제동 시스템의 최신 기술 II
---고도로 자율주행을 위한 요구사항
현행 제동 시스템 설계 요구사항(ECE R13-H)에 따르면, 제동 시스템 고장이 발생할 경우 운전자가 차량을 정지할 책임이 있습니다. 따라서 시스템에는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 차량을 감속할 수 있도록 하는 순수 기계적 백업 모드가 있어야 합니다.
1-최신 기술에서 파생된 브레이크 시스템 요구 사항
높은 수준의 자율주행을 위해서는 브레이크 시스템에 단일점 장애가 발생했을 때 시스템이 어떤 기능을 갖추고 어떤 성능을 발휘해야 할까요? 현재로서는 현행 차량 제동 시스템이 달성할 수 있는 최고 수준(최첨단)을 기준으로 공제하는 것이 더 나은 방법이다. 이것은 이해할 수 있습니다. 장애 발생 후 시스템의 자동 처리 수준은 현재 드라이버 작동 수준과 같거나 높아야 합니다.
이를 통해 자동 운전 브레이크 시스템 백업을 위한 기능 및 성능 요구 사항은 다음과 같다고 추론할 수 있습니다.
①충분한 제동력을 제공하십시오(제동 감속도 6.4m/s^2 이상, 제동 조건의 99% 적용).
②6.4m/s^2까지 감속하는 시간은 1.5초를 초과할 수 없습니다(운전자의 반응 시간 및 실행 시간 고려).
③잠김 방지 성능(차량의 조향 능력을 유지하도록 허용) ESP가 실패할 경우 자동 운전 시스템은 사람이 조작하여 달성한 잠김 방지 수준과 동일해야 합니다. 측면 안정성과 관련하여 현재 상태에서는 ESP가 실패한 후 인력으로는 측면 안정성을 보장할 수 없습니다. 안전하므로 자율주행 시스템에는 그러한 요구사항이 없습니다.
2- 고도로 자동화된 운전을 위한 브레이크 시스템 요구사항
제동 시스템 요구 사항 분석을 통해 높은 수준의 자율 주행 제동 시스템을 설계할 때 기능 저하가 가장 어려운 문제입니다. 브레이크 이중화 설계, 즉 1차 브레이크 제어장치 외에 2차 브레이크 제어장치를 구축하는 방안도 고려할 필요가 있다. 또한 시스템에는 시스템 상태 감지, 중복 제어, 백업 상태 차량 안정성 제어와 같은 고급 기능도 있어야 합니다.
3- HAD 백업의 안정화 요구사항
이것은 논란의 여지가 있는 주제입니다. 자율주행차는 제동 성능 저하 모드에서도 측면 안정성 제어 기능을 갖추어야 합니까? 대답은 다음 두 가지 이유로 '아니요'입니다.
3.1기존 차량에서 ESP가 작동하지 않으면 운전자가 차량을 인수하고 측면 안정성 제어를 제공할 수 없습니다.
3.2 자율주행차의 제동 시스템이 고장나서 안전한 위치에 도달할 때까지의 거리는 5km라고 가정해보자. 현재 ESC 애프터 세일즈 시장 데이터를 분석한 결과, 이번 5km 주행 동안 차량은 측면 안정성 제어 장치가 없어 브레이크 성능 저하 모드로 주행한 것으로 나타났습니다. 회원의 부상 가능성은 매우 낮습니다.
4- E/E 아키텍처에 대한 브레이크 시스템 요구사항
브레이크 시스템의 기능적 이중화는 전자 아키텍처를 기반으로 합니다. 전자 아키텍처의 경우 단순히 모든 관련 구성 요소를 복제하는 것으로 달성되지 않으며 이로 인해 시스템 복잡성과 비용이 급격히 증가합니다. 중요한 시스템에는 중복 백업이 있어야 하며 이는 주로 다음 부분에 반영됩니다.
①HAD 가이딩 유