蠟燭再小，也能綻放光芒。

1 前言

前些日子，潮州特斯拉事故鬧得沸沸揚揚的。事故原因雙方各執一詞！ 特斯拉方面表示行車電腦記錄顯示車子剎車一直沒有被踩下，而且油門踏板被踩到變形。 司機親屬表示司機是資深老司機，不存在操作錯誤的可能，而且不認可特斯拉和第三方鑒定機構的任何結果。此類事件影響之大，以至于某寶上悄然流行起，行腳記錄儀——專門記錄是否踩下剎車踏板！ ? 硬件花園不評論此事件的結論，僅僅從技術角度分析以下兩個問題： 1. 特斯拉的電門有沒有可能由于故障突然加速 2. 受到外界強烈磁場變化會不會引起特斯拉電門突然加速

2 特斯拉電門拆解

我們先來看一下特斯拉電門內部結構是什么樣，然后再分析其工作原理，最后再回答上述問題！

特斯拉的電門和剎車是集成在一起的。

打開電門位置的塑料蓋板，首先會看到一塊電路板，這塊電路板采用電渦流傳感器采集電門踏板的位置。

電門踏板的機械部分，由彈簧、踏板末端塑料摩擦塊，以及最重要的配合電路板工作的金屬感應塊組成。電路板右側的線圈部分正對應著金屬感應塊。當踩下踏板時，傳感器感知金屬塊的移動。

3 電渦流傳感器原理

下面就來介紹一下電渦流傳感器的工作原理。

在電路板上有3個線圈，一個是勵磁線圈繞組，兩個是感應線圈繞組，感應線圈作為信號繞組。

當勵磁線圈通入交流電（比如5.6MHz的交流信號）時，在兩個感應線圈就會感應出交流電壓來，同時也會在電門踏板的金屬擋塊上感應出電渦流。（上圖右上角所示）渦流會產生次級磁場，當金屬擋塊移動時，遮住感應線圈的面積會發生變化，這樣感應線圈感應出的電壓就會發生變化。

根據感應線圈感應出的電壓變化關系就能得出電門踏板的位置。以下是金屬擋塊（又稱轉子）與感應線圈之間三個典型的位置。

當轉子與外側線圈段對正時，感應線圈會感應出最高正電壓。

當轉子與內側線圈段對正時，感應線圈會感應出最高負電壓。

當轉子在中間時，就會產生交變的正弦信號。?

當轉子轉一圈時就產生周期變化的信號。通過分析周期信號的變化規律（頻率、振幅、相位），就可以得出電門踏板的位置。

4 特斯拉電門電路

以上是電渦流傳感器的工作原理介紹。我們再回過頭來看特斯拉電門的電路設計方式。特斯拉使用的是瑞薩（Renesas）電渦流傳感器芯片ZIMD5203（SENT-單邊半字信號傳輸協議）。

數據手冊，可以添加硬件花園微信hardware-garden索取。

另外，為了提高可靠性，特斯拉采用的是兩顆ZIMD5203以達到冗余設計！

在正常模式下，兩個芯片共同驅動勵磁線圈，通過感應線圈感應到的信號，判斷目標位置。如果一顆芯片故障，比如電源故障，主機一方面會通過出現信號損失而檢測到故障狀態，另一方面第二顆芯片還可以繼續驅動勵磁線圈，維持正常的工作。 至此，我們回答文章開頭的兩個問題。 1.????特斯拉的電門有沒有可能由于故障突然加速 通過電門本身定的冗余設計以及主機的系統判斷機制，硬件花園認為此故障的概率比較低！ 2.????受到外界強烈磁場變化會不會引起特斯拉電門突然加速 從原理上講，如果外界有強烈磁場變化的話，那么感應線圈感應到的信號，相當于疊加的是共模信號（把感應信號統一抬到某個水平，會影響信號的動態范圍），這在軟件上很好判斷，并加以濾除！只有當磁場變化接近于5.6MHz的勵磁信號時，才有可能導致誤判。 另外，有特斯拉汽車的朋友，不妨做個測試驗證一下！拿塊磁鐵放在特斯拉電門踏板那里，看看會不會加速失控，不就得了！

5?延伸知識

提到車載總線，我們會立馬想到經濟可靠的CAN、Lin以及成本過高的FlexRay或Ethernet總線。但隨著車載傳感器數量的增加和對測量精度要求的提升，需要一種相比CAN或Lin更便捷、可靠、經濟的車載數據通訊解決方案。

GM公司根據這種需求，首先制定了SENT標準，后來成為SAE J2716標準。隨后一些公司在動力系統中逐漸采用該標準，并應用在整車傳感器、執行器及Drive-by-wire線控等子系統中，總之目前越來越多的傳感器都已支持SENT類型的信號。

SENT 全稱：Single EdgeNibble Transmission，中文名稱為：單邊半字傳輸協議，是SAE推出的一種點對點的、單向傳輸的方案，被用于車載傳感器和電子控制單元（ECU）之間的數據傳輸，其主要特點如下： 1、無需接收器和集成發射器，因此相比CAN或Lin成本更低，且具有不錯的傳輸精度和速度，數字數據傳輸速度可達30Kb/s。 2、單線數據傳輸，減少信號線，加上電源和地線，總共3線；單向傳輸協議，數據只能從傳感器到ECU，傳輸是連續的，不需要請求命令。 參考資料： 1.動畫詳解電渦流傳感器電渦流傳感器工作原理——汽車技術分享，視頻號 2.特斯拉油門位置傳感器-電渦流傳感器介紹——汽車技術分享，視頻號 3.SENT信號——Defry，知乎

編輯：黃飛

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