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汽车暴冲

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汽车暴冲，又称突发性非预期加速（英语：Sudden Unintended Acceleration、缩写SUA）是指汽车处在静止状态、起跑或定速行驶时，发生非蓄意、无预警、不受控制地加速，且时常伴随着刹车失灵[1]。此问题有可能是因为车主失误（例如：油门踏板（英语：pedal）操作不慎或是被异物卡住）、还是汽车的机械或电子问题，或综合上述的部分因素，因而导致暴冲事件[2]。美国国家公路交通安全管理局统计美国每年有16,000起事故是因为车主想要刹车，但误踩油门踏板所造成[3]。

定义与背景资料

1980年代，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）引用自家一份于1989年进度近乎停摆的资料《暴冲报告》（Sudden Acceleration Report），并为“暴冲”提出一段狭义解释：

“暴冲”（Sudden acceleration incidents，SAI）以报告中的目的来定义，指非蓄意、无预警的，且从静止状态中转变为高动力加速，或低速起跑中会伴随着显著的刹车失灵。在典型的情境中，这类事件总是发生在切换排档从“停车”到“前进”或“倒车”的一瞬间[1]。

此报告源自1986年开始的研究，该研究是NHTSA检查十台事故次数超过平均值的车辆，其结论是这些意外是因为驾驶失误所造成的。在实验室的测试中，在进行刹车之前，先将油门定位在全开的位置，设法重现在路上发生此事故的环境。不过，研究中使用最新的车款是1986年款，测试车辆都没有配备2010年常见的电子控制（线控驱动）系统。这些车辆都是自排，这些车辆都没有手动排档的装置，也没有左脚切换离合器的功能。

这些测试的目的是要模拟报告中所述，车辆在静止状态，离开停车状态后突然不受控的加速的情形。由于现代的汀汽车中已有线控燃油控制系统，一般认为此问题只会发生在行驶过程中。

1950年代通用汽车的自排系统将代表倒车档的R，在在柱装式换档杆的旋转中顺时针方向的最末端。往逆时针方向移动一格就是表示低速档的L。因为很容易在要选择R档倒车时，误设定到前进的低速档L，因此出现很多非预期的前进，而当时车主预期车辆将倒车，会注意后照镜里后方的状态。1960年代时，排档杆配置标准化为PRNDL，R档和L档距离很远，二个档位中间还有停车档P和空档N。克莱思勒全系列汽车自1965年起取消按钮式换档，也不会有轻易的设定到错误行驶方向的问题。

最显著的突加速事件是在2000年至2010年丰田以及凌志的汽车突加速案例，在美国造成89人死亡以及52人受伤[4]。NHTSA先是在2004年展开了针对丰田汽车缺陷的调查，不过缺陷调查办公室（ODI）以没有确凿证据为由结束了调查。丰田汽车也声称汽车没有缺陷，其中的电子控制系统不会失效产生突然加速的情形。后来又有很多的调查，但没有找到缺陷。一直到2008年时，发现一款2004年的Toyota Sienna，其驾驶员侧饰板可能会松脱，让油门卡住，无法回到全关的位置[5]。后来也发现有些丰田汽车的地毯会使汽车突然加速。丰田汽车知道这些问题，但误导消费者，继续生产有缺陷的汽车。美国司法部在2014年3月的延期起诉协议中对丰田处以12亿美元的罚款[6]。

工程师Colin O'Flynn在2021年1月在类似的丰田汽车上引发了汽车暴冲的情形，使用的是在测试平台上进行的电磁故障注入（EMFI）技术。他使用的是2005年丰田Corolla上报废车的ECU和组件。O'Flynn的实验没有用到ECU的原始程式码，也没有用到Barr集团的机密报告[7]。

可能因素

暴冲事件通常是由于汽车的加速与刹车系统在同一时间失效所导致。加速系统因素可能包括：

  • 油门踏板操作不慎[8][9]。
  • 油门踏板卡住（例如被脚踏垫或饮料瓶等异物卡住）[10]。
  • 电子节气门控制系统或定速控制失效[11]。
  • 节流阀阻塞（无关油门踏板位置）[12][13]。
  • 电子元件晶须造成的短路[14][15]
  • 柴油引擎失控（英语：Diesel engine runaway）：曲轴箱的压力过大，使得引擎的润滑油雾进入进气歧管，会像柴油一样地燃烧。

由于油门踏板操作不慎产生的汽车暴冲属于人为错误，可能是驾驶要踩刹车但误踩油门，而且没有立即意识到错误[16]。身高较矮驾驶的脚较不容易踩到踏板，可能会因为没有正确的空间感或是触-压觉的参考而误踩油门。有些油门踏板操作不慎是因为刹车和油门的踏板太近，或是油门踏板太大，也可能归类于踏板设计以及位置的问题。美国国家公路交通安全管理局估计美国每年有16000起事故是因为驾驶误踩油门所造成[3]。

