Nivelul 1:(sarcină operațională unică pe sistem): ACC/LKS
Nivelul 2:(sarcini operaționale combinate în funcție de sistem și supraveghere de către șofer): asistență de croazieră integrată
Nivelul 3:(sarcini operaționale și tactice efectuate de sistem, șoferul poate fi reangajat dacă este necesar): pilot de blocaj de trafic, pilot de parcare, pilot de autostradă
Nivelul 4:(sarcini operaționale și tactice efectuate de sistem într-un mediu definit): pilot automat în mediu definit
Nivelul 5:(sarcini operaționale și tactice realizate de sistem peste tot): pilot automat
Niveluri diferite de conducere automată
Există un punct de despărțire important în această clasificare, care este L3. Înainte de L3 (inclusiv L3), sistemul de frânare intră în modul de rezervă după o defecțiune, solicitând șoferului să preia vehiculul, ceea ce este adesea numit în siguranță. Șoferul devine de fapt cea mai fiabilă rezervă pentru funcțiile de conducere asistată. . După atingerea etapelor L4 și L5, sistemul de control al vehiculului este responsabil pentru starea vehiculului după ce sistemul de frânare defectează. În acest moment, toate acțiunile preluate inițial și finalizate de șofer trebuie să fie finalizate de vehicul, ceea ce este așa-numitul fail-operational.
Aflându-se la nodul anului 2020, majoritatea companiilor de mașini mainstream se află în faza de tranziție de la L2 la L3, cum ar fi consolidarea și popularizarea funcțiilor precum APA și TJA. Câteva companii de automobile de pionier au ocupat deja locul înalt al conducerii asistate L3 și depun eforturi pentru a face un „salt palpitant” către conducerea autonomă de nivel L4. Cu acest salt, care sunt noile cerințe pentru sistemul de frânare la nivel executiv?
2.1 Arhitecturi ale sistemului de frânare (principiul de funcționare IPB)
Următoarea figură este o diagramă simplificată a sistemului de frânare IPB, care este împărțită în principal în trei părți: piesa de simulare a pedalei-cilindru principal-pedală, partea de construcție a presiunii și partea de reglare a presiunii.
Sistemul IPB este un sistem decuplat. În timpul funcționării normale, supapele 1, 4 și 5 sunt conectate și supapele 2 și 3 sunt deconectate. Odată ce șoferul calcă pedala, lichidul de frână intră în cilindrul principal și în simulatorul de pedală, crescând presiune. Curba forță pedală-cursă pedală este determinată de caracteristicile cilindrului principal și ale simulatorului de pedală. În același timp, ECU IPB recunoaște semnalul de deplasare a pedalei și controlează motorul pentru a crea presiune pe baza curbei calibrate de presiune a sistemului de deplasare a pedalei pentru a genera decelerația vehiculului. În controlul mișcării longitudinale și de rotire, presiunea cilindrului roții a fiecărei roți este reglată prin modulul de modulare hidraulică ABS/ESC. Prin urmare, pentru sistemul de frânare IPB, curba deplasare-decelerare a pedalei poate fi modificată prin reîmprospătarea parametrilor de calibrare.
Modul de degradare IPB este relativ complex, cu diferite tipuri de defecțiuni corespunzând diferitelor moduri de degradare. Acest articol se concentrează asupra defecțiunilor asistate de alimentare, cum ar fi întreruperile de curent IPB. În acest mod, IPB intră în modul de rezervă mecanic, supapele 1, 4 și 5 sunt închise și supapele 2 și 3 sunt deschise. Presiunea stabilită de pedalarea șoferului intră direct în cilindrul roții și generează decelerația vehiculului. În conformitate cu prevederile regulamentului ECE R13-H, sistemul trebuie să fie capabil să producă o decelerație de frânare de cel puțin 2,44 m/s².
Având în vedere că pedala de frână este decuplată, nu este necesar să se ia în considerare impactul cererii de lichid a cilindrului principal asupra deplasării pedalei. Alezajul cilindrului principal al IPB poate fi mai mic decât cel al unui sistem tradițional de aplicare a frânelor. În modul de rezervă mecanic, sistemul generează o presiune mai mare sub aceeași forță a pedalei. În timpul procesului de proiectare a potrivirii sistemului de frânare, este important să se ia în considerare volumul lichidului de frână (corespunzător cursei și alezajului cilindrului principal). Următorii factori trebuie luați în considerare în timpul procesului de proiectare:
În modul de rezervă, este necesară o decelerare de frânare de 2,44 m/s2 (care implică potrivirea pedalei și a sistemului de frânare de bază).
Modificările sistemului apar pe durata de viață a vehiculului, inclusiv uzura plăcii de frecare, modificări ale rigidității sistemului, modificări ale coeficientului de frecare și așa mai departe. Acest articol nu va oferi o explicație detaliată.
Scheme ale unei frâne de putere integrate (IPB)
2.2 De la asistența șoferului la conducerea extrem de automatizată
După cum sa menționat anterior, designul actual al sistemelor de asistență a șoferului plasează șoferul în centrul operațiunii, sistemul acționând ca o caracteristică suplimentară. În unele sisteme de asistență a șoferului L3 de nivel înalt, cum ar fi pilot de parcare și pilot de autostradă, șoferii pot preda controlul vehiculului în anumite scenarii. Cu toate acestea, șoferul trebuie să rămână pe scaunul de conducere. În cazul unei defecțiuni a sistemului de frânare, șoferul trebuie să preia controlul în orice moment și să parcheze vehiculul într-o zonă sigură în regim de rezervă mecanică.
De la L3 la L4/L5, șoferul renunță treptat la responsabilitate și nu mai este obligat să stea pe scaunul de conducere. Acest lucru asigură că, chiar și în cazul unei defecțiuni, sistemul de control al vehiculului va aduce vehiculul într-o zonă sigură. Pentru sistemul de frânare, întrebarea cu privire la modul de finalizare a operațiunilor efectuate inițial de șofer de către sistemul de control al vehiculului este o nouă provocare adusă sistemului de frânare de conducerea autonomă la nivel înalt.