2. 你这个数据全,我当时还没找到带ABS等信息的数据。
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    该用户从未签到

    10#
     楼主| 发表于 2021-4-24 04:42:42 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2021-4-23 14:39
    ; U3 f9 O1 L0 E" h6 [看一点原文加点回复
    - v! I. ~; Z' h) J, c. \% W1 E6 m7 m7 ]* ]# K" k/ H/ {
    1 .这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。

    : v5 }) F; g/ e* g" D你倒是看完了我写的?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    11#
    发表于 2021-4-24 04:46:21 | 只看该作者
    独角兽 发表于 2021-4-23 13:354 Q+ C$ j  [8 G2 X) e% o
    我之前看还有一个疑问,两个红绿灯之间,前后都有车,车速是怎么达到118的?这个瞬时速度也不知道是怎么得 ...
    2 q  o! T  ~& h8 n
    我怀疑老头玩速度与激情。tesla0到100km/h不到两秒,更别说从80km/h了。

    点评

    以后不再评价特斯拉0-100公里2秒钟了,而是100公里4秒都停不下来了.  发表于 2021-4-24 07:30
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    12#
    发表于 2021-4-24 04:59:55 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2021-4-23 15:42
    + E1 T' s9 R% B  f. C% y$ G你倒是看完了我写的?
    , g$ g  s7 i* J. U0 S) m! L$ J( f
    看完了,还是说法不准确。; G- P% N. ?! u' Z0 e3 b
    上来就踩到底,肯定没有能量回收的事儿。0 T- g6 _2 F0 Q6 S
    上了柔柔和和,当然回收能量了。4 \" j& L% ?, U7 Z+ p8 U8 D: \
    应该和刹车踏板的行程相关的。
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    该用户从未签到

    13#
    发表于 2021-4-24 05:21:34 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2021-4-24 04:298 r( z+ v3 M# B
    他怎么能开这么快,这个就不知道了,+ _  k% ^$ Z3 O. n* Z, w

    ( m) Q6 [: u. S' Q" ~瞬时速度是根据数字记录仪上来的吧?现在公布的是最后一秒钟的数据 ...
    ; q9 z- w, c) ]0 _' @/ f+ D
    所以我觉得根据这一秒的瞬时速度算加速度可能是不准的。想了解刹车性能和效果不能这么看。
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  • TA的每日心情
    开心
    22 小时前
  • 签到天数: 3071 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2021-4-24 05:40:11 | 只看该作者
    这条:对于实时任务,所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务,而不能“错过一个周期”到下一周期才接着做。- ?6 x3 a. n& u& m* M  }
    2 m, n  Q9 y3 J) f& X$ _1 Z/ A
    没有足够工程经验的人真就不一定做得到
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    该用户从未签到

    15#
     楼主| 发表于 2021-4-24 06:00:27 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2021-4-23 15:40
    7 x( T& G& C" ?这条:对于实时任务,所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务,而不能“错过一个周期”到下一周期才接着 ...

    ; _# m  M, k/ S0 O7 o; ^: k5 K而且只有实际测试才能确定,光看scheduling还不知道。有的任务以为肯定能完成,结果给你掉链子。
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    该用户从未签到

    16#
     楼主| 发表于 2021-4-24 06:01:06 | 只看该作者
    独角兽 发表于 2021-4-23 15:21
    : @+ n  J6 J- T& v, b& k, z3 n所以我觉得根据这一秒的瞬时速度算加速度可能是不准的。想了解刹车性能和效果不能这么看。 ...

    5 G" w& ?- z  g& a8 C  ]: m这个已经是最好的数据了,再不准也没有办法啦
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    该用户从未签到

    17#
     楼主| 发表于 2021-4-24 06:02:21 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2021-4-23 14:59
    * b6 h3 H, B+ q' U- [+ J+ k* S3 M看完了,还是说法不准确。
    ( Y4 |, z3 K. h# t# v9 w: o! n上来就踩到底,肯定没有能量回收的事儿。! H2 e$ R5 K& S5 |& Z# Z
    上了柔柔和和,当然回收能量了。
    & S" V2 X( `/ Q$ w
    我没有证据,但感觉他上来并没有一脚直接踩到底,否则也不会有40bar和130bar的差别了。但40bar到底是在regenerative braking阶段还是已经过了,我不能确定。
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-2-12 15:13
  • 签到天数: 77 天

    [LV.6]出窍

    18#
    发表于 2021-4-24 08:59:21 | 只看该作者
    本帖最后由 本拉风 于 2021-4-25 10:33 编辑 / t2 y  |$ {' y8 T% U

      \9 x4 N9 N/ L& e  v!!!!!!!!!!!
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  • TA的每日心情
    奋斗
    4 天前
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    [LV.9]渡劫

    19#
    发表于 2021-4-24 10:11:18 | 只看该作者
    本拉风 发表于 2021-4-24 08:59
    # g* G* [! j' l& B& u, G# R' Z大家都忽略了特斯拉这个数据没给单位,如果是以英里为单位的话,除以1.6,就和车主说的时速60-70km差不多 ...
    * k) l$ X* E, Y
    英里时速转换成公里时速是乘以1.6不是除
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    晨枫 发表于 2021-4-24 06:02# r) l8 Y0 r- M: a# q9 S- O0 l, @9 |
    我没有证据,但感觉他上来并没有一脚直接踩到底,否则也不会有40bar和130bar的差别了。但40bar到底是在re ...
    ! l! M" _7 z8 a7 r7 U' E
    实际上这车后2秒的刹车速度是没有问题的,和其他车ABS启动后的刹车速度是一个水准。关键就在于他踩刹车之后2.8秒ABS才启动,所以归根到底是缺的是一个踏板力度的数据。这个其实也非常容易测量,我觉得应该实测数据不久就能见到了
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