Cấp độ 1:(nhiệm vụ hoạt động đơn lẻ theo hệ thống):ACC/LKS
Cấp độ 2:(kết hợp các nhiệm vụ vận hành theo hệ thống và giám sát của tài xế): hỗ trợ hành trình tích hợp
Cấp độ 3:(các nhiệm vụ vận hành và chiến thuật được thực hiện bởi hệ thống, người lái có thể được tái kích hoạt nếu cần): Chế độ lái tắc đường, chế độ lái đỗ, chế độ lái đường cao tốc
Cấp độ 4:(nhiệm vụ hoạt động và chiến thuật được thực hiện bởi hệ thống trong môi trường xác định): chế độ lái tự động trong môi trường xác định
Cấp độ 5:(nhiệm vụ hoạt động và chiến thuật được thực hiện bởi hệ thống ở khắp mọi nơi): chế độ lái tự động
Các cấp độ lái xe tự động khác nhau
Có một điểm phân chia quan trọng trong phân loại này, đó là L3. Trước L3 (bao gồm L3), hệ thống phanh sẽ chuyển sang chế độ dự phòng sau khi hỏng hóc, yêu cầu người lái phải tiếp quản xe, thường được gọi là chế độ an toàn khi hỏng hóc. Trên thực tế, người lái xe trở thành phương tiện dự phòng đáng tin cậy nhất cho các chức năng hỗ trợ lái xe. Sau khi đạt đến giai đoạn L4 và L5, hệ thống điều khiển xe chịu trách nhiệm về trạng thái của xe sau khi hệ thống phanh hỏng hóc. Vào thời điểm này, tất cả các hành động ban đầu do người lái xe tiếp quản và hoàn thành cần phải được xe hoàn thành, được gọi là chế độ hoạt động khi hỏng hóc.
Đứng ở nút giao năm 2020, hầu hết các công ty ô tô chính thống đang trong giai đoạn chuyển đổi từ L2 sang L3, chẳng hạn như việc tăng cường và phổ biến các chức năng như APA và TJA. Một số công ty ô tô tiên phong đã chiếm lĩnh vị trí cao trong lĩnh vực lái xe hỗ trợ L3 và đang nỗ lực thực hiện "bước nhảy vọt ngoạn mục" hướng tới lái xe tự động cấp độ L4. Với bước nhảy vọt này, các yêu cầu mới đối với hệ thống phanh ở cấp điều hành là gì?
2.1 Kiến trúc hệ thống phanh (nguyên lý hoạt động của IPB)
Hình sau đây là sơ đồ đơn giản hóa của hệ thống phanh IPB, chủ yếu được chia thành ba phần: phần mô phỏng bàn đạp-xi lanh chính-bàn đạp, phần tạo áp suất và phần điều chỉnh áp suất.
Hệ thống IPB là một hệ thống tách rời. Trong quá trình vận hành bình thường, các van 1, 4 và 5 được kết nối và các van 2 và 3 được ngắt kết nối. Khi người lái đạp bàn đạp, dầu phanh sẽ đi vào xi lanh chính và bộ mô phỏng bàn đạp, tạo áp suất. Đường cong lực bàn đạp-hành trình bàn đạp được xác định bởi các đặc điểm của xi lanh chính và bộ mô phỏng bàn đạp. Đồng thời, ECU IPB nhận dạng tín hiệu dịch chuyển bàn đạp và điều khiển động cơ để tạo áp suất dựa trên đường cong áp suất hệ thống dịch chuyển bàn đạp đã hiệu chuẩn để tạo ra sự giảm tốc của xe. Trong điều khiển chuyển động dọc và lệch, áp suất xi lanh bánh xe của mỗi bánh xe được điều chỉnh thông qua mô-đun điều chế thủy lực ABS/ESC. Do đó, đối với hệ thống phanh IPB, đường cong dịch chuyển bàn đạp-giảm tốc có thể được thay đổi bằng cách làm mới các thông số hiệu chuẩn.
Chế độ xuống cấp IPB tương đối phức tạp, với các loại hỏng hóc khác nhau tương ứng với các chế độ xuống cấp khác nhau. Bài viết này tập trung vào các hỏng hóc được hỗ trợ bằng điện, chẳng hạn như mất điện IPB. Ở chế độ này, IPB chuyển sang chế độ sao lưu cơ học, các van 1, 4 và 5 đóng lại và các van 2 và 3 mở ra. Áp suất do người lái tạo ra sẽ đi trực tiếp vào xi lanh bánh xe và tạo ra sự giảm tốc của xe. Theo các quy định của quy định ECE R13-H, hệ thống phải có khả năng tạo ra sự giảm tốc khi phanh ít nhất là 2,44 m/s².
Do bàn đạp phanh được tách rời, nên không cần phải xem xét tác động của nhu cầu chất lỏng của xi lanh chính lên độ dịch chuyển của bàn đạp. Đường kính xi lanh chính của IPB có thể nhỏ hơn đường kính của hệ thống phanh thông thường. Ở chế độ dự phòng cơ học, hệ thống tạo ra áp suất cao hơn dưới cùng một lực bàn đạp. Trong quá trình thiết kế khớp hệ thống phanh, điều quan trọng là phải xem xét thể tích chất lỏng phanh (tương ứng với hành trình và đường kính xi lanh chính). Cần lưu ý các yếu tố sau trong quá trình thiết kế:
Ở chế độ dự phòng, cần phải giảm tốc độ phanh là 2,44 m/s2 (bao gồm việc kết hợp bàn đạp và hệ thống phanh cơ bản).
Những thay đổi của hệ thống xảy ra trong suốt vòng đời của xe, bao gồm sự hao mòn của tấm ma sát, thay đổi độ cứng của hệ thống, thay đổi hệ số ma sát, v.v. Bài viết này sẽ không cung cấp lời giải thích chi tiết.
Sơ đồ của phanh điện tích hợp (IPB)
2.2 Từ hỗ trợ lái xe đến lái xe tự động hóa cao
Như đã nêu trước đó, thiết kế hiện tại của các hệ thống hỗ trợ người lái đặt người lái vào vị trí cốt lõi của hoạt động, với hệ thống hoạt động như một tính năng bổ sung. Trong một số hệ thống hỗ trợ người lái cấp cao L3, chẳng hạn như chế độ lái đỗ xe và chế độ lái đường cao tốc, người lái có thể trao quyền kiểm soát xe trong các tình huống cụ thể. Tuy nhiên, người lái vẫn phải ngồi trên ghế lái. Trong trường hợp hệ thống phanh bị hỏng, người lái phải nắm quyền kiểm soát bất cứ lúc nào và đỗ xe ở khu vực an toàn ở chế độ sao lưu cơ học.
Từ L3 đến L4/L5, người lái xe dần từ bỏ trách nhiệm và không còn phải ngồi vào ghế lái nữa. Điều này đảm bảo rằng, ngay cả trong trường hợp trục trặc, hệ thống điều khiển xe sẽ đưa xe đến khu vực an toàn. Đối với hệ thống phanh, câu hỏi về cách hoàn thành các thao tác ban đầu do người lái xe thực hiện bởi hệ thống điều khiển xe là một thách thức mới đối với hệ thống phanh do lái xe tự động cấp cao đặt ra.