五月以来,电动汽车行业发生了两起动力相关的事故:一个是特斯拉失去动力,另一个是理想智造ONE刹不住车。
与车门打不开、总装缝隙过大这种普通质量问题相比,这两起事故显然是严重质量问题。汽车工程师会进一步关心两个问题:
特斯拉与理想智造ONE的事故,均由电子电器故障引起,都属于功能安全(Function Safety)问题。不同故障可分为5个等级,分别是ASIL D、ASIL C、ASIL B、ASIL A、QM.
ASIL是什么意思? 是汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integration Level)的简称。ASIL D最高、ASIL A最低。
故障等级越高,意味着整车厂需要用更高可靠性的硬件、更完善的软件开发与验证流程(当然,成本也就越高)。
大家注意到下面这个新闻了吗:华为自动驾驶操作系统内核获得ASIL-D认证。并不是说,你用了我这个系统就满足ASIL-D的标准了,而是你用我这个系统不会成为你开发ASIL-D系统的瓶颈。
反言之,如果一个车出现了等级很高的故障,那就意味着以下可能之一:
不是还有一个QM等级吗? QM是质量管理(Quality Management)的意思,也就是说:QM等级的故障太轻微了,属于普通质量问题、属于造车基本功问题,我就不管这事儿了。
也就是说,要分辨特斯拉失去动力与理想智造ONE刹不住车哪个更严重,我们只需要判断故障属于哪个ASIL等级。
故障定级,要依据ISO 26262,使用危害分析与风险评估(Hazard analysis and risk assessment, HARA)方法。具体可参考 @小青的风筝 的科普:
简单地说,从3个角度来考查故障:
从3个角度分别打分,然后查表到得最终的ASIL等级:
好了,知道了方法,咱们给特斯拉失去动力与理想智造ONE刹不住车打分定级吧!幸运的,这俩故障都属于“常见故障”,业届打分是有共识的。
你想往高了打,没人有意见(意味着开发成本更高);你想往低了打,就要面临行业各方的压力了,做好舌战群儒的准备吧!
从无数场景中选中6个相对苛刻的场景,大部分是高速场景:老司机都知道,在城市道路上失去动力,最多被后车滴滴几下,除了可能被打之外,没啥安全风险啊!
在高速场景中,后车距离过近、超车过程中进入快车道两种情况下失速,是很危险的——驾驶员可能没有足够的反应能力、没有足够的时间返回应急车道,那就要面临追尾事故。
从上表来看,特斯拉失去动力是ASIL A等级。 其实,这个定级是偏低的,ASIL B应该更合理!
为什么对失去动力这种故障打分偏低,业届也就睁一只眼、闭一只眼了? 因为大部分动力系统故障发生后,唯一能做的安全措施就是“切断动力输出”;如果你把“安全措施”打分到ASIL B,这功能安全没法做了啊!
从系统反应来看,特斯拉是意识到风险,并做出了“相对安全的措施”。
至此,我们可以从功能安全的角度,为特斯拉电机故障失速骤停事故定性了:
理想官方描述: 电子刹车助力丢失、机械刹车与制动回馈正常,仅依靠机械刹车还是能刹住的。
咱们首先看看博世自己的定级:毫无疑问,ASIL D —— 并非丢失所有制动才是ASIL D,只要是制动力too low就是ASIL D。
是博世的锅,还是理想智造的锅?我们还是要更全面地看待这一问题。
根据理想官方描述,即便电子助力刹车失效,机械刹车作为冗余备份,提供的制动力足够保证安全。
那么这个锅就在驾驶员身上了: 电子刹车助力失效了,我只是仪表上发一个警示,谁让你反应如此过激,吓得连刹车都不敢踩了?
假设你是驾驶员,在高速上吃着火锅开着车,发现前面有一辆大货车。然后你用往常的力度踩刹车发现没反应(需要踩更深才行),第一反应看仪表告诉你助力故障了。
眼看离大货越来越近了,几个大大的叹号让你头脑发蒙,请问你能否在3秒内做出反应:机械刹车还在,你只需要更用力踩刹车就可以了。
从没有人性的功能安全角度来讲,系统的机械刹车还在;但正常的驾驶员根本反应不过来,那不一定是不存在吗? 还是ASIL D。退一万步讲,如果非要辩论说:至少有90%的驾驶员可以反应过来,那最多可控度降一级,从C3到C2,那就是ASIL C。
如果开发初期就认为这是ASIL D或C的故障,在功能设计上会有很多改进:
理想智造的问题定性(善意的角度):
博世的核心零部件出现合理范围内的故障,根据安全设计向整车系统发送了警示;人机交互设计存在问题,导致整车通过仪表吓坏了驾驶员,导致一个小故障差点酿成了大事故。
从功能安全的角度,这是一个ASIL C/D等级的故障、但是整车与零部件都几乎没有做错什么;只是一个不太贴心、甚至有误导性的人机交互设计,吓坏了一个反应过激的驾驶员不敢深踩刹车。
所幸没啥严重后果,如果不是搞学术的,也没必要深究。和和气气的,大家就散了吧。