从自控角度看特斯拉的刹车门

晨枫

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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。

# T6 r2 G. `8 N0 h: c6 b- k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。
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  e, N' {1 J- r" U* {就从自控角度说说常见的几个“实锤”：
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1、刹车的用力问题
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( M9 l: y) m% w- v+ N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。

7 ^* f8 B2 s0 E& |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。

, n/ @/ i6 ?# L8 V; t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。

+ Z: {" `" L8 B7 O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。
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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。
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。
$ w; V' o# w/ H3 _" O我们看到第一次踩刹车一秒钟车速从116降到了109.5。
这不是刹车失灵是什么？
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。
- g8 r! Y$ c, ^/ [然而一秒的刹车车速仅从109.5降到了94。
# {' x* D: ]# [8 D8 F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。
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！
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。
; R' X6 j  Q# P0 E5 v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。
  g# f; Z& p; I. g: g+ w+ I. |  G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。
可惜速度仅仅降到了48.5，终于发生了事故！
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。
! d5 D9 W3 ?, ~' a1 `" a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？
$ A$ W" B, h) a: p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

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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。
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2、最后一秒钟的数据问题
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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！
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这是对数据记录仪（data historian）的误解。
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! z: ~# Y# h& Z0 _7 K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。
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! ^8 f' p+ n( e* z  E* ]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。

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。
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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。

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。
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3、电控刹车信号处理速度问题
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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。

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。
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  s" j" f5 U, w& v) O- ]4、控制逻辑八哥问题

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。

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。
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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。

孟词宗

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。

孟词宗

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。

晨枫

孟词宗 发表于 2021-4-23 11:15
7 H9 ?$ R) @  Q+ C8 x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 ...

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。

晨枫

孟词宗 发表于 2021-4-23 11:18
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 ...

& f' Z' v% P6 I7 e* V这个问题现在各家都有，还不知道怎么解决。

+ n  F7 @5 @0 X( p8 G2 q汽油车最开始也是容易着火的。

独角兽

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。

赫然

俺借用一下你的名头也来蹭特斯拉的热度喽。。。。
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0 S% ~: C9 _$ k$ P( ehttp://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=152383

晨枫

独角兽 发表于 2021-4-23 12:35
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 \4 _1 u8 |; x, e, W他怎么能开这么快，这个就不知道了，
8 i& }/ d! i2 U6 h% c' }( G1 }
" s, g4 f; L, P/ ], X% L! a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。

雨楼

8 X3 q7 {7 o" M% e+ z/ W/ a. q" o/ i& C
& C* _# K- l# N, V9 I看一点原文加点回复
8 I% V/ p$ t7 s* i1 m
3 ^/ h0 E2 y8 t1 .

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。

) [; y2 K0 k: ]3 Y$ V. P8 R. T2. 你这个数据全，我当时还没找到带ABS等信息的数据。

晨枫

雨楼 发表于 2021-4-23 14:39
/ C& C4 v8 y2 }1 x4 E& g3 m看一点原文加点回复

/ Z" y7 K& t0 k+ y/ v1 .这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。

. Q- X& m* C3 k) D5 f; V4 k$ I你倒是看完了我写的？

雨楼

独角兽 发表于 2021-4-23 13:35
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 ...

% k- n$ H0 z0 N2 r2 I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。

雨楼

晨枫 发表于 2021-4-23 15:42
你倒是看完了我写的？

看完了，还是说法不准确。
上来就踩到底，肯定没有能量回收的事儿。
) x( ^6 I7 d# b3 l上了柔柔和和，当然回收能量了。
: ?' J7 e+ L4 v& G  L应该和刹车踏板的行程相关的。

独角兽

晨枫 发表于 2021-4-24 04:29
+ c) g) i# {* p) p  ]  U他怎么能开这么快，这个就不知道了，

  y' K' p$ W) v  X" 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 ...

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。

马鹿

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。
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% u5 e. s: O3 b' h# L 没有足够工程经验的人真就不一定做得到

晨枫

马鹿 发表于 2021-4-23 15:40
2 G7 ?6 [3 e1 s8 @$ U* M" S' m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 ...

" c2 ^3 H1 j, b7 x$ d  L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。

晨枫

独角兽 发表于 2021-4-23 15:21
, o( F1 @! t2 r* O* ]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。 ...

这个已经是最好的数据了，再不准也没有办法啦

晨枫

雨楼 发表于 2021-4-23 14:59
+ `7 J$ V/ |( m/ J看完了，还是说法不准确。
2 ~6 {! R0 s3 ?" R8 m上来就踩到底，肯定没有能量回收的事儿。
2 ^& @9 P2 G$ S上了柔柔和和，当然回收能量了。

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。

本拉风

1 d- G9 S! V$ ~; B& N/ U
0 M1 S$ p3 _) i2 w) G！！！！！！！！！！！

旺旺的考拉熊

本拉风 发表于 2021-4-24 08:59
$ e4 X8 i2 u. Y/ y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 ...

* Q- {& H& Q; Y% H) M% X英里时速转换成公里时速是乘以1.6不是除

旺旺的考拉熊

晨枫 发表于 2021-4-24 06:02
0 R! `% U5 t& G1 L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 ...

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