Úroveň 1:(jedna prevádzková úloha podľa systému):ACC/LKS
Úroveň 2:(kombinované prevádzkové úlohy systémom a dohľadom vodiča): integrovaný tempomat
Úroveň 3:(operačné a taktické úlohy vykonávané systémom, vodič môže byť v prípade potreby znovu zapojený): Pilot dopravnej zápchy, parkovací pilot, diaľničný pilot
Úroveň 4:(operačné a taktické úlohy vykonávané systémom v definovanom prostredí): autopilot v definovanom prostredí
Úroveň 5:(operačné a taktické úlohy vykonávané systémom všade): autopilot
Rôzne úrovne automatizovanej jazdy
V tejto klasifikácii je dôležitý deliaci bod, ktorým je L3. Pred L3 (vrátane L3) prejde brzdový systém po zlyhaní do záložného režimu, ktorý vyžaduje, aby vodič prevzal vozidlo, čo sa často nazýva bezpečné pri poruche. Vodič sa v skutočnosti stáva najspoľahlivejšou zálohou funkcií asistovanej jazdy. . Po dosiahnutí stupňov L4 a L5 je riadiaci systém vozidla zodpovedný za stav vozidla po zlyhaní brzdového systému. V tomto čase je potrebné, aby všetky úkony pôvodne prevzaté a dokončené vodičom dokončilo vozidlo, ktoré je takzvané poruchové.
Väčšina bežných automobilových spoločností, stojacich v uzle roku 2020, je v štádiu prechodu z L2 na L3, ako je napríklad posilnenie a popularizácia funkcií, ako sú APA a TJA. Niekoľko priekopníckych automobilových spoločností už obsadilo popredné miesto v oblasti asistovaného riadenia L3 a vynakladá úsilie na „vzrušujúci skok“ smerom k autonómnemu riadeniu na úrovni L4. S týmto skokom, aké sú nové požiadavky na brzdový systém na výkonnej úrovni?
2.1 Architektúra brzdového systému (princíp činnosti IPB)
Na nasledujúcom obrázku je zjednodušená schéma brzdového systému IPB, ktorý je hlavne rozdelený na tri časti: časť pedál-hlavný valec-pedálový simulátor, časť na vytváranie tlaku a časť na nastavenie tlaku.
Systém IPB je oddelený systém. Počas normálnej prevádzky sú ventily 1, 4 a 5 spojené a ventily 2 a 3 sú odpojené. Keď vodič zošliapne pedál, brzdová kvapalina vstúpi do hlavného valca a pedálového simulátora, čím sa vytvorí tlak. Krivka sily pedálu a zdvihu pedálu je určená charakteristikami hlavného valca a pedálového simulátora. ECU IPB zároveň rozpozná signál vychýlenia pedálu a riadi motor tak, aby vytvoril tlak na základe kalibrovanej krivky tlaku v systéme zdvihu pedálu, aby sa vytvorilo spomalenie vozidla. Pri riadení pozdĺžneho a vychýlenia sa tlak vo valcoch každého kolesa nastavuje prostredníctvom modulu hydraulickej modulácie ABS/ESC. Pre brzdový systém IPB je preto možné krivku posunu a spomalenia pedálu zmeniť obnovením parametrov kalibrácie.
Režim degradácie IPB je pomerne zložitý, pričom rôzne typy porúch zodpovedajú rôznym režimom degradácie. Tento článok sa zameriava na poruchy s asistenciou napájania, ako sú výpadky napájania IPB. V tomto režime IPB prejde do režimu mechanického zálohovania, ventily 1, 4 a 5 sú zatvorené a ventily 2 a 3 sú otvorené. Tlak vytvorený šliapaním vodiča priamo vstupuje do valca kolesa a generuje spomalenie vozidla. V súlade s ustanoveniami predpisu ECE R13-H musí byť systém schopný vytvoriť brzdné spomalenie minimálne 2,44 m/s².
Vzhľadom na to, že brzdový pedál je odpojený, nie je potrebné uvažovať o vplyve potreby kvapaliny hlavného valca na posun pedálu. Vŕtanie hlavného valca IPB môže byť menšie ako pri tradičnom brzdovom systéme. V režime mechanického zálohovania systém generuje vyšší tlak pri rovnakej sile pedálu. Počas procesu navrhovania brzdového systému je dôležité zvážiť objem brzdovej kvapaliny (zodpovedajúci zdvihu a vŕtaniu hlavného valca). Počas procesu navrhovania by sa mali brať do úvahy tieto faktory:
V záložnom režime je potrebné brzdné spomalenie 2,44 m/s2 (vrátane zosúladenia pedálu a základného brzdového systému).
Zmeny v systéme sa vyskytujú počas životnosti vozidla, vrátane opotrebovania trecích platní, zmien tuhosti systému, zmien koeficientu trenia atď. Tento článok neposkytuje podrobné vysvetlenie.
Schémy integrovanej výkonovej brzdy (IPB)
2.2 Od asistencie vodiča k vysoko automatizovanej jazde
Ako už bolo spomenuté, súčasná konštrukcia asistenčných systémov vodiča stavia vodiča do centra činnosti, pričom systém funguje ako doplnková funkcia. V niektorých vysokoúrovňových asistenčných systémoch vodiča L3, ako je park pilot a diaľničný pilot, môžu vodiči odovzdať kontrolu nad vozidlom v špecifických scenároch. Vodič však musí stále sedieť na sedadle vodiča. V prípade poruchy brzdového systému musí vodič kedykoľvek prevziať riadenie a zaparkovať vozidlo na bezpečnom mieste v režime mechanického zálohovania.
Od L3 do L4/L5 sa vodič postupne zbavuje zodpovednosti a už nemusí sedieť na sedadle vodiča. To zaisťuje, že aj v prípade poruchy systém riadenia vozidla privedie vozidlo do bezpečnej oblasti. Pre brzdový systém je otázka, ako dokončiť operácie pôvodne vykonávané vodičom riadiacim systémom vozidla, novou výzvou, ktorú brzdový systém kladie na vysokú úroveň autonómneho riadenia.