स्तर 1:(सिस्टम द्वारा एकल परिचालन कार्य): ACC/LKS
लेवल 2:(सिस्टम द्वारा संयुक्त परिचालन कार्य और ड्राइवर द्वारा पर्यवेक्षण): एकीकृत क्रूज सहायता
स्तर 3:(परिचालन और सामरिक कार्य सिस्टम द्वारा किए जाते हैं, यदि आवश्यक हो तो ड्राइवर को फिर से शामिल किया जा सकता है): ट्रैफिक जाम पायलट, पार्क पायलट, हाईवे पायलट
स्तर 4:(परिभाषित वातावरण में सिस्टम द्वारा किए गए परिचालन और सामरिक कार्य): परिभाषित वातावरण में ऑटो पायलट
स्तर 5:(हर जगह सिस्टम द्वारा किए जाने वाले परिचालन और सामरिक कार्य): ऑटो पायलट
स्वचालित ड्राइविंग के विभिन्न स्तर
इस वर्गीकरण में एक महत्वपूर्ण विभाजन बिंदु है, जो L3 है। L3 (L3 सहित) से पहले, ब्रेकिंग सिस्टम विफलता के बाद बैक-अप मोड में प्रवेश करता है, जिसके लिए ड्राइवर को वाहन को अपने नियंत्रण में लेना पड़ता है, जिसे अक्सर फेल-सेफ कहा जाता है। ड्राइवर वास्तव में सहायक ड्राइविंग कार्यों के लिए सबसे विश्वसनीय बैक-अप बन जाता है। L4 और L5 चरणों तक पहुँचने के बाद, वाहन नियंत्रण प्रणाली ब्रेकिंग सिस्टम के विफल होने के बाद वाहन की स्थिति के लिए जिम्मेदार होती है। इस समय, चालक द्वारा मूल रूप से संभाले गए और पूरे किए गए सभी कार्यों को वाहन द्वारा पूरा करने की आवश्यकता होती है, जिसे तथाकथित फेल-ऑपरेशनल कहा जाता है।
2020 के नोड पर खड़े होकर, अधिकांश मुख्यधारा की कार कंपनियाँ L2 से L3 में संक्रमण के चरण में हैं, जैसे कि APA और TJA जैसे कार्यों को मजबूत करना और लोकप्रिय बनाना। कुछ अग्रणी कार कंपनियों ने पहले ही L3 असिस्टेड ड्राइविंग के उच्च स्थान पर कब्जा कर लिया है और L4 स्तर की स्वायत्त ड्राइविंग की ओर एक "रोमांचक छलांग" लेने के प्रयास कर रही हैं। इस छलांग के साथ, कार्यकारी स्तर पर ब्रेकिंग सिस्टम के लिए नई आवश्यकताएं क्या हैं?
2.1 ब्रेक सिस्टम आर्किटेक्चर (आईपीबी कार्य सिद्धांत)
निम्नलिखित आंकड़ा आईपीबी ब्रेकिंग सिस्टम का एक सरलीकृत आरेख है, जिसे मुख्य रूप से तीन भागों में विभाजित किया गया है: पेडल-मास्टर सिलेंडर-पेडल सिम्युलेटर भाग, दबाव निर्माण भाग और दबाव समायोजन भाग।
IPB सिस्टम एक डिकॉप्ल्ड सिस्टम है। सामान्य संचालन के दौरान, वाल्व 1, 4, और 5 जुड़े होते हैं और वाल्व 2 और 3 डिस्कनेक्ट होते हैं। जैसे ही चालक पेडल पर पैर रखता है, ब्रेक द्रव मास्टर सिलेंडर और पेडल सिम्युलेटर में प्रवेश करता है, जिससे दबाव बनता है। पेडल बल-पेडल स्ट्रोक वक्र मास्टर सिलेंडर और पेडल सिम्युलेटर की विशेषताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है। उसी समय, IPB ECU पेडल विस्थापन संकेत को पहचानता है और वाहन मंदता उत्पन्न करने के लिए कैलिब्रेटेड पेडल विस्थापन-सिस्टम दबाव वक्र के आधार पर दबाव बनाने के लिए मोटर को नियंत्रित करता है। अनुदैर्ध्य और यॉ गति नियंत्रण में, प्रत्येक पहिये के व्हील सिलेंडर दबाव को ABS/ESC हाइड्रोलिक मॉड्यूलेशन मॉड्यूल के माध्यम से समायोजित किया जाता है। इसलिए, IPB ब्रेकिंग सिस्टम के लिए, कैलिब्रेशन मापदंडों को ताज़ा करके पेडल विस्थापन-मंदी वक्र को बदला जा सकता है।
