事故都是特斯拉的錯?來看看今年1月的NHTSA報告怎麼說
最近,上海車展女車主維權事件和美國得克薩斯州的致命車禍讓特斯拉在中美兩國都陷入了風暴中。特斯拉“剎車失靈”、“自動加速”等問題以及“甩鍋”事故原因是車主錯誤操作的行事風格,也屢屢讓其陷入輿論漩渦中。
其實,早在今年1月,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)就針對美國車主所反映的特斯拉安全問題進行了調查。
當時,NHTSA公佈了一份缺陷調查辦公室(ODI)對特斯拉進行有關“突然意外加速”的調查報告,駁回了一份要求對66.2萬輛特斯拉汽車進行正式調查的請願書。
2019年12月19日,請願者Brian Sparks發起的一份請願書,要求NHTSA以特斯拉存在突然意外加速為由,召回自2013年至今生產的所有特斯拉Model S、Model X、Model 3 ,涉及車輛總數高達66.2萬輛。在請願書和相關文件中,Sparks向NHTSA提及了特斯拉232項非重複投訴,其中有203起發生了車禍。
此後,NHTSA展開了調查。
調查結果顯示,NHTSA並未識別出足夠證據來支持對Sparks請願書中提及的車輛意外加速進行缺陷調查。
報告指出,Sparks所引用的每一個特斯拉案例中,並沒有證據表明加速踏板總成、電機控制系統或剎車系統存在任何可能造成上述事故的故障,也沒有證據表明車輛設計因素會增加踏板誤踩的可能性。
以下為這份NHTSA報告的全文摘要:
美國交通部國家公路交通安全局(NHTSA)
[案卷編號NHTSA-2019-0105]
駁回汽車缺陷請願
機構:美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)
行動:拒絕缺陷調查的請願書
摘要:本通拒絕了在以下日期提交的請願書:
2019年12月19日,布萊恩·斯帕克斯先生(以下稱“請願人”)致NHTSA的缺陷(ODI)調查請願。請願書要求該機構因一個不明缺陷召回特斯拉汽車,據稱該缺陷會導致車輛意外加速(SUA)。NHTSA展開了請願書DP20-001,以評估請願人的請求。在審查了請願人和特斯拉提供的關於被指控的缺陷和主題投訴的信息後,NHTSA得出結論,目前沒有足夠的證據證明有必要採取進一步行動。因此,機構拒絕了這份請願書。
補充信息:
1.0 導論
個人可以向NHTSA請願,要求機構發起調查,從而確定車輛是否違反了機動車安全標準,或是否存在與機動車安全有關的缺陷。在收到正式提交的請願書後,該機構將對請願書、與請願書一起提交的材料以及任何其他信息進行技術審查。在進行了技術審查並考慮到適當的因素後,其中可能包括機構資源的分配、機構的優先事項,以及因確定與機動車安全有關的不符合規定或缺陷而可能引起的訴訟勝訴的可能性,機構將決定是否通過或是拒絕該請願書。
2.0 請願書
2.1 請願時間線
請願人於2019年12月19日(2019.1)首次提交符合49 CFR 552.4要求的有效請願書。2019年12月30日,請願人提交了請願書附錄。這份附錄引用了美國國家公路交通安全局的11291423號投訴,該投訴聲稱一輛停放中、車內無人的車輛發生了意外移動。
2020年1月13日,ODI公開了缺陷請願書DP20-001,以評估請願人根據特斯拉信件、請願書和各種附錄中的信息,請願人要求召回迄今生產的所有特斯拉Model S 、Model X和Model 3汽車的請求。2020年2月21日,請願人提交了另一份請願書附錄,確定了自DP20-001公開以來,NHTSA投訴(也稱為車主問卷,VOQ)中據稱存在SUA的70起新事件。更新後的VOQ計數的附加附錄分別於2020年4月10日、2020年6月22日、2020年9月10日和2020年12月1日提交。6月22日提交的文件中包括一份更新請願書的請求,“以包括羅納德·貝爾特博士最近對特斯拉SUA缺陷的分析” 。
