本文作者目前从事国内自主电助力，ESC开发，底盘域控方面工作，今天上班划了半天水，写了这篇帖子，应该可以对这个问题有一点专业解答，友情提示本文分成5个Part，大约2700字，关注结论的可以直接看黑体字。
Tesla碰撞前运动数据
首先这是Tesla在事故发生前的数据，各大网站都有转发了
虽然这份数据存在诸多问题被吐槽，例如数据采样频率严重不足，关键数据丢失（驾驶员踩制动踏板行程等），但是仍然可以从中找到很多本次事故发生的原因
使用6:14:22.35秒作为本次事故的起始时间，车辆在6:14:27.65秒发生了碰撞，整个事故持续时间共计5.3秒。在同一张图内画出速度v和减速度a随时间的关系，由于关键的减速度在日志中未发送，使用dv/dt来计算每两个速度采样点之间的平均减速度，得到了这次事故的车速与减速度曲线：
事故还原：整个5.3秒的事故过程中，第0.8秒时，驾驶员踩下制动踏板，车辆开始减速；在前3.5秒内，制动减速度上升，车速一直保持下降；在3.5秒时，车速下降到约85kph，此时车辆减速度约0.55g，然后前后轴ABS均被激活；0.5秒后，车速为75kph时，AEB被激活，此时车辆减速度约0.62g；又在1.2秒之后，车辆发生碰撞，碰撞时速约48kph，碰撞前车辆瞬时减速度约为0.7g，整个制动过程的平均减速度约为0.4g，ABS触发后的平均减速度约为0.57g。
同时Tesla也上传了主缸压力信号，我们也画出了主缸压力与对应的减速度曲线（这对后续基础制动的分析非常重要）
Tesla Model3基础制动计算
Tesla Model3的基础制动采用了前轮固定卡钳*2，后轮浮动卡钳的设计，卡钳参数如下：
前卡钳：2*D42，有效制动半径133.8mm，后卡钳：D43，有效制动半径142.5mm，前后刹车片的摩擦系数0.38。
Tesla Model3在空载和满载时，质量在1600kg至2100kg之间，前轴与后轴的载荷比约保持在0.82，本次事故的计算中，取前轴质量820kg，后轴质量1000kg。Model3的车轮半径335mm，轴距2875mm。最后，Tesla Models采用的是博世公司提供的ibooster Gen2电子助力器，这是一个非解耦式的电子助力器，通过解析驾驶员踩下踏板的制动行程，来驱动ibooster内部电机给主缸加压。
当Model3主缸压力为P时，可以建立起来的整车减速度为
将主缸压力P的单位改写成bar，则a=0.144P，当在正常高附着系数路面前后轴均抱死时，a=10m/s2，此时主缸压力约为69.4bar
在实际的驾驶过程中，Tesla Model3在60bar附近触发了前后轴ABS，这个主缸压力值与Model3基础制动的设计值也是基本相吻合的，但在前后轴同时触发ABS的时候，我们注意到最关乎核心安全的车辆减速度却严重不足，大约只有0.55g，此后ABS持续工作直到碰撞发生，但是车辆的减速度也持续严重低于良好路面条件下ABS功能触发时整车应当具备的减速度（正常车辆通常可以达到0.9~1.1g），最终导致了碰撞的发生。分析到这里基本可以排除本次事故是车辆制动助力失效所导致的，在驾驶员和电子助力器ibooster提供了充分大的主缸压力之后，整车也触发了ABS，但是减速度仍然不足，问题可能主要来源于电子助力器的后端。
ABS功能与踏板变硬
在本次事故和其他多次Tesla用户抱怨的事故中，都出现了踏板变硬踩不下去这种现象，这种现象的来源是ibooster与ESC在ABS工况下共同导致的。其中ABS功能是通过ESC进行电磁阀的调制来实现的，首先来看ibooster+ESC的原理图
