向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

车子发生失速暴冲?如何从设计上规避

时间:2019-06-18 作者:John Dunn 阅读:
本文讨论车子发生失速暴冲的问题,这是一个十分具争议性的话题,作者John Dunn以自身经验分享可能导致这种意外发生的原因…

编注:我认识本文作者John Dunn很多年了。我们曾经一起参加IEEE Long Island NY Executive Committee。他是一位拥有很多年经验的工程师兼顾问。本文讨论车子发生失速暴冲的问题,这是一个十分具争议性的话题,John以自身经验与我们分享他认为可能导致这种意外发生的原因。就算原因并非如此,他也提出了一个值得讨论的观点…
— Steve Taranovich,EDN资深技术编辑

我有一辆2006年的丰田(Toyota)汽车——Toyota Camry,这辆车让我经历了两次车子失控加速(runaway acceleration)暴冲的事件。所幸两次意外事件都是在突然发生后随即停止,因此并未酿成大祸。但我想我知道为什么车子突然失速暴冲。

我曾经追踪这辆车的线路图,检查了在汽车上控制进气阀开关位置的传感器,即所谓的「油门位置传感器」(Throttle Position Sensor;TPS),它实际上只是一款电位计,其旋转轴机械式地连接到油门踏板。当驾驶人的脚踩下油门踏板时,滑轨即上移轨电压,且增加的电压再被馈送到控制模块输入。这即是我们所说的「检测电压」(sense voltage),检测电压变得越高,引擎的速度也越快。

014ednc20190618

图1:油门位置传感器

在图1中,面对的风险在于,如果从油门位置传感器的低端到车架的电路路径开启,就像来自断裂的线束、连接器接脚或传感器本身一样,那么检测电压将随即上升至轨电压,从而导致引擎随即发生失控加速或暴冲等问题。同样地,我自己的车子就曾经发生两次失速暴冲。只要其中有一根电线破损,就可能让车子变成一枚失控的导弹。

我的车子第一次发生失速暴冲是当我从园林道开车出来的时候,第二次则发生在家中车道上。当我试着把变速排挡推至停车(park)档位时,车子的转速表快速上升到远高于6000 RPM的「红色区域」(red zone)。等到引擎再次减速之后,我试着将油门踏板踩到底,使引擎达到足够的转速,但却无法控制油门踏板,使其足以让引擎达到4000RPM以上的转速。

对我来说,这意味着在这两起事件中发生的状况,并不是由于脚踏垫干扰油门踏板而导致车辆不正常加速而导致的结果。虽然Toyota在法庭上提出由于「脚踏垫未固定而卡住油门与煞车」的论点,但我认为这样的解释令人无法接受。

由于一条线路中断引发的问题就是所谓的「单点故障」(single point failure),如同波音(Boeing) 737 MAX8客机上的MCAS系统发生单点故障问题,同时也像是1967年之前制造的汽车使用单腔式制动主缸一样也存在着单点故障的风险。如今,法规要求汽车必须搭载双制动主缸,我认为在油门控制方面也应该同样建立这种双重要求。

015ednc20190618

图2:改进的油门位置传感器设计

在图2的改善设计中,从油门位置传感器低端延伸至车架的开放返回线路(其中之一)可作为奥姆计,在未发生油门控制损坏的情况下进行测。它不但能够产生警报讯号(引擎检查灯号),而且也有助于避免车子意外地发生失速暴冲或造成生命威胁。

像这一类的设计是否可能也列入法规要求?

 (原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接:Runaway acceleration,编译:Susan Hong)

 

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
您可能感兴趣的文章
  • SoC互连:千万不要DIY! 在过去的一年中,互连(interconnect)IP市场动作频频,最值得注意的就是英特尔(Intel)收购NetSpeed和Facebook收购Sonics。最近的市场整合可能会让一些公司考虑是否应该自己动手DIY。但问题不是你能否做到,而是你该这样做吗?
  • 这么多DLP创新应用,你可曾想到? 近年来,在智能家居显示、可穿戴式设备(AR、VR眼镜)、汽车照明与显示等等领域出现不少创新,在它们之中的一个关键技术就是DLP。同时,这项技术又可以延展到非传统显示领域,比如三维扫描、3D打印、数字曝光、光谱分析等。DLP技术在显示、光控制、汽车电子三大领域具有独特的优势,因此受到许多创新应用的青睐。
  • 特斯拉L2级自动驾驶连撞11个路桩,系统失效还是硬件问题 一辆特斯拉Model 3在高速公路行驶期间,连续撞上11个施工用的隔离桩桶,并最终停在了道路旁边。事故发生后,有一些评论和媒体认为这是又一个特斯拉Autopilot系统失灵或者失败的案例。但来自某国际Tier1、德系豪华车企和传感器技术供应商的多位技术专家却普遍认为,这场事故大概率不是特斯拉的错!
  • AI如何改变边缘计算的未来 每个物联网设备都会持续收集数据,因此需要快速分析,达到实时决策,特别是对于自动驾驶汽车、电网、远程手术、石油钻井平台,甚至军用无人机等应用。
  • 现代纯电SUV“炸”飞车库大门,又是电池过热惹的祸? 据外媒报道,一台现代电动SUV KONA (国内称作昂希诺纯电动SUV)于7月26日在加拿大蒙特利尔发生爆炸,爆炸掀翻了车库的房顶,并将车库大门炸飞。结合事发期间蒙特利尔市多次发出高温警报,甚至当天加拿大国际广播称蒙特利尔的体感温度达到45摄氏度,因而有推测认为KONA EV的爆炸与高温有关。
  • 第五季Formula E:技术创新加速发生 每一季的Formula E电动方程式赛车都推动了电动车技术的演进...来看看最新一季的赛事有什么新鲜事!
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告