2.2請願依據
請願人在其提交的文件中共包含了232個涉及SUA事件的VOQ,其中包括203個碰撞事件。請願人還提交了一份文件,聲稱分析了NHTSA VOQ 11216155中報告的事件的事件數據記錄器(EDR)。請願人表示,“特斯拉車輛存在結構性缺陷,使其駕駛員和公眾處於危險之中”。他要求對車輛進行召回的依據是:
1. 他認為“NHTSA數據庫中的投訴量表明特斯拉車輛內部存在嚴重的系統性故障;”
2. 第三方機構對VOQ11206155號文件中報告的事故數據進行了分析,該分析發現了一種故障狀況,該狀況“導致制動踏板的作用變得像加速踏板一樣”;
3. 一份投訴(VOQ 11291423)稱,司機在車外的時候,車輛發生了SUA事件。請願人稱其為“第一份不可能指責司機踩下了加速踏板的特斯拉汽車SUA投訴”。
3.0 分析
ODI在評估申請是否應該被批准或拒絕的時進行了以下分析:
1. 分析了請願人確定的與SUA有關的碰撞事件;
2. 分析了118起車禍事件中的EDR或特斯拉車輛日誌數據,或兩者兼有;
3. 分析了VOQ11206155號文件報告的碰撞事件;
4. 分析了VOQ11291423號文件報告的碰撞事件;
5. 分析了特斯拉的加速器踏板位置傳感器(APPS)組件和電機控制系統的系統保障措施;
6. 分析了請願書中提到的兩個缺陷設想;
7. 分析了目標車輛的製動系統設計;
8. 分析了請願人提交的VOQ中確定的232輛車中的204輛車的加速器踏板組件、電機控制系統和製動系統的服務歷史信息。
3.1碰撞分類
ODI的碰撞分析對217事件進行了調查,包括請願人所提出的203起碰撞事故,以及VOQ中報告的另外14起碰撞,這14起碰撞中,有8起沒有被請願人提起,還有6起是請願人在最近一次提交文件中被提起。
圖表1提供了駕駛環境和碰撞數據調查的具體信息。圖表1還提供了ODI所分析的駕駛環境和碰撞數據的分類。
在請願人報告的車禍中,有六起被ODI評估為與SUA無關。其中包括在高速公路上發生的所有四起車禍,一起在交通燈下發生的車禍和一起車道上的車禍。其中,高速公路上發生的事故,包括兩起由於在雨中行駛時後輪胎明顯失去抓地力而導致的橫向控制失控(VOQs 11297507和11307255)。一起涉及因慢車切入而延遲剎車(VOQ 11278322),還有一起事故數據不支持該指控,沒有證據顯示速度增加或沒有對司機的輸入做出反應(VOQ 11174732)。在交通信號燈處發生的車禍涉及一輛啟用了Traffic Aware Cruise Control系統,車輛在紅燈時發生意外移動。本報告後面將對停車道撞車事件進行審查(VOQ 11291423)。
其餘211起被ODI評估為與SUA有關的事故,都發生在本應該剎車的地點和駕駛環境中。其中86%的事故都發生在停車場、停車道或其他近距離的“非交通”地點。幾乎所有事故持續時間都很短,事故發生在SUA時間的三秒鐘以內。
3.2 SUA碰撞數據分析
ODI對118起事故的EDR數據和日誌數據進行了分析,沒有發現任何證據說明了車輛存在基於意外加速或製動系統性能無效的原因。數據顯示,在踏板被踩下的時候,車輛對駕駛員的加速器和製動踏板輸入做出了預期的反應。鬆開加速踏板時車輛減速(通常是在動力回收模式下),以及當踩下剎車時速度會加快。ODI沒有觀察到任何關於車輛加速或電機扭矩的事件,也沒有觀察到任何與使用加速踏板無關的車輛加速或電機扭矩加速的事件。在少數情況下,剎車和油門踏板被同時踩下,剎車超控邏輯按照設計執行,併中斷了電機扭矩。
