1. stopnja:(enotna operativna naloga po sistemu): ACC/LKS
2. stopnja:(kombinirane operativne naloge po sistemu in nadzor s strani voznika): integrirana asistenca za tempomat
3. stopnja:(operativne in taktične naloge, ki jih izvaja sistem, voznika je mogoče ponovno vključiti, če je potrebno): pilot v prometnem zastoju, pilot v parku, pilot na avtocesti
4. stopnja:(operativne in taktične naloge, ki jih sistem izvaja v definiranem okolju): avtopilot v definiranem okolju
5. stopnja:(operativne in taktične naloge opravlja sistem povsod): avtopilot
Različne stopnje avtomatizirane vožnje
V tej klasifikaciji obstaja pomembna ločnica, to je L3. Pred L3 (vključno z L3) zavorni sistem po okvari preide v rezervni način, pri čemer mora voznik prevzeti vozilo, kar se pogosto imenuje varno pri okvari. Voznik dejansko postane najbolj zanesljiva podpora za funkcije pomoči pri vožnji. . Po dosegu stopenj L4 in L5 je krmilni sistem vozila odgovoren za stanje vozila po odpovedi zavornega sistema. V tem času mora vsa dejanja, ki jih je prvotno prevzel in dokončal voznik, dokončati vozilo, kar je tako imenovano fail-operational.
Ko stojijo na vozlišču leta 2020, je večina glavnih avtomobilskih podjetij v fazi prehoda iz L2 na L3, kot sta krepitev in popularizacija funkcij, kot sta APA in TJA. Nekaj pionirskih avtomobilskih podjetij je že zasedlo visoko raven avtonomne vožnje L3 in si prizadeva narediti "vznemirljiv preskok" proti avtonomni vožnji na ravni L4. Kakšne so s tem preskokom nove zahteve za zavorni sistem na izvršni ravni?
2.1 Arhitektura zavornega sistema (princip delovanja IPB)
Naslednja slika je poenostavljen diagram zavornega sistema IPB, ki je v glavnem razdeljen na tri dele: pedal-glavni cilinder-simulator pedala, del za ustvarjanje tlaka in del za prilagajanje tlaka.
Sistem IPB je ločen sistem. Med normalnim delovanjem so ventili 1, 4 in 5 priključeni, ventila 2 in 3 pa sta odklopljena. Ko voznik pritisne na stopalko, vstopi zavorna tekočina v glavni valj in simulator pedala ter ustvarja pritisk. Krivulja sila-hod pedala je določena z značilnostmi glavnega valja in simulatorja pedala. Istočasno IPB ECU prepozna signal premika pedala in nadzoruje motor, da ustvari pritisk na podlagi kalibrirane krivulje tlaka sistema premika pedala, da ustvari pojemek vozila. Pri nadzoru vzdolžnega in nihanja se tlak v kolesnem valju vsakega kolesa prilagaja prek hidravličnega modulacijskega modula ABS/ESC. Zato je za zavorni sistem IPB mogoče spremeniti krivuljo premika pedala in pojemka z osvežitvijo kalibracijskih parametrov.
Način degradacije IPB je razmeroma zapleten, z različnimi vrstami okvar, ki ustrezajo različnim načinom degradacije. Ta članek se osredotoča na okvare s pomočjo napajanja, kot so izpadi električne energije IPB. V tem načinu IPB vstopi v mehanski rezervni način, ventili 1, 4 in 5 so zaprti, ventila 2 in 3 pa odprta. Tlak, ki ga ustvari voznik s pedaliranjem, vstopi neposredno v kolesni valj in povzroči pojemek vozila. V skladu z določili uredbe ECE R13-H mora biti sistem sposoben ustvariti zavorni pojemek najmanj 2,44 m/s².
Glede na to, da je zavorni pedal ločen, ni treba upoštevati vpliva povpraševanja po tekočini glavnega valja na premik pedala. Vrtina glavnega zavornega valja IPB je lahko manjša kot pri tradicionalnem zavornem sistemu. V mehanskem rezervnem načinu sistem ustvarja višji pritisk pod enako silo na pedalu. Med postopkom načrtovanja ujemanja zavornega sistema je pomembno upoštevati prostornino zavorne tekočine (ki ustreza gibu in vrtini glavnega valja). Med postopkom načrtovanja je treba upoštevati naslednje dejavnike:
V rezervnem načinu je potreben zavorni pojemek 2,44 m/s2 (vključno z usklajevanjem pedala in osnovnega zavornega sistema).
Spremembe sistema se zgodijo tekom življenjske dobe vozila, vključno z obrabo tornih plošč, spremembami togosti sistema, spremembami koeficienta trenja itd. Ta članek ne bo vseboval podrobne razlage.
Shema integrirane servo zavore (IPB)
2.2 Od pomoči vozniku do visoko avtomatizirane vožnje
Kot je bilo že omenjeno, trenutna zasnova sistemov za pomoč vozniku postavlja voznika v središče delovanja, pri čemer sistem deluje kot dodatna funkcija. V nekaterih asistenčnih sistemih L3 na visoki ravni, kot sta Park pilot in Highway pilot, lahko vozniki predajo nadzor nad vozilom v posebnih scenarijih. Kljub temu mora voznik še vedno ostati na svojem sedežu. V primeru okvare zavornega sistema mora voznik kadar koli prevzeti nadzor in parkirati vozilo na varnem območju v mehanskem rezervnem načinu.
Od L3 do L4/L5 voznik postopoma opusti odgovornost in mu ni več treba sedeti na vozniškem sedežu. To zagotavlja, da tudi v primeru okvare sistem za nadzor vozila pripelje vozilo na varno območje. Za zavorni sistem je vprašanje, kako dokončati operacije, ki jih je prvotno izvedel voznik s krmilnim sistemom vozila, nov izziv, ki ga pred zavorni sistem postavlja avtonomna vožnja na visoki ravni.