IPB गिरावट मोड अपेक्षाकृत जटिल है, जिसमें विभिन्न गिरावट मोड के अनुरूप विभिन्न विफलता प्रकार हैं। यह लेख पावर-असिस्टेड विफलताओं, जैसे कि IPB पावर आउटेज पर केंद्रित है। इस मोड में, IPB मैकेनिकल बैकअप मोड में प्रवेश करता है, वाल्व 1, 4, और 5 बंद होते हैं, और वाल्व 2 और 3 खुले होते हैं। चालक के पैडल मारने से स्थापित दबाव सीधे पहिया सिलेंडर में प्रवेश करता है और वाहन की गति को धीमा करता है। ECE R13-H विनियमन की शर्तों के अनुसार, सिस्टम को कम से कम 2.44 m/s² की ब्रेकिंग मंदी पैदा करने में सक्षम होना चाहिए।
यह देखते हुए कि ब्रेक पेडल अलग हो गया है, पेडल विस्थापन पर मास्टर सिलेंडर की द्रव मांग के प्रभाव पर विचार करना अनावश्यक है। IPB का मास्टर सिलेंडर बोर पारंपरिक ब्रेक एप्लीकेशन सिस्टम की तुलना में छोटा हो सकता है। मैकेनिकल बैकअप मोड में, सिस्टम समान पेडल बल के तहत उच्च दबाव उत्पन्न करता है। ब्रेकिंग सिस्टम मिलान डिजाइन प्रक्रिया के दौरान, ब्रेक द्रव की मात्रा (मास्टर सिलेंडर स्ट्रोक और बोर के अनुरूप) पर विचार करना महत्वपूर्ण है। डिजाइन प्रक्रिया के दौरान निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:
बैकअप मोड में, 2.44 मीटर/सेकंड2 की ब्रेकिंग मंदता की आवश्यकता होती है (जिसमें पैडल और बुनियादी ब्रेकिंग सिस्टम का मिलान शामिल होता है)।
वाहन के पूरे जीवनकाल में सिस्टम में बदलाव होते रहते हैं, जिसमें घर्षण प्लेट का घिसना, सिस्टम की कठोरता में बदलाव, घर्षण गुणांक में बदलाव आदि शामिल हैं। इस लेख में विस्तृत विवरण नहीं दिया जाएगा।
एकीकृत पावर ब्रेक (आईपीबी) की योजना
2.2 ड्राइवर सहायता से लेकर अत्यधिक स्वचालित ड्राइविंग तक
जैसा कि पहले बताया गया है, ड्राइवर सहायता प्रणालियों का वर्तमान डिज़ाइन ड्राइवर को संचालन के केंद्र में रखता है, जबकि सिस्टम एक पूरक सुविधा के रूप में कार्य करता है। कुछ उच्च-स्तरीय L3 ड्राइवर सहायता प्रणालियों में, जैसे कि पार्क पायलट और हाईवे पायलट, ड्राइवर विशिष्ट परिदृश्यों में वाहन का नियंत्रण सौंप सकते हैं। हालाँकि, ड्राइवर को अभी भी ड्राइविंग सीट पर रहना आवश्यक है। ब्रेकिंग सिस्टम की विफलता की स्थिति में, ड्राइवर को किसी भी समय नियंत्रण संभालना चाहिए और वाहन को मैकेनिकल बैकअप मोड में सुरक्षित क्षेत्र में पार्क करना चाहिए।
L3 से L4/L5 तक, ड्राइवर धीरे-धीरे जिम्मेदारी छोड़ देता है और उसे अब ड्राइविंग सीट पर बैठने की आवश्यकता नहीं होती है। यह सुनिश्चित करता है कि खराबी की स्थिति में भी, वाहन नियंत्रण प्रणाली वाहन को सुरक्षित क्षेत्र में ले आएगी। ब्रेकिंग सिस्टम के लिए, वाहन नियंत्रण प्रणाली द्वारा मूल रूप से ड्राइवर द्वारा किए गए कार्यों को कैसे पूरा किया जाए, यह सवाल उच्च-स्तरीय स्वायत्त ड्राइविंग द्वारा ब्रेकिंग सिस्टम के लिए एक नई चुनौती है।