數據清晰地顯示出,在這些事件中,司機誤踩加速踏板是導致車輛突然加速的原因。對日誌數據的分析表明,在ODI審查的97%的SUA事故中,加速器踏板的應用達到85%或以上。在97%的案例中,在事故發生兩秒以內,加速踏板達到峰值。對剎車踏板進行的數據分析顯示,在90%的SUA事故中車輛剎車踏板沒有被踩下,其餘10%的事故中,剎車踏板在事故發生不到1秒之前才被踩下。碰撞前的事件數據和司機的陳述表明,SUA事故是由於司機在打算踩剎車踏板時錯誤地踩下了加速器踏板。大約51%的車禍發生在司機使用事故車輛的最初六個月中。
3.3VOQ 11206155
3.3.1 消費者對碰撞事件的描述
NHTSA的第11206155號投訴稱,2019年5月6日晚,一輛2018年特斯拉Model 3出現SUA事件,導致車主在車道上發生碰撞。
請願人在請願書的第一次更新中提到了VOQ11206155報告的事件,其中包括第三方對該事故的EDR數據的分析。ODI在請願確認函中要求其提供EDR數據的副本。作為回應,請願人提供了一份不完整的副本。
3.3.2 特斯拉致信消費者
2019年7月11日,特斯拉致信消費者,對VOQ11206155報告的碰撞事件的日誌數據進行了分析。
3.3.3 事件ODI分析
ODI事故分析的內容包括分析車輛日誌數據、申請人提供的EDR報告、司機的陳述以及特斯拉提供的事故視頻。本次分析證實了特斯拉在給消費者的信中描述的事件順序。圖1顯示了撞車前的車輛速度,以及司機在撞擊前10秒內的控制情況。
ODI對車輛記錄數據的分析顯示,車輛在事故發生前大約7秒,車輛正在進行右轉,轉向角從大的正值返回到中間。在接下來的一秒鐘裡,司機鬆開了油門踏板,車輛在動力回收的作用下開始適度減速。事故前5秒,車輛向右轉。撞擊前大約2秒,在車輛進入停車道時,加速器踏板的位置開始出現變化,加速器踏板在大約一秒鐘內從0%增加到88%。在撞擊前約0.9秒,加速器踏板恢復到0%,剎車踏板約0.5秒後被踩下。由於剎車踩下時間過晚、過猛,ABS在撞車前0,2秒開始介入。
3.3.4 ODI對事故視頻文件的分析
車輛前置攝像頭傳感器記錄的事故視頻文件顯示,車輛在居住區街道行駛緩慢,隨後右轉進入具有中等上坡坡度的短私家車道,車道通向雙門車庫,兩扇車庫門中間由石砌中柱隔開。車輛在靠近拐入短車道彎角切入點的位置時突然向前加速。
車輛沒有停止並繼續向右轉直至撞上石砌中柱,這與從行車日誌和EDR數據中獲得的轉向角數據一致。整個事故期間,車庫門均保持關閉。
3.3.5 ODI對EDR數據的分析
EDR車速、加速踏板位置和轉向角數據也能夠反映行車數據,由於兩個數據記錄系統中的數據精度差異、採樣間隔和數據延遲等原因,數據變化在預期範圍之內。例如,Model 3的EDR報告中的車速數據精度為1mph、採樣頻率為5Gz以及最大約為200毫秒的延遲;而行車數據中的車速數據精度為0.05mph、記錄頻率為1Hz以及最大約為10毫秒的延遲。
EDR並未記錄後期制動的應用以及後續的ABS激活。數據日誌顯示,約束控制模塊(RCM)在撞擊觸發的近端部署警報中響應了製動應用,這表明在撞擊時,EDR記錄的製動狀態應該為“打開”。特斯拉表示,沒有原始的EDR報告文件,他們無法進一步調查這一明顯的差異。
