حالة فن أنظمة الكبح II
---متطلبات القيادة الآلية للغاية
وفقًا لمتطلبات تصميم نظام الفرامل الحالية (ECE R13-H)، يكون السائق مسؤولاً عن إيقاف السيارة في حالة تعطل نظام الفرامل. ولذلك، يجب أن يتمتع النظام بوضع احتياطي ميكانيكي بحت لضمان قدرة السائق على إبطاء السيارة عن طريق الضغط على دواسة الفرامل.
1-متطلبات نظام الفرامل مستمدة من أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا
بالنسبة للقيادة الذاتية عالية المستوى، عند حدوث عطل في نقطة واحدة في نظام الفرامل، ما هي الوظائف التي يجب أن يتمتع بها النظام وما هو نوع الأداء الذي يجب أن يحققه؟ في الوقت الحالي، واستنادًا إلى أفضل مستوى يمكن لنظام مكابح السيارة الحالي تحقيقه (أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا)، فإن الخصم هو الطريقة الأفضل. هذا أمر مفهوم. بعد حدوث فشل، يجب أن يكون مستوى المعالجة التلقائية للنظام مساوياً أو أعلى من المستوى الحالي لتشغيل برنامج التشغيل.
ومن هذا يمكن استنتاج أن المتطلبات الوظيفية والأداءية للنظام الاحتياطي لنظام فرامل القيادة الأوتوماتيكي هي:
①توفير قوة كبح كافية (تباطؤ الكبح أكبر من 6.4 م/ث^2، يغطي 99% من ظروف الكبح).
②يجب ألا يتجاوز زمن التباطؤ إلى 6.4 م/ث^2 1.5 ثانية (مع مراعاة زمن رد فعل السائق وزمن التنفيذ).
③أداء مانع للانغلاق (مما يسمح للمركبة بالحفاظ على قدرتها على التوجيه). عندما يفشل نظام ESP، يجب أن يكون نظام القيادة الأوتوماتيكي معادلاً لمستوى منع القفل الذي تم تحقيقه بواسطة التشغيل البشري. فيما يتعلق بالاستقرار الجانبي، في ظل الوضع الحالي، بعد فشل ESP، لا يمكن للقوة البشرية ضمان الاستقرار الجانبي. السلامة، لذلك لا يوجد مثل هذا الشرط لأنظمة القيادة الذاتية.
2- متطلبات نظام الفرامل للقيادة الآلية للغاية
من خلال تحليل متطلبات نظام الكبح، عند تصميم أنظمة فرامل القيادة الذاتية عالية المستوى، يعد التدهور الوظيفي هو المشكلة الأكثر صعوبة. ومن الضروري النظر في تصميم فائض الفرامل، أي إنشاء وحدة تحكم ثانوية في الفرامل بالإضافة إلى وحدة التحكم في الفرامل الأولية. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتمتع النظام أيضًا بوظائف متقدمة مثل اكتشاف حالة النظام، والتحكم في التكرار، والتحكم في استقرار مركبة الحالة الاحتياطية.
3- متطلبات التثبيت في النسخة الاحتياطية HAD
هذا موضوع مثير للجدل. هل لا تزال المركبات ذاتية القيادة بحاجة إلى قدرات التحكم في الثبات الجانبي في وضع تدهور المكابح؟ الجواب لا لسببين:
3.1عندما يفشل برنامج ESP في المركبات التقليدية، يتولى السائق السيطرة على السيارة ولا يمكنه توفير التحكم في الاستقرار الجانبي.
3.2 لنفترض أن المسافة من فشل نظام فرامل السيارة ذاتية القيادة للوصول إلى مكان آمن هي 5 كم. استنادًا إلى تحليل بيانات سوق ما بعد البيع الحالية لنظام ESC، خلال هذه المسافة البالغة 5 كيلومترات، كانت السيارة تسير في وضع تدهور الفرامل لأنه لم يكن هناك تحكم في الثبات الجانبي. احتمال إصابة الأعضاء منخفض جدًا.
4- متطلبات نظام الفرامل لبنية E/E
يعتمد التكرار الوظيفي لنظام الكبح على البنية الإلكترونية. بالنسبة للهندسة الإلكترونية، لا يتم تحقيق ذلك ببساطة عن طريق تكرار جميع المكونات ذات الصلة، مما يؤدي إلى زيادة حادة في تعقيد النظام والتكلفة. يجب أن تحتوي الأنظمة المهمة على نسخ احتياطية زائدة عن الحاجة، والتي تنعكس بشكل أساسي في الأجزاء التالية:
①كان لديه نسخة احتياطية من وحدة التوجيه
②الاتصالات الاحتياطية والطاقة الاحتياطية لوحدة التحكم في الفرامل الأولية والثانوية ووحدة التوجيه HAD
③أجهزة الاستشعار الرئيسية، مثل مستشعر سرعة العجلة الاحتياطي WSS
5- المتطلبات المتعلقة بنظام الفرامل المتكامل
كما ذكرنا سابقًا، يتطلب نظام الكبح في السيارة المستقلة وحدات تحكم أولية وثانوية في الفرامل. الحل الذي تقترحه Bosch هو استخدام IPB كنظام فرامل أساسي لتنفيذ طلبات الكبح في معظم الحالات، واستخدام RBU (وحدة الفرامل الزائدة) كفرامل زائدة في حالة فشل IPB.
بالإضافة إلى ذلك، لا ينبغي أن يكون لتصميم RBU أي تأثير إضافي على وظائف IPB وسلامته وتسلسله. يجب أن يستخدم RBU أكبر عدد ممكن من مكونات ESP لتحقيق تكلفة منخفضة.