油门踏板没有反应可能是因为异物卡住踏板，也可能是因为其他的机械干扰了踏板的运作，可能和油门踏板有关，也可能和刹车踏板有关。有一个丰田汽车的设计缺陷是会让汽车地毯卡住油门踏板[17]。节流阀在操作中可能会变得迟缓，或可能卡在关闭位置。当驾驶用右脚用力的踩踏时，节流阀开启的流量可能会比原来预期的更大，因此产生太大的前进动力。制造商和售后经销商都提供特制溶剂喷雾来解决这个普遍的问题。

其他的问题可能是和较早期有化油器的车辆有关。若节气门回位弹簧老化、没有接上，或是装配错误，喷射泵筒磨损、电缆外壳磨损都会有类似的问题。

若是线控驱动的汽车，会有刹车和油门的互锁开关（或称为smart throttle）会消除或是减少除了误触油门踏板以外的汽车暴冲，其作法是用刹车的信号来取消油门的信号[18]。

针对1990年代吉普切诺基与吉普大切诺基暴冲的分析，结论是上百起暴冲事故可能是因为巡航控制伺服系统的致动器上，有不希望出现的漏电流所造成。若有此情形时，通常是在换档时（将换档杆从停车档移动到倒档），引擎油门会移动到全开位置。在刹车动作时，驾驶的反应不够快，因此无法避免事故发生。这类事件大部分是出现在狭小的空间内，驾驶的反应要够快才不会撞到其他人、固定物体或是另一台车。这类的事件常发生在洗车时，而吉普大切诺基仍常常在美国各地出现在洗车时暴冲的事故。SAI针对1991年至1995年进行的统计分析认为这些事件的根本原因不是人为错误，不过NHTSA和汽车制造商之前一直认为是人为错误[19]。

2011年针对丰田汽车发动机控制系统以及油门位置感测器（accelerator pedal position sensor，APPS）系统的实体分析，指出其中有大量的锡须（tin whisker）。锡须是纯锡或是锡合金上面所生长，长形或是针状的结构。丰田汽车的油门位置感测器有用到锡镀层。锡镀层上面会长锡须，可能会造成短路，因此出现未预期的失效。丰田汽车的油门位置感测器中使用锡镀层，因此成为关注的焦点[15]。同样的，2013年时，也分析了丰田Tundra卡车中发动机控制系统中使用的材料。发现其中的连接器有使用底层是镍的锡镀层，分析也发现在连接器的表面会有锡须。接着在标准温度—湿度循环下的测试，可以看到锡须的成长，因此产生可靠度以及安全性的疑虑。这些研究证实不良的设计（例如锡镀层）会造成意外的失效[14]。

在实验室中重现的汽车暴冲

一些新型，ECU控制车辆因为油门控制产生的暴冲案例，已可以在在实验室的环境中多次重现[20][21]。电压的负涌浪（低到7V）会让ECU重新开机，因此使得实体的accelerator还维持在定速的37%时，输出的APS（accelerator position）以及TPS（throttle position）信号已到达100%。在文献中有提到，在引擎内用内视镜检测已确认100%的TPS信号会对应实体throttle全开。日志审核没有发现任何异常，而同一条件的道路测试，在测试四小时后就出现汽车暴冲[21]。

事件报导

暴冲事件的报导，包括：

修正方式

处理汽车暴冲方式包括刹车、切换离合器，若车辆是自动变速的话，切换到N档[25][26][3]。针对大部分的车辆，此情形下，就算油门踩到底，只要刹车踩到底可以将车停下来的[16]。在汽车暴冲时，强烈不建议使用点刹（英语：Cadence braking），因为可能会让车辆没有刹车动力（英语：Power brakes）[27]。

