Stan techniki układów hamulcowych II
---Wymagania dotyczące wysoce zautomatyzowanej jazdy
Zgodnie z obowiązującymi wymogami konstrukcyjnymi układu hamulcowego (ECE R13-H) za zatrzymanie pojazdu w przypadku awarii układu hamulcowego odpowiada kierowca. Dlatego system musi posiadać czysto mechaniczny tryb rezerwowy, aby zapewnić kierowcy możliwość zmniejszenia prędkości pojazdu poprzez naciśnięcie pedału hamulca.
1-Wymagania dotyczące układu hamulcowego wynikające z aktualnego stanu techniki
W przypadku autonomicznej jazdy na wysokim poziomie, gdy w układzie hamulcowym wystąpi jednopunktowa awaria, jakie funkcje powinien posiadać układ i jakie osiągi powinien osiągać? Obecnie, w oparciu o najlepszy poziom, jaki może osiągnąć obecny układ hamulcowy pojazdu (stan wiedzy), lepszym sposobem jest odliczenie. To jest zrozumiałe. Po wystąpieniu awarii stopień automatyzacji systemu musi być równy lub wyższy od aktualnego poziomu pracy sterownika.
Można z tego wywnioskować, że wymagania funkcjonalne i wydajnościowe dla automatycznego wspomagania układu hamulcowego jazdy są następujące:
①Zapewnij wystarczającą siłę hamowania (opóźnienie hamowania większe niż 6,4 m/s^2, obejmujące 99% warunków hamowania).
②Czas hamowania do 6,4 m/s^2 nie powinien przekraczać 1,5 s (uwzględniając czas reakcji kierowcy i czas wykonania).
③Działanie przeciwblokujące (pozwalające pojazdowi zachować zdolność kierowania). W przypadku awarii ESP, automatyczny układ jazdy musi odpowiadać poziomowi przeciwblokowania osiągniętemu w wyniku działania człowieka. Jeśli chodzi o stabilność boczną, w obecnym stanie, po awarii ESP, siła ludzka nie jest w stanie zagwarantować stabilności bocznej. bezpieczeństwa, zatem nie ma takiego wymogu w przypadku systemów jazdy autonomicznej.
2- Wymagania dotyczące układu hamulcowego w przypadku wysoce zautomatyzowanej jazdy
Analizując wymagania układu hamulcowego, przy projektowaniu układów hamulcowych autonomicznej jazdy wysokiego poziomu, najtrudniejszym problemem jest degradacja funkcjonalna. Należy wziąć pod uwagę projekt redundancji hamulca, to znaczy utworzenie dodatkowej jednostki sterującej hamulcem oprócz głównej jednostki sterującej hamulcem. Ponadto system musi posiadać zaawansowane funkcje, takie jak wykrywanie stanu systemu, kontrola redundancji i kontrola stabilności pojazdu w stanie rezerwowym.
3- Wymagania dotyczące stabilizacji w kopii zapasowej HAD
Jest to temat kontrowersyjny. Czy pojazdy autonomiczne nadal muszą mieć możliwości kontroli stabilności bocznej w trybie degradacji hamowania? Odpowiedź brzmi NIE z dwóch powodów:
3.1Kiedy w konwencjonalnych pojazdach zawiedzie ESP, kierowca przejmuje pojazd i nie może zapewnić kontroli stabilności bocznej.
3.2 Załóżmy, że odległość od awarii układu hamulcowego pojazdu autonomicznego do dotarcia do bezpiecznego miejsca wynosi 5 km. Z analizy aktualnych danych rynku posprzedażowego ESC wynika, że na dystansie 5 km pojazd jechał w trybie degradacji hamulców ze względu na brak kontroli stabilności bocznej. Prawdopodobieństwo odniesienia obrażeń przez członków jest bardzo niskie.
4- Wymagania dotyczące układu hamulcowego w odniesieniu do architektury E/E
Redundancja funkcjonalna układu hamulcowego opiera się na architekturze elektronicznej. W przypadku architektury elektronicznej nie można tego osiągnąć po prostu poprzez powielenie wszystkich istotnych komponentów, co prowadzi do gwałtownego wzrostu złożoności systemu i kosztów. Systemy krytyczne muszą mieć nadmiarowe kopie zapasowe, co znajduje odzwierciedlenie głównie w następujących częściach:
①Zapasowa jednostka prowadząca HAD
②Zapasowa komunikacja i zasilanie pierwotnej i wtórnej jednostki sterującej hamulca oraz jednostki sterującej HAD
③Kluczowe czujniki, takie jak zapasowy czujnik prędkości koła WSS
5- Wymagania dotyczące zintegrowanego układu hamulcowego
Jak wspomniano wcześniej, układ hamulcowy pojazdu autonomicznego wymaga działania podstawowych i wtórnych zespołów sterujących hamulcami. Rozwiązanie zaproponowane przez firmę Bosch polega na wykorzystaniu IPB jako podstawowego układu hamulcowego do realizacji żądań hamowania w większości przypadków oraz wykorzystaniu RBU (redundantnej jednostki hamulcowej) jako hamulca redundantnego w przypadku awarii IPB.
Ponadto konstrukcja jednostki RBU nie powinna mieć dodatkowego wpływu na funkcjonalność, bezpieczeństwo i serializację IPB. Aby osiągnąć niski koszt, RBU powinno zastosować jak najwięcej komponentów ESP.