Nivel 1:(tarea operativa única por sistema):ACC/LKS
Nivel 2:(tareas operativas combinadas por sistema y supervisión por parte del conductor): asistente de crucero integrado
Nivel 3:(tareas operativas y tácticas realizadas por el sistema, el conductor puede volver a conectarse si es necesario): piloto de embotellamiento, piloto de estacionamiento, piloto de autopista
Nivel 4:(tareas operativas y tácticas realizadas por el sistema en un entorno definido): piloto automático en un entorno definido
Nivel 5:(tareas operativas y tácticas realizadas por el sistema en todas partes): piloto automático
Diferentes niveles de conducción automatizada
Hay un punto divisorio importante en esta clasificación, que es la L3. Antes de L3 (incluido L3), el sistema de frenos entra en el modo de respaldo-después de una falla, lo que requiere que el conductor se haga cargo del vehículo, lo que a menudo se denomina a prueba de fallas-. En realidad, el conductor se convierte en el respaldo-más confiable para las funciones de conducción asistida. .. Después de alcanzar las etapas L4 y L5, el sistema de control del vehículo es responsable del estado del vehículo después de que falla el sistema de frenos. En este momento, todas las acciones originalmente realizadas y completadas por el conductor deben ser completadas por el vehículo, lo que se denomina -fallo-operativo.
En el nodo de 2020, la mayoría de las principales empresas automotrices se encuentran en la etapa de transición de L2 a L3, como el fortalecimiento y popularización de funciones como APA y TJA. Algunas empresas automotrices pioneras ya han ocupado el terreno elevado de la conducción asistida L3 y están haciendo esfuerzos para dar un "salto emocionante" hacia la conducción autónoma de nivel L4. Con este salto, ¿cuáles son los nuevos requisitos para el sistema de frenos a nivel ejecutivo?
2.1 Arquitecturas del sistema de frenos (principio de funcionamiento de IPB)
La siguiente figura es un diagrama simplificado del sistema de frenos IPB, que se divide principalmente en tres partes: pedal-cilindro maestro-parte del simulador de pedal, parte de generación de presión y parte de ajuste de presión.
El sistema IPB es un sistema desacoplado. Durante el funcionamiento normal, las válvulas 1, 4 y 5 están conectadas y las válvulas 2 y 3 están desconectadas. Una vez que el conductor pisa el pedal, el líquido de frenos ingresa al cilindro maestro y al simulador de pedal, generando presión. La curva de carrera del pedal-fuerza del pedal está determinada por las características del cilindro maestro y el simulador de pedal. Al mismo tiempo, la ECU del IPB reconoce la señal de desplazamiento del pedal y controla el motor para generar presión en función de la curva de presión del sistema de desplazamiento del pedal calibrado-para generar la desaceleración del vehículo. En el control de movimiento longitudinal y de guiñada, la presión del cilindro de cada rueda se ajusta a través del módulo de modulación hidráulica ABS/ESC. Por lo tanto, para el sistema de frenos IPB, la curva de desaceleración del desplazamiento-del pedal se puede cambiar actualizando los parámetros de calibración.
El modo de degradación de IPB es relativamente complejo, con diferentes tipos de fallas correspondientes a diferentes modos de degradación. Este artículo se centra en fallas-de energía, como los cortes de energía del IPB. En este modo, el IPB ingresa al modo de respaldo mecánico, las válvulas 1, 4 y 5 se cierran y las válvulas 2 y 3 se abren. La presión establecida por el pedaleo del conductor ingresa directamente al cilindro de la rueda y genera la desaceleración del vehículo. De acuerdo con lo establecido en la normativa ECE R13-H, el sistema debe ser capaz de producir una desaceleración de frenado de al menos 2,44 m/s².
Dado que el pedal del freno está desacoplado, no es necesario considerar el impacto de la demanda de líquido del cilindro maestro en el desplazamiento del pedal. El diámetro interior del cilindro maestro del IPB puede ser más pequeño que el de un sistema de aplicación de frenos tradicional. En el modo de respaldo mecánico, el sistema genera una presión más alta bajo la misma fuerza del pedal. Durante el proceso de diseño del sistema de frenos, es importante considerar el volumen del líquido de frenos (correspondiente a la carrera y el diámetro del cilindro maestro). Durante el proceso de diseño se deben tener en cuenta los siguientes factores:
En modo de respaldo, se requiere una desaceleración de frenado de 2,44 m/s2 (implicando la coincidencia del pedal y el sistema de frenado básico).
Los cambios en el sistema ocurren durante la vida útil del vehículo, incluido el desgaste de la placa de fricción, cambios en la rigidez del sistema, cambios en el coeficiente de fricción, etc. Este artículo no proporcionará una explicación detallada.
Esquemas de un servofreno integrado (IPB)
2.2 De la asistencia al conductor hacia una conducción altamente automatizada
Como se indicó anteriormente, el diseño actual de los sistemas de asistencia al conductor sitúa al conductor en el centro de la operación, actuando el sistema como una característica complementaria. En algunos sistemas de asistencia al conductor L3 de alto nivel-, como el piloto de estacionamiento y el piloto de autopista, los conductores pueden ceder el control del vehículo en escenarios específicos. Sin embargo, el conductor aún debe permanecer en el asiento del conductor. En caso de falla del sistema de frenos, el conductor debe asumir el control en cualquier momento y estacionar el vehículo en un área segura en modo de respaldo mecánico.
De L3 a L4/L5, el conductor cede gradualmente la responsabilidad y ya no necesita sentarse en el asiento del conductor. Esto garantiza que, incluso en caso de mal funcionamiento, el sistema de control del vehículo llevará el vehículo a una zona segura. Para el sistema de frenos, la cuestión de cómo completar las operaciones originalmente realizadas por el conductor mediante el sistema de control del vehículo es un nuevo desafío que plantea al sistema de frenos la conducción autónoma de alto nivel-.