רמה 1:(משימה תפעולית אחת לפי מערכת): ACC/LKS
רמה 2:(משימות תפעוליות משולבות לפי מערכת ופיקוח על ידי נהג): סיוע שיוט משולב
רמה 3:(משימות תפעוליות וטקטיות שנעשו על ידי מערכת, ניתן להפעיל מחדש את הנהג במידת הצורך): טייס פקק תנועה, טייס חניה, טייס כביש מהיר
רמה 4:(משימות מבצעיות וטקטיות שנעשו על ידי מערכת בסביבה מוגדרת): טייס אוטומטי בסביבה מוגדרת
רמה 5:(משימות מבצעיות וטקטיות שנעשו על ידי מערכת בכל מקום): טייס אוטומטי
רמות שונות של נהיגה אוטומטית
ישנה נקודת חלוקה חשובה בסיווג זה, והיא L3. לפני L3 (כולל L3), מערכת הבלימה נכנסת למצב גיבוי לאחר תקלה, המחייבת את הנהג להשתלט על הרכב, שלעתים קרובות נקרא כשל בטוח. הנהג למעשה הופך לגיבוי האמין ביותר עבור פונקציות נהיגה מסייעת. . לאחר הגעה לשלבים L4 ו-L5, מערכת בקרת הרכב אחראית למצב הרכב לאחר כשל מערכת הבלימה. בשלב זה, כל הפעולות שהנהג השתלט והושלמו במקור צריכות להסתיים על ידי הרכב, שהוא מה שנקרא כשל-מבצעי.
ניצבת בצומת של 2020, רוב חברות הרכב המיינסטרים נמצאות בשלב המעבר מ-L2 ל-L3, כמו חיזוק ופופולריות של פונקציות כמו APA ו-TJA. כמה חברות מכוניות חלוצות כבר כבשו את הקרקע הגבוהה של נהיגה מסייעת L3 והן עושות מאמצים לקחת "קפיצה מרגשת" לעבר נהיגה אוטונומית ברמת L4. עם הזינוק הזה, מהן הדרישות החדשות למערכת הבלימה ברמת המנהלים?
2.1 ארכיטקטורות של מערכת בלמים (עקרון עבודה IPB)
האיור הבא הוא דיאגרמה פשוטה של מערכת הבלימה IPB, המחולקת בעיקרה לשלושה חלקים: חלק דוושה-ראש צילינדר-דוושה, חלק בניית לחץ וחלק התאמת לחץ.
מערכת ה-IPB היא מערכת מנותקת. במהלך פעולה רגילה, שסתומים 1, 4 ו-5 מחוברים ושסתומים 2 ו-3 מנותקים. ברגע שהנהג עולה על הדוושה, נוזל הבלמים נכנס לצילינדר הראשי ולסימולטור הדוושה, ובונה לחץ. עקומת מהלך הדוושה בכוח הדוושה נקבעת על פי המאפיינים של צילינדר הראשי וסימולטור הדוושה. במקביל, ה-IPB ECU מזהה את אות תזוזת הדוושה ושולט במנוע כדי לבנות לחץ על סמך עקומת הלחץ המכוילת של תזוזה של הדוושה כדי ליצור האטה ברכב. בבקרת תנועת האורך והפיכוך, לחץ צילינדר הגלגל של כל גלגל מותאם באמצעות מודול אפנון הידראולי ABS/ESC. לכן, עבור מערכת הבלימה IPB, ניתן לשנות את עקומת תזוזה-האטה של הדוושה על ידי רענון פרמטרי הכיול.
מצב השפלה של IPB מורכב יחסית, עם סוגי כשל שונים התואמים למצבי השפלה שונים. מאמר זה מתמקד בכשלים בעזרת חשמל, כגון הפסקות חשמל ב-IPB. במצב זה, ה-IPB נכנס למצב גיבוי מכני, שסתומים 1, 4 ו-5 סגורים, ושסתומים 2 ו-3 נפתחים. הלחץ שנוצר על ידי דיווש הנהג נכנס ישירות לצילינדר הגלגל ויוצר האטה ברכב. בהתאם להוראות תקנת ECE R13-H, המערכת חייבת להיות מסוגלת לייצר האטת בלימה של לפחות 2.44 מ"ר/ש"ר.
בהתחשב בכך שדוושת הבלם מנותקת, אין צורך לשקול את ההשפעה של דרישת הנוזלים של צילינדר הראשי על תזוזה של הדוושה. קדח הצילינדר הראשי של ה-IPB יכול להיות קטן יותר מזה של מערכת הפעלת בלמים מסורתית. במצב גיבוי מכני, המערכת מייצרת לחץ גבוה יותר תחת אותו כוח דוושה. במהלך תהליך התכנון של התאמת מערכת הבלימה, חשוב לקחת בחשבון את נפח נוזל הבלמים (המתאים למהלך והקידוח של צילינדר הראשי). יש לקחת בחשבון את הגורמים הבאים בתהליך התכנון:
במצב גיבוי נדרשת האטת בלימה של 2.44 מ'/שנ'2 (הכוללת התאמת דוושה ומערכת בלימה בסיסית).
שינויים במערכת מתרחשים במהלך חיי הרכב, כולל בלאי לוחות החיכוך, שינויים בקשיחות המערכת, שינויים במקדם החיכוך וכן הלאה. מאמר זה לא יספק הסבר מפורט.
סכמטיקה של בלם כוח משולב (IPB)
2.2 מסיוע לנהג לנהיגה אוטומטית ביותר
כאמור, התכנון הנוכחי של מערכות הסיוע לנהג מציב את הנהג בליבת הפעולה, כאשר המערכת פועלת כמאפיין משלים. בחלק ממערכות סיוע לנהג L3 ברמה גבוהה, כגון טייס חניה וטייס בכביש מהיר, נהגים יכולים להעביר את השליטה על הרכב בתרחישים ספציפיים. עם זאת, הנהג עדיין נדרש להישאר במושב הנהיגה. במקרה של תקלה במערכת הבלימה, על הנהג לקבל את השליטה בכל עת ולהחנות את הרכב באזור בטוח במצב גיבוי מכני.
מ-L3 ל-L4/L5, הנהג מוותר בהדרגה מאחריות ואינו נדרש עוד לשבת במושב הנהיגה. כך מובטח שגם במקרה של תקלה מערכת בקרת הרכב תביא את הרכב לאזור בטוח. עבור מערכת הבלימה, השאלה כיצד להשלים את הפעולות שבוצעו במקור על ידי הנהג על ידי מערכת בקרת הרכב היא אתגר חדש שמציבה למערכת הבלימה נהיגה אוטונומית ברמה גבוהה.