本文作者目前從事國內自主電助力，ESC開發，底盤域控方面工作，今天上班劃了半天水，寫了這篇帖子，應該可以對這個問題有一點專業解答，友情提示本文分成5個Part，大約2700字，關注結論的可以直接看黑體字。
Tesla碰撞前運動數據
首先這是Tesla在事故發生前的數據，各大網站都有轉發了
雖然這份數據存在諸多問題被吐槽，例如數據采樣頻率嚴重不足，關鍵數據丟失（駕駛員踩制動踏板行程等），但是仍然可以從中找到很多本次事故發生的原因
使用6:14:22.35秒作為本次事故的起始時間，車輛在6:14:27.65秒發生了碰撞，整個事故持續時間共計5.3秒。在同一張圖內畫出速度v和減速度a隨時間的關系，由于關鍵的減速度在日志中未發送，使用dv/dt來計算每兩個速度采樣點之間的平均減速度，得到了這次事故的車速與減速度曲線：
事故還原：整個5.3秒的事故過程中，第0.8秒時，駕駛員踩下制動踏板，車輛開始減速；在前3.5秒內，制動減速度上升，車速一直保持下降；在3.5秒時，車速下降到約85kph，此時車輛減速度約0.55g，然后前后軸ABS均被激活；0.5秒后，車速為75kph時，AEB被激活，此時車輛減速度約0.62g；又在1.2秒之后，車輛發生碰撞，碰撞時速約48kph，碰撞前車輛瞬時減速度約為0.7g，整個制動過程的平均減速度約為0.4g，ABS觸發后的平均減速度約為0.57g。
同時Tesla也上傳了主缸壓力信號，我們也畫出了主缸壓力與對應的減速度曲線（這對后續基礎制動的分析非常重要）
Tesla Model3基礎制動計算
Tesla Model3的基礎制動采用了前輪固定卡鉗*2，后輪浮動卡鉗的設計，卡鉗參數如下：
前卡鉗：2*D42，有效制動半徑133.8mm，后卡鉗：D43，有效制動半徑142.5mm，前后剎車片的摩擦系數0.38。
Tesla Model3在空載和滿載時，質量在1600kg至2100kg之間，前軸與后軸的載荷比約保持在0.82，本次事故的計算中，取前軸質量820kg，后軸質量1000kg。Model3的車輪半徑335mm，軸距2875mm。最后，Tesla Models采用的是博世公司提供的ibooster Gen2電子助力器，這是一個非解耦式的電子助力器，通過解析駕駛員踩下踏板的制動行程，來驅動ibooster內部電機給主缸加壓。
當Model3主缸壓力為P時，可以建立起來的整車減速度為
將主缸壓力P的單位改寫成bar，則a=0.144P，當在正常高附著系數路面前后軸均抱死時，a=10m/s2，此時主缸壓力約為69.4bar
在實際的駕駛過程中，Tesla Model3在60bar附近觸發了前后軸ABS，這個主缸壓力值與Model3基礎制動的設計值也是基本相吻合的，但在前后軸同時觸發ABS的時候，我們注意到最關乎核心安全的車輛減速度卻嚴重不足，大約只有0.55g，此后ABS持續工作直到碰撞發生，但是車輛的減速度也持續嚴重低于良好路面條件下ABS功能觸發時整車應當具備的減速度（正常車輛通常可以達到0.9~1.1g），最終導致了碰撞的發生。分析到這里基本可以排除本次事故是車輛制動助力失效所導致的，在駕駛員和電子助力器ibooster提供了充分大的主缸壓力之后，整車也觸發了ABS，但是減速度仍然不足，問題可能主要來源于電子助力器的后端。
ABS功能與踏板變硬
在本次事故和其他多次Tesla用戶抱怨的事故中，都出現了踏板變硬踩不下去這種現象，這種現象的來源是ibooster與ESC在ABS工況下共同導致的。其中ABS功能是通過ESC進行電磁閥的調制來實現的，首先來看ibooster+ESC的原理圖