ODI對此事故的EDR報告及其其他數起Model 3碰撞事故的調查指出,碰撞前縱向加速數據的極性,相對於車速數據似乎是相反的(即,當車速增加時加速顯示為負,而當車速降低時加速顯示為正)。特斯拉確認,使用V20.2.1或更早版本的EDR報告服務生成的Model 3 EDR報告中,縱向加速數據極性會發生反轉。特斯拉告知ODI,在v20.29.1的EDR報告服務中該錯誤已經得到糾正。
3.4 VOQ 11291423的日誌數據分析
VOQ 11291423指控一輛2015年產Model S在2019年12月26日停泊於加州蘭卡斯特某處傾斜私家車道時,發生多次意外移動事故。投訴寫道:
“該2015年產Model S 85D倒入私家車道並停放妥當,車門關閉且已上鎖。片刻之後,車輛開始朝向街道加速並撞上另一輛停放的汽車。前輪獲得動力,而後輪鎖定,以拖動方式而非正常滾動向前。隨後,我再次將車輛倒車停放,接著半小時之內,在第一次事故之後,再次發生上述情況兩次。”
如前所述,投訴人提供的補充內容將此VOQ引用為“涉及特斯拉車輛的SUA投訴,且SUA原因無法合理歸咎於司機踩下加速踏板”。接受ODI採訪時,車主表示,車輛停泊於傾斜私家車道。車道上有新的積雪。在車主“掛P擋”並離開車輛後不久,車主發現車輛大約向前移動了兩個車身距離。
當車輛達到車道底部的水平街道路面後,移動停止。車主稱,他把車輛再次以倒車方式停放在差不多位置後,相似的移動情況又發生了兩次。第二次事故中,車輛輕微碰擦了另一輛停放在肇事特斯拉車輛幾英尺內的汽車,導致對方車輛前保險槓出現裂縫,而特斯拉無損傷。第三次事故與第一次事故相同,車輛在移動到傾斜私家車道底部時停止。
ODI對日誌數據的檢查發現,車輛在發生移動時,車輛已熄火且無扭矩施加於前驅動馬達或後驅動馬達。根據日誌數據和車輛從私家車道向街道移動的物理現象,ODI評估認為,該停泊車輛意外移動的原因很有可能是積雪覆蓋的車道表面摩擦力低,導致後輪胎牽引力不足,進而導致車輛溜坡。ODI已將此事故從SUA碰撞分析中移除。
3.5 系統保障
涉事特斯拉車輛中使用的APPS系統具有多種設計可能,可檢測和相應單點電氣故障,包括:冗餘位置傳感器、非接觸式感應技術、與傳感器連接的獨立電源和接地以及固定比率不同的傳感器電壓曲線等。所有涉事車輛均配備帶有兩個獨立感應傳感器的加速踏板組件,該獨立感應傳感器可以將踏板的角位置轉換為電壓信號。只有向踏板施加外力(比如司機的腳踩)之後,踏板位置才會改變。
驅動逆變器的主處理器根據加速踏板電壓控制電機扭矩。一個獨立的處理器(踏板監控器)充當安全監視器,持續檢查兩個APPS信號是否有故障,並獨立計算電機扭矩。APPS系統中的任何故障或偏差都會觸發故障模式,進而將司機踏板應用的扭矩減為零或更新制動。此外,若司機給出的電極扭矩指令與實際電機扭矩不匹配時,踏板監控器可以關閉驅動逆變器。
APPS電壓信號通過驅動單元中A/D(模擬/數字)轉換器,隨後驅動單元將數據匯報給控制器局域網(CAN)通信總線。CAN數據帶有時間戳,並按指定的時間間隔由數據日誌存儲。RCM通過CAN總線獲得來自驅動單元的數據。數據在RCM隨機存取存儲器(RAM)中緩衝,然後在發生非部署或部署時間時寫入RCM電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)之中。
3.6 ODI對SUA理論的分析
作為DP20-001評估的一部分,ODI分析了兩種缺陷理論,即認為涉事車輛的SUA為車輛本身缺陷所致。該兩種缺陷理論均有羅納德·貝爾特博士提出,第一個理論提出於2018年,第二個理論提出於2020年。投訴人向NHTSA提交了描述該最新理論的論文,論文依據為貝爾特博士對VOQ 11206155中提及的事故EDR數據的分析。提交VOQ 11206155投訴的消費者還引用了另一個理論,該理論基於貝爾特博士對來自未知SUA事件的日誌數據的第三手重構。兩篇論文均基於不正確的事件數據、不正確的事故動態重構以及對車輛設計因素的錯誤假設。
