1 lygis:(viena operacinė užduotis pagal sistemą): ACC/LKS
2 lygis:(sistemos derinamos operacinės užduotys ir vairuotojo priežiūra): integruota kruizo pagalba
3 lygis:(operacinės ir taktinės užduotys, kurias atlieka sistema, prireikus vairuotojas gali būti vėl įtrauktas): kamščių pilotas, parko pilotas, greitkelio pilotas
4 lygis:(operacinės ir taktinės užduotys, kurias sistema atlieka nustatytoje aplinkoje): autopilotas nustatytoje aplinkoje
5 lygis:(operatyvines ir taktines užduotis atlieka sistema visur): auto pilotas
Skirtingi automatinio vairavimo lygiai
Šioje klasifikacijoje yra svarbus taškas – L3. Prieš L3 (įskaitant L3) stabdžių sistema po gedimo pereina į atsarginį režimą, todėl vairuotojas turi perimti transporto priemonę, o tai dažnai vadinama saugiuoju. Vairuotojas iš tikrųjų tampa patikimiausia pagalbinių vairavimo funkcijų atsargine priemone. . Pasiekus L4 ir L5 etapus, transporto priemonės valdymo sistema yra atsakinga už transporto priemonės būseną sugedus stabdžių sistemai. Šiuo metu visus veiksmus, kuriuos iš pradžių perėmė ir atliko vairuotojas, turi atlikti transporto priemonė, o tai yra vadinamoji gedimo operacija.
Stovėdami 2020 m. mazge, dauguma pagrindinių automobilių įmonių yra pereinamajame etape iš L2 į L3, pavyzdžiui, stiprina ir populiarina tokias funkcijas kaip APA ir TJA. Kelios pirmaujančios automobilių kompanijos jau užėmė L3 pagalbinio vairavimo aukštumas ir deda pastangas, kad padarytų „jaudinantį šuolį“ link L4 lygio autonominio vairavimo. Kokie nauji reikalavimai keliami stabdžių sistemai vadovų lygmenyje su šiuo šuoliu?
2.1 Stabdžių sistemos architektūra (IPB veikimo principas)
Toliau pateiktame paveikslėlyje yra supaprastinta IPB stabdžių sistemos schema, kuri daugiausia suskirstyta į tris dalis: pedalo-pagrindinio cilindro-pedalo simuliatoriaus dalį, slėgio didinimo dalį ir slėgio reguliavimo dalį.
IPB sistema yra atsieta sistema. Įprasto veikimo metu vožtuvai 1, 4 ir 5 yra prijungti, o vožtuvai 2 ir 3 yra atjungti. Vairuotojui paspaudus pedalą, stabdžių skystis patenka į pagrindinį cilindrą ir pedalo simuliatorių, padidindamas slėgį. Pedalo jėgos ir pedalo eigos kreivė nustatoma pagal pagrindinio cilindro ir pedalo treniruoklio charakteristikas. Tuo pačiu metu IPB ECU atpažįsta pedalo poslinkio signalą ir valdo variklį, kad sukurtų slėgį pagal kalibruotą pedalo poslinkio sistemos slėgio kreivę, kad būtų sukurtas transporto priemonės lėtėjimas. Išilginio ir posūkio judesio valdyme kiekvieno rato rato cilindro slėgis reguliuojamas per ABS/ESC hidraulinio moduliavimo modulį. Todėl IPB stabdžių sistemai pedalo poslinkio-lėtėjimo kreivę galima keisti atnaujinant kalibravimo parametrus.
IPB degradacijos režimas yra gana sudėtingas, o skirtingi gedimų tipai atitinka skirtingus degradacijos režimus. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas gedimams dėl energijos tiekimo, pvz., IPB elektros energijos tiekimo nutraukimams. Šiuo režimu IPB pereina į mechaninį atsarginį režimą, 1, 4 ir 5 vožtuvai uždaromi, o vožtuvai 2 ir 3 atidaromi. Vairuotojo spaudžiant pedalą sukuriamas slėgis tiesiogiai patenka į rato cilindrą ir sukelia transporto priemonės lėtėjimą. Pagal ECE R13-H taisyklės nuostatas, sistema turi sugebėti sumažinti stabdymo lėtėjimą bent 2,44 m/s².
Atsižvelgiant į tai, kad stabdžių pedalas yra atsietas, nebūtina svarstyti pagrindinio cilindro skysčio poreikio įtakos pedalo poslinkiui. IPB pagrindinio cilindro anga gali būti mažesnė nei tradicinės stabdžių sistemos. Esant mechaniniam atsarginiam režimui, sistema sukuria didesnį slėgį veikiant ta pačia pedalo jėga. Stabdžių sistemos derinimo projektavimo procese svarbu atsižvelgti į stabdžių skysčio tūrį (atitinkantį pagrindinio cilindro eigą ir kiaurymę). Projektuojant reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius:
Atsarginiu režimu reikalingas 2,44 m/s2 stabdymo lėtėjimas (įskaitant pedalo ir pagrindinės stabdžių sistemos suderinimą).
Sistemos pokyčiai vyksta per visą transporto priemonės eksploatavimo laiką, įskaitant trinties plokščių susidėvėjimą, sistemos standumo pokyčius, trinties koeficiento pokyčius ir pan. Šiame straipsnyje nebus pateiktas išsamus paaiškinimas.
Integruoto galios stabdžio (IPB) schemos
2.2 Nuo pagalbos vairuotojui iki labai automatizuoto vairavimo
Kaip minėta anksčiau, pagal dabartinį vairuotojo pagalbos sistemų dizainą vairuotojas yra pagrindinis operacijos tikslas, o sistema veikia kaip papildoma funkcija. Kai kuriose aukšto lygio L3 pagalbos vairuotojui sistemose, pvz., parko pilotas ir greitkelio pilotas, vairuotojai gali perduoti transporto priemonės valdymą tam tikrais atvejais. Tačiau vairuotojas vis tiek turi sėdėti vairuotojo vietoje. Stabdžių sistemos gedimo atveju vairuotojas turi bet kada perimti kontrolę ir pastatyti automobilį saugioje vietoje mechaniniu atsarginiu režimu.
Nuo L3 iki L4/L5 vairuotojas palaipsniui atsisako atsakomybės ir jam nebereikia sėdėti vairuotojo vietoje. Tai užtikrina, kad net ir gedimo atveju automobilio valdymo sistema nuves automobilį į saugią zoną. Stabdžių sistemai klausimas, kaip užbaigti operacijas, kurias iš pradžių vairuotojas atliko transporto priemonės valdymo sistema, yra naujas iššūkis, kurį stabdžių sistemai kelia aukšto lygio autonominis vairavimas.