若是因为踏板被卡住导致汽车暴冲，可以用汽车地毯扣件 [28]。

参见

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 NHTSA 1989: An Examination of Sudden Acceleration
  2. ^ Cause of Sudden Acceleration Proves Hard to Pinpoint. The Wall Street Journal, 25 February 2010, Kate Linebaugh and Dionne Searcey. February 25, 2010 [2011-06-26]. （原始内容存档于2012-11-10）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 NHTSA Safety Advisory: Reducing crashes caused by pedal error. 美国国家公路交通安全管理局. 2015-05-29 [2017-01-02]. （原始内容存档于2016-12-26）. Pedal error crashes can occur when the driver steps on the accelerator when intending to apply the brake; the driver's foot slips off the edge of the brake onto the accelerator 
  4. ^ Toyota "Unintended Acceleration" Has Killed 89. [2022-01-11]. （原始内容存档于2022-01-11）. 
  5. ^ Toyota Sudden Acceleration Timeline – Safety Research & Strategies, Inc.. www.safetyresearch.net. [2022-01-11]. （原始内容存档于2019-12-30）. 
  6. ^ Ross, Brian; Rhee, Joseph; Hill, Angela M.; Chuchmach, Megan; Katersky, Aaron. Toyota to Pay $1.2B for Hiding Deadly 'Unintended Acceleration'. ABC News (US). 2014-03-20 [2022-01-11]. （原始内容存档于2022-01-11）. 
  7. ^ O'Flynn, Colin. Finding a $Billion Dollar Fault Mode. Circuit Cellar. January 1, 2021 [June 11, 2021]. 
  8. ^ 存档副本 (PDF). [2011-06-26]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-03）. 
  9. ^ NHTSA January 1989 "An Examination of Sudden Acceleration" pg. 32
  10. ^ 存档副本. [2011-11-13]. （原始内容存档于2010-04-12）. 
  11. ^ Larissa Ham & Robyn Grace. Cruise control terror for freeway driver. Sydney Morning Herald. 2009-12-15 [2011-06-26]. （原始内容存档于2021-02-07）. 
  12. ^ Fact Check: Toyota not alone in acceleration problems - CNN.com. CNN. February 6, 2010 [May 24, 2010]. （原始内容存档于2010-04-08）. 
  13. ^ [1][永久失效链接]
  14. ^ 14.0 14.1 George, Elviz; Pecht, Michael. Tin whisker analysis of an automotive engine control unit. Microelectronics Reliability. January 2014, 54 (1): 214–219. ISSN 0026-2714. doi:10.1016/j.microrel.2013.07.134. 
  15. ^ 15.0 15.1 Sood, Bhanu; Osterman, Michael; Pecht, Michael. Tin whisker analysis of Toyota's electronic throttle controls. Circuit World. 2011, 37 (3): 4–9. ISSN 0305-6120. doi:10.1108/03056121111155611. 
  16. ^ 16.0 16.1 Marcus, Frank; MacKenzie, Angus. The Unintended Acceleration Test - Can the engine out-power the brakes?. Motor Trend. 18 March 2010. （原始内容存档于2019-08-29）. proved conclusively drivers could press the gas pedal and believe they had their foot on the brake .. Even if a vehicle's electronic throttle system somehow triggered an unintentional acceleration incident, modern braking systems are good enough to over-power the engine an，d bring the vehicle safely to a halt within a reasonable distance .. 500 braking horsepower 
  17. ^ NASA's Toyota Study Released by Dept. of Transportation. NASA. 2011-02-09 [2021-11-24]. （原始内容存档于2022-01-04）. Two mechanical safety defects were identified by NHTSA more than a year ago: "sticking" accelerator pedals and a design flaw that enabled accelerator pedals to become trapped by floor mats. These are the only known causes for the reported unintended acceleration incidents. Toyota recalled nearly 8 million vehicles in the United States for these two defects 
  18. ^ Consumer Reports – Five Key Fixes. Blogs.consumerreports.org. 2010-02-05 [2011-11-13]. （原始内容存档于2010-04-12）. 
  19. ^ Jeep NHTSA Defect Petition (PDF). [2011-11-13]. （原始内容 (PDF)存档于2012-02-19）. 
  20. ^ Park, S; Choi, Y; Choi, W. Experimental study for the reproduction of sudden unintended acceleration incidents.. Forensic Science International. October 2016, 267: 35–41. PMID 27552700. doi:10.1016/j.forsciint.2016.08.014. 
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  22. ^ NHTSA Action Number: DP88008. [2011-06-26]. （原始内容存档于2012-03-03）. 
  23. ^ Jeep Grand Cherokee SUA Incidents. [2011-06-26]. （原始内容存档于2020-10-23）. 
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  25. ^ How To Deal With Unintended Acceleration. Car and Driver (US). 2009-12-31 [2017-01-10]. （原始内容存档于2016-11-26）. Certainly the most natural reaction to a stuck-throttle emergency is to stomp on the brake pedal. 
  26. ^ Driven by Safety – Preventing Pedal Errors. US: NHTSA. [2019-04-26]. （原始内容存档于2023-04-26） –通过YouTube. 
  27. ^ Not All Unintended Acceleration Is Driver Error. Consumer Reports Video. [2021-04-29]. （原始内容存档于2022-05-19） （英语）. 
  28. ^ Floor Mat Retainer Clips | How to Secure Your Car Mats in a Snap. CarRoar. 2019-02-18 [2019-10-22]. （原始内容存档于2023-12-01） （美国英语）. 

外部链接

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