3.6.1 2020年的理論(VOQ 11206155 SUA事故)
在2020年6月22日提交的請願書附錄中,投訴人請求NHTSA在其請願書中納入羅納德·貝爾特博士的最新論文。該論文發表於2020年6月1日,聲稱可以解釋VOQ 11206155中提及之碰撞事故中“錯誤的剎車燈開關如何(導致)剎車踏板起到加速踏板的作用”。(本報告前文已對VOQ 11206155做了回顧,參見第3.3節。)相同的分析還聲稱,該理論“據信為70%以上特斯拉車輛突然加速的原因”。
貝爾特博士在2020年6月的論文中提出的SUA理論似乎源於他對EDR報告中碰撞前縱向加速數據的依賴。特斯拉方面最近已經糾正了該EDR報告中的極性問題(參見第3.3.5節“ODI對EDR數據的分析”)。貝爾特博士並沒有意識到縱向加速數據和EDR報告中其他碰撞前數據的衝突(例如:報告顯示,車速、後電機速度和加速踏板位置在相同時間間隔內均有增加),相反他使用倒置的縱向加速數據重構了事故事件,並提出一個理論以解釋“錯誤的剎車燈開關如何可能導致剎車踏板起到加速踏板作用”。該理論基於一系列假設,包括:制動開關故障、電子穩定控制(ESC)系統請求的正向扭矩過大、對碰撞前數據中顯示的加速踏板位置大幅增加的另一種解釋以及假設的ESC激活所引起的所謂的左轉向。
ODI不認為,貝爾特博士在2020年6月份發表的論文,針對相關事件或任何其他事故中的SUA缺陷,提供了合理理論。該理論基於不正確的事故數據和多個關於零部件血線、車輛動態以及電機控制系統設計與操作的錯誤假設。例如,ODI注意到該論文中包含以下事實錯誤和不正確假設:
·貝爾特博士在其分析中使用的車輛加速數據據稱極性反轉。換言之,數據顯示車輛減速時,實則車輛正在加速;而數據顯示車輛加速時,實則車輛正在減速。如圖1中所示,加速踏板大幅踩下時,車輛先是加速,繼而撞擊發生前觸發ABS剎車製動介入,車輛隨即減速。
·證據顯示,在貝爾特博士分析的事故中,剎車燈開關按設計功能運作(參見圖1)。
·ESC和牽引力控制系統在涉事車輛中無法請求正向扭矩。
·EDR報告與數據日誌中記錄的APPS數據顯示了加速踏板的物理位置(參見第3.5節“系統保障”)。加速踏板數據無其他來源。
·在碰撞事故中,車輛在任何時候都未向左偏轉(參見圖1和第3.3.4節“ODI對事故視頻文件的分析”)。
3.6.2 2018年理論(未知SUA事故)
ODI也審查了貝爾特博士先前發表的論文,其中提出了針對特斯拉車輛之SUA事故由車輛原因所致的理論。該論文發表於2018年5月1日,由提交VOQ 11206155投訴的消費者在補充文件中提及。貝爾特博士在2018年5月論文中提出的SUA理論源於他對來自未知SUA事故中加速踏板位置的日誌數據的重構。貝爾特博士通過電話獲悉該未知SUA事故。基於貝爾特博士對加速踏板位置日誌數據的重構,他得出結論認為APPS信號不可能由司機踩下加速踏板所產生,如以下論文摘要總結:
“數據檢查表明,加速踏板傳感器的輸出增加導致意外加速。但是該加速踏板傳感器的輸出增加不可能來自於司機。相反,該加速踏板傳感器的輸出增加似乎由電機速度傳感器中的故障所致,該電機速度傳感器採用公共的+5V電源和接地。”
