前言
前些日子,潮州特斯拉事故闹得沸沸扬扬的。事故原因双方各执一词!
特斯拉方面表示行车电脑记录显示车子刹车一直没有被踩下,而且油门踏板被踩到变形。
司机亲属表示司机是资深老司机,不存在操作错误的可能,而且不认可特斯拉和第三方鉴定机构的任何结果。
此类事件影响之大,以至于某宝上悄然流行起,行脚记录仪——专门记录是否踩下刹车踏板!
硬件花园不评论此事件的结论,仅仅从技术角度分析以下两个问题:
1. 特斯拉的电门有没有可能由于故障突然加速
2. 受到外界强烈磁场变化会不会引起特斯拉电门突然加速
特斯拉电门拆解
我们先来看一下特斯拉电门内部结构是什么样,然后再分析其工作原理,最后再回答上述问题!
特斯拉的电门和刹车是集成在一起的。
打开电门位置的塑料盖板,首先会看到一块电路板,这块电路板采用电涡流传感器采集电门踏板的位置。
电门踏板的机械部分,由弹簧、踏板末端塑料摩擦块,以及最重要的配合电路板工作的金属感应块组成。 电路板右侧的线圈部分正对应着金属感应块。当踩下踏板时,传感器感知金属块的移动。
电涡流传感器原理
下面就来介绍一下电涡流传感器的工作原理。
在电路板上有3个线圈,一个是励磁线圈绕组,两个是感应线圈绕组,感应线圈作为信号绕组。
当励磁线圈通入交流电(比如5.6MHz的交流信号)时,在两个感应线圈就会感应出交流电压来,同时也会在电门踏板的金属挡块上感应出电涡流。(上图右上角所示)涡流会产生次级磁场,当金属挡块移动时,遮住感应线圈的面积会发生变化,这样感应线圈感应出的电压就会发生变化。
根据感应线圈感应出的电压变化关系就能得出电门踏板的位置。以下是金属挡块(又称转子)与感应线圈之间三个典型的位置。
当转子与外侧线圈段对正时,感应线圈会感应出最高正电压。
当转子与内侧线圈段对正时,感应线圈会感应出最高负电压。
当转子在中间时,就会产生交变的正弦信号。
当转子转一圈时就产生周期变化的信号。通过分析周期信号的变化规律,就可以得出电门踏板的位置。
特斯拉电门电路
以上是电涡流传感器的工作原理介绍。我们再回过头来看特斯拉电门的设计方式,特斯拉使用的是瑞萨(Renesas)电涡流传感器芯片ZIMD5203(SENT-单边半字信号传输协议)。数据手册,可以添加硬件花园微信hardware-garden索取。
另外,为了提高可靠性,特斯拉采用的是两颗ZIMD5203以达到冗余设计!
在正常模式下,两个芯片共同驱动励磁线圈,通过感应线圈感应到的信号,判断目标位置。如果一颗芯片故障,比如电源故障,主机一方面会通过出现信号损失而检测到故障状态,另一方面第二颗芯片还可以继续驱动励磁线圈,维持正常的工作。
结语
至此,我们回答文章开头的两个问题。
1. 特斯拉的电门有没有可能由于故障突然加速
通过电门本身定的冗余设计以及主机的系统判断机制,硬件花园认为此故障的概率比较低!
2. 受到外界强烈磁场变化会不会引起特斯拉电门突然加速
从原理上讲,如果外界有强烈磁场变化的话,那么感应线圈感应到的信号,相当于叠加的是共模信号(把感应信号统一抬到某个水平,会影响信号的动态范围),这在软件上很好判断,并加以滤除!只有当磁场变化接近于5.6MHz的励磁信号时,才有可能导致误判。
另外,有特斯拉汽车的朋友,可以做个测试哦!拿块磁铁放在特斯拉电门踏板那里,看看会不会加速失控,不就得了![灵光一闪]
参考资料:
1.动画详解电涡流传感器电涡流传感器工作原理——汽车技术分享,视频号
2.特斯拉油门位置传感器-电涡流传感器介绍——汽车技术分享,视频号
版权声明:内容来源于互联网和用户投稿 如有侵权请联系删除