從真空助力到電控制動，特斯拉緣何“剎不住”?

馬點秋

2021年4月19日，2021上海國際車展，一位女士站在特斯拉展車車頂，高聲呼喊：“剎車失靈?！?/p>

一起車展中特斯拉展臺的女車主維權事件，讓這家全球市值第一的車企再一次被推上風口浪尖。

事件發生后，特斯拉全球副總裁、負責特斯拉大中華區事務的陶琳在接受媒體采訪時，從口中說出“近期的負面都是她貢獻的”“我覺得她也很專業，背后應該是有（人）的”這樣的話語，更是將特斯拉長此以來，面對客戶時高高在上的傲慢態度展露無遺。

偏向機器的“極右”企業文化

雖然一直以來，特斯拉面對客戶投訴和維權的種種“騷操作”總能讓人大跌眼鏡，但其實這是與帶有馬斯克濃厚個人魅力色彩的企業文化密不可分的。要知道，特斯拉在美國的公關團隊早在2020年就被馬斯克解散。這之后在美國，特斯拉的公關幾乎全靠老馬的推特來進行。

從對人類移民火星這一愿景的堅信不疑，到對無人工廠、自動駕駛技術等“機器替代人類”方案的堅決實施，可以看出，馬斯克是一個“極右”的理想主義者，其對機器的信任遠遠超過人類。特斯拉在世界范圍內面對事故“決不妥協”的態度，與第一時間將錯誤歸因于駕駛員錯誤操作的行為，同馬斯克的理念一脈相承。

也因為如此的企業文化，前段時間甚至鬧出過把車輛充電起火的原因歸結為“有可能是國家電網提供的充電電流過大”這樣的笑話。那么，在這次事件中，特斯拉是否真的存在維權女車主口中所說的“剎車失靈”這一問題呢？

值得關注的是，在此前的3月11日，海南海口剛剛發生過另一起因為特斯拉剎車失靈導致車輛撞墻的事件——而且經過特斯拉員工復盤后，出現了和車主所遭遇的一模一樣的情形：在兩腳輕點剎和一腳重剎后撞墻。特斯拉所采用的最新一代電控制動（IPB，Integrated Power Brake）系統博世iBooster二代，仿佛正是多起特斯拉剎車失靈事故背后的元兇。

2020年5月31日，中國臺灣云林縣，在一輛貨車側翻10分鐘后，另一輛開啟自動駕駛的特斯拉車輛與其相撞

/真空助力器大概可以把駕駛員腳部的剎車力量放大20倍。/

真空助力讓汽車普及

要解釋為什么問題出在“電控”制動系統上，首先要理解汽車上制動系統的工作原理。從1886年卡爾·本茨設計的第一臺內燃機汽車誕生以來，現代汽車的發展史，基本可以看作是由純機械結構逐漸轉為電控結構的歷史。

尤其是20世紀70年代后，由于電子技術的飛速發展，汽車防抱死制動系統、安全氣囊、電子控制噴油和點火、三元催化劑等，在這一時期相繼出現。而電子助力轉向、行車電腦，直至集合了ABS（防抱死制動系統）、BAS（制動輔助系統）和ASR（加速防滑控制系統）的ESP車身穩定系統等，已經成為了現代車輛的標配。

但與其他零部件快速電控化的趨勢不同的是，直到2014年博世推出的第一代iBooster系統誕生，汽車的制動系統才邁向了電控化的第一步。究其原因，大概是因為剎車從誕生之日起，就是汽車上保障司乘安全最重要的一代屏障，自然對其的技術迭代也是最為緩慢而謹慎的。

汽車上最早的剎車系統，類似于現在自行車上的手剎——可想而知，這并不能給疾馳的車輛提供足夠的驅動力。后來，更高效率的腳剎應運而生，并逐漸加入了杠桿機構以及液壓裝置，來試圖增大剎車力度。

然而，這在快速提升的引擎馬力面前，仍然顯得杯水車薪，以至于20世紀中后期的汽車駕駛員——尤其是公交車等大型車輛——往往都需要體格強健的男性擔當，因為在進行車輛制動時需要用力踩下制動踏板。

/使用電機驅動的電動車，根本無從獲得燃油車怠速狀態下信手拈來的真空度。/

iBooster系統模型

尤其是緊急制動時，全車人的性命往往就掌握在司機那條踩剎車的右腿上。直到30多年前真空助力系統被發明，才使得剎車終于不再是一件難事。

真空助力系統的原理，是利用車輛引擎運行時“進氣歧管”產生的真空，借助膜片式動力活塞，推動制動液來達到剎車的目的。真空助力器大概可以把駕駛員腳部的剎車力量放大20倍。這就讓體格嬌小的女性也有了將疾馳的車輛快速剎停的能力，為小型汽車進入尋常百姓家鋪平了道路，可謂是汽車工業史上一項偉大的發明。