和貝爾特博士在2020年6月發表的論文一樣,他這篇2018年5月發表的論文也是基於不正確的事故數據和對系統設計的錯誤假設。APPS數據並非以論文中所稱的方式存儲於特斯拉的日誌數據中(參見第3.3.5節“ODI對EDR數據的分析”)。另外,特斯拉向ODI提供的電路設計信息顯示,貝爾特博士所假設的“兩個加速踏板傳感器與電機速度傳感器共享相同的+5V穩壓器和接地”說法也是不正確的。特斯拉採用兩個具有不同電壓輸出的穩壓器為APPS和電機速度傳感器供電。因此,2018年5月的淪為並未就涉事車輛基於故障的SUA原因提供有效解釋。根據碰撞前加速踏板位置增加至97%的報導,2018年5月的貝爾特論文中描述的事故,其原因更有可能是司機誤踩踏板。
3.7 剎車系統
涉事車輛均配備踏板驅動液壓制動系統,該系統完全獨立於電機控制系統之外。未見或假定有可能導致涉事車輛中製動與電機控制同時發生故障的常見故障。動力輔助由電動提供或來自專用真空泵。另外,所有涉事車輛均具有特斯拉的製動優先控制邏輯,即同時踩下剎車和加速踏板時,系統將優先降低電機扭矩。若加速踏板先於製動踏板踩下(或先於剎車踏板踩下的100毫秒之內),電機扭矩會降至零。若剎車踏板踩下隨後加速踏板踩下,電機扭矩會限制在250Nm之內、電機功率限制在50kW之內。在後一種情況下,無論加速踏板位置,司機使用85到170N的製動踏板力(具體取決於平台)都可以使車輛保持靜止。
最後,涉事車輛工業包括特斯拉的踏板誤用緩解(PMM)軟件,該軟件使用車輛傳感器數據來識別潛在的踏板誤用情況,並減少電機扭矩以阻止或緩解SUA碰撞。ODI的分析發現,有證據表明,有SUA碰撞的日誌數據可以回顧的事故中,約13%的事故發生時,PMM激活。PMM激活的有效性受到以下事實的約束:原始PMM應用是針對車輛徑直向前或向後撞向碰撞物而設計的。本請願書評估中審查的大多數SUA碰撞涉及動態轉向輸入(即SUA發生時,車輛轉向角度為180度或更大),而PMM的最初應用並非旨在解決這一問題。
3.8 投訴車輛服務歷史回顧
ODI要求投訴人提供204輛車輛的加速踏板總成、電機控制系統和剎車系統的服務歷史。僅兩輛車輛被檢查出上述部件存在故障:一個電機故障導致所謂的車輛拋錨,另一個APPS故障似乎為事故時司機施加於踏板上的力量所導致的破壞。
投訴人在一個VOQ中提到的,當車輛靠近停車標誌時,感到一陣向前的猛衝,隨後車輛完全失去動力(VOQ 11164094)。來自該車輛的日誌數據顯示車速並無增加,且因驅動逆變器故障系統介入將電機扭矩降至零。ODI並未將這次事件定性為有效的SUA示例。
另一輛車輛更換了加速踏板總成以修復因碰撞導致的一個踏板履帶故障(VOQ 11180431)。數據日誌顯示,為響應人為踩下的加速踏板,驅動電機扭矩增加至88.4%。在檢測到踏板總成故障後,電機扭矩於0.04秒內降至零。
服務歷史分析表明,零部件故障並非為NHTSA獲悉的SUA事故的一個因素。上述兩起確實涉及零部件故障之事故的數據日誌表明,系統故障保險扭矩減少邏輯按設計正常運作。
5.0 總結
在審查了可用數據之後,ODI尚未發現支持對涉事車輛的SUA發起缺陷調查的證據。證據表明,投訴人在投訴中提及的SUA碰撞事故為誤踩踏板所致。並沒有證據表明加速踏板總成、電機控制系統或製動系統存在任何故障導致上述提及的任何事故。也沒有證據表明設計因素導致誤踩踏板可能性增加。
若機構調查發現車輛設計、構造或性能存在缺陷,對安全構成不合理風險,則NHTSA有權發布命令要求對缺陷進行通告和補救。鑑於事故數據未提供證據證明相關SUA由車輛本身缺陷所致的這一事實,NHTSA不太可能就本請願展開的任何調查發布要求對安全相關缺陷進行通告和補救的相關命令。因此,在充分考慮請願書中提供之信息以及潛在的安全風險,該請願被駁回。請願駁回不排除該機構採取必要的進一步行動,也不排除基於該機構收到的額外信息未來調查發現存在安全相關缺陷的可能性。