ibooster建立起来的压力，通过TMC的两个通道入口对ESC加压，正常制动情况下ESC不会工作，高压制动液直接通过电磁阀进入轮缸进行制动，而当ABS触发后，ESC会关闭ibooster的进液阀，在极端情况下，ESC的电机还会把液体抽回ibooster主缸。在此过程中，会出现ibooster主缸异常高压的情况（类似本次制动后期主缸压力达到了140bar）。同时，由于主缸的压力非常大，ibooster电机无法继续推动主缸，并且ibooster是一个非解耦的助力器，所以与ibooster电机刚性连接的驾驶员制动踏板和推杆也会出现无法推动，即踏板变硬的现象。在博世对ibooster的软件架构VDA360中，对此提出了一系列软件模块功能划分，Tesla Model3有没有对ibooster和ESC的软件进行大规模重改，目前不得而知。
AEB介入与结果
本次制动过程中，触发了AEB信号，那么AEB在本次事故中起到了什么作用呢？可以看到，在第4秒时触发AEB信号，车辆速度为75kph=20.83m/s，在碰撞发生的第5.3秒时，车辆速度为48kph=13.33m/s，可以估算出，AEB触发时，距离事故点的距离约为0.5*(20.83+13.33)*1.3=22.2m，按照通常的AEB触发要求，这个警报发出的时候，距离前车距离已经过近了，假设在触发AEB后始终以0.9g减速度直至静止，制动距离也需要24.1m，换句话说，按照Tesla AEB触发的时间点和前车距离，即使制动性能完好，碰撞也是不可避免的，这一部分主要是ADAS摄像头算法的问题，和本次制动力不足分析关联不大。
目前L4和L5远未普及，普遍的共识是驾驶员请求的优先级要优于ADAS行车电脑的优先级，因此大部分OEM的AEB逻辑触发是有门槛的，在驾驶员一定强度的制动压力请求下，AEB功能是不会被激活的。在本次制动过程中，ABS已被激活的前提下，整车减速度已达到最大值，无论Tesla的逻辑是人优先还是行车电脑优先，AEB的激活都不会进一步提高整车的减速度，进而对整车缩短制动距离有改善行为。
另外AEB激活后，对AEB的功能检测在ENCAP，CNCAP中都有对应的要求，不同的时速下触发AEB后，对车速的降低值有具体的测试标准，通常的要求是1秒钟之内车速的相对下降值达到40kph或者45kph，本次AEB触发后直到碰撞的1.3秒内，车速的下降值仅有37kph，这是一个很糟糕的AEB效果。
事故责任分析与小结
本次事故的原因是多方面的，在触发ABS的瞬间，车辆距离前车的距离约33m，此时车速85kph，即使ABS正常工作，这也是一个相对来说比较短的制动距离了，车主对车速和前车的预判存在一定的高估。
Tesla Model3的问题则更加明显，最核心的安全失效问题来自于主缸压力，ABS，减速度三者数据之间存在相互矛盾，其中主缸压力和ABS信号比较一致，但是与车辆车速或者减速度的偏差非常明显，我们把主缸压力按照基础制动数据对应换算成整车减速度后，额外再加上0.1g能量回收的减速度，与车辆的实测减速度进行对比，可以得到本次分析最关键的一张图：
可以看出，在制动前2.5s内，两者的一致性是很好的，整车的减速度能够体现驾驶员的制动请求（主缸压力），在2.5秒之后，主缸压力迅速上升，而整车的减速度则被限制在了一个很低的上升幅度内，最终在ABS触发后最关键的1.8秒时间内，驾驶员和ibooster已经提供了远远超过车辆最大减速度所需要的制动压力，但Tesla的ABS对外输出了一个峰值甚至还达不到常规ABS触发门槛的减速度，最终导致了碰撞的发生。目前而言，并未发现任何当时路面客观条件的异常现象。考虑到Tesla大规模重新改写了博世关于ibooster和ESC的底层和上层控制软件算法，这一部分的软件，尤其是ABS控制，电磁阀控制，ESC与ibooster和驱动电机能量回收交互之间的控制算法，恐怕要牢牢背上本次事故最大的锅。
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文 | Tifosi
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