但真空助力系統也有其缺點，就是它只有在引擎工作的時候才能發揮作用，而且其產生的真空度完全取決于進氣歧管的真空狀態。換句話說，如果駕駛員猛踩油門，使得發動機節氣門的開度非常大，進氣歧管里面的真空度將變得非常小。此時如果踩下剎車，真空助力系統就不能提供足夠的制動力，給駕駛員直觀的感受就是剎車失靈了。如果沒有真空度，70邁速度的車約需要200磅即90公斤的力量才能剎住。

汽車廠商也考慮到了駕駛員可能因為緊張“誤踩油門”而發生類似的情況。歐洲的許多車企與日本的日產，都給旗下車輛配備了BOS（Brake Override System，剎車優先系統）。這套系統使得車輛在油門與剎車同時深踩的情況下，能夠主動關閉進氣門使得發動機回到怠速工況，從而提供足夠的真空度供給真空助力系統，完成緊急狀態下的剎車動作。這便是以iBooster為首的“電控”制動系統發明前，現代汽車制動系統的樣子。

電動車續航，催生iBooster大規模推廣

那么，為什么要用iBooster來代替已經非常成熟的真空助力方案呢？

首當其沖的原因，便是電動車的普及。使用電機驅動的電動車，根本無從獲得燃油車怠速狀態下信手拈來的真空度，每一度電都需要被用在刀刃上——畢竟續航里程才是現今電動車最大的痛點。

這樣看，與其使用一套由電動真空泵驅動的真空助力系統，不如干脆改為“電控”制動系統更為直接和高效。由此，iBooster應運而生。對比傳統的真空助力系統，iBooster擁有更為簡單的結構、更小的體積、更高的靈敏度和效率。

2021年4月21日，廣西南寧，張貼有維權橫幅的特斯拉車輛

頻出事故的特斯拉Model 3

并且最重要的，它可以和車內的其他駕駛輔助系統實現無縫連接，比如ACC自適應巡航、動能回收系統等等，從而使得L1-L5級別的自動駕駛變為可能。此外，iBooster本身也擁有數道安全屏障來保證制動系統的有效運作。

如果車載電源不能滿負載運行，iBooster就以節能模式工作，以避免給車輛電氣系統增加不必要的負荷，同時防止車載電源發生故障。

而如果iBooster發生故障，ESP會接管并提供制動助力（主動增壓）。

在上述兩種情況下，制動系統均可在200N踏板力作用下，提供0.4g的減速度。

如果車載電源失效，即斷電模式下，駕駛員仍可以通過無制動助力的純液壓模式，對所有4個車輪施加車輪制動，使車輛安全停止（這和傳統的真空助力器失效時的安全模式一致）。

電控制動仍需深度優化

隨著時代的發展，iBooster等電子助力制動系統的大規模運用無可阻擋。如今的比亞迪漢、理想ONE，以及當下事件的主角特斯拉Model 3，都是采用博世的這套制動系統。

但iBooster畢竟與傳統的真空制動助力不同，是一套需要企業進行深度優化的“電控”制動系統。在進行急剎時，動能回收的脫離，與剎車系統的介入時機，在這套系統中顯得尤為重要。而對這一時機的掌握、輔助駕駛模式中iBooster的作用、iBooster的制動力度等等，都是車企自行標定的。

而特斯拉在海口的急剎事件中所表現出的工況狀態，即從在20～30公里每小時的慢速狀態下，兩腳輕點剎、接一腳重剎后撞墻的表現可以看出，特斯拉作為一家在電控系統和自動駕駛技術上非常激進的企業，在做iBooster調教時，將其主動介入的時機調整得過于晚了，把動能回收的優先級放在了非?？壳暗奈恢?。但在低速工況時輕踩剎車啟用的動能回收，并不能產生足夠的制動力，等到駕駛員意識到的時候，再重剎已經來不及了。

另外，回顧2020年至2021年眾多特斯拉的剎車失靈事故，特斯拉官方的做法，往往都是更換全新的iBooster總成。這說明特斯拉的iBooster系統更新迭代的速度非?？?，需要改進的地方也有很多。而如果特斯拉能夠勇敢出來解決問題、息事寧人的話，也不至于像今天這樣成為眾矢之的了。