ibooster建立起來的壓力，通過TMC的兩個通道入口對ESC加壓，正常制動情況下ESC不會工作，高壓制動液直接通過電磁閥進入輪缸進行制動，而當ABS觸發后，ESC會關閉ibooster的進液閥，在極端情況下，ESC的電機還會把液體抽回ibooster主缸。在此過程中，會出現ibooster主缸異常高壓的情況（類似本次制動后期主缸壓力達到了140bar）。同時，由于主缸的壓力非常大，ibooster電機無法繼續推動主缸，并且ibooster是一個非解耦的助力器，所以與ibooster電機剛性連接的駕駛員制動踏板和推桿也會出現無法推動，即踏板變硬的現象。在博世對ibooster的軟件架構VDA360中，對此提出了一系列軟件模塊功能劃分，Tesla Model3有沒有對ibooster和ESC的軟件進行大規模重改，目前不得而知。
AEB介入與結果
本次制動過程中，觸發了AEB信號，那么AEB在本次事故中起到了什么作用呢？可以看到，在第4秒時觸發AEB信號，車輛速度為75kph=20.83m/s，在碰撞發生的第5.3秒時，車輛速度為48kph=13.33m/s，可以估算出，AEB觸發時，距離事故點的距離約為0.5*(20.83+13.33)*1.3=22.2m，按照通常的AEB觸發要求，這個警報發出的時候，距離前車距離已經過近了，假設在觸發AEB后始終以0.9g減速度直至靜止，制動距離也需要24.1m，換句話說，按照Tesla AEB觸發的時間點和前車距離，即使制動性能完好，碰撞也是不可避免的，這一部分主要是ADAS攝像頭算法的問題，和本次制動力不足分析關聯不大。
目前L4和L5遠未普及，普遍的共識是駕駛員請求的優先級要優于ADAS行車電腦的優先級，因此大部分OEM的AEB邏輯觸發是有門檻的，在駕駛員一定強度的制動壓力請求下，AEB功能是不會被激活的。在本次制動過程中，ABS已被激活的前提下，整車減速度已達到最大值，無論Tesla的邏輯是人優先還是行車電腦優先，AEB的激活都不會進一步提高整車的減速度，進而對整車縮短制動距離有改善行為。
另外AEB激活后，對AEB的功能檢測在ENCAP，CNCAP中都有對應的要求，不同的時速下觸發AEB后，對車速的降低值有具體的測試標準，通常的要求是1秒鐘之內車速的相對下降值達到40kph或者45kph，本次AEB觸發后直到碰撞的1.3秒內，車速的下降值僅有37kph，這是一個很糟糕的AEB效果。
事故責任分析與小結
本次事故的原因是多方面的，在觸發ABS的瞬間，車輛距離前車的距離約33m，此時車速85kph，即使ABS正常工作，這也是一個相對來說比較短的制動距離了，車主對車速和前車的預判存在一定的高估。
Tesla Model3的問題則更加明顯，最核心的安全失效問題來自于主缸壓力，ABS，減速度三者數據之間存在相互矛盾，其中主缸壓力和ABS信號比較一致，但是與車輛車速或者減速度的偏差非常明顯，我們把主缸壓力按照基礎制動數據對應換算成整車減速度后，額外再加上0.1g能量回收的減速度，與車輛的實測減速度進行對比，可以得到本次分析最關鍵的一張圖：
可以看出，在制動前2.5s內，兩者的一致性是很好的，整車的減速度能夠體現駕駛員的制動請求（主缸壓力），在2.5秒之后，主缸壓力迅速上升，而整車的減速度則被限制在了一個很低的上升幅度內，最終在ABS觸發后最關鍵的1.8秒時間內，駕駛員和ibooster已經提供了遠遠超過車輛最大減速度所需要的制動壓力，但Tesla的ABS對外輸出了一個峰值甚至還達不到常規ABS觸發門檻的減速度，最終導致了碰撞的發生。目前而言，并未發現任何當時路面客觀條件的異常現象。考慮到Tesla大規模重新改寫了博世關于ibooster和ESC的底層和上層控制軟件算法，這一部分的軟件，尤其是ABS控制，電磁閥控制，ESC與ibooster和驅動電機能量回收交互之間的控制算法，恐怕要牢牢背上本次事故最大的鍋。
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文 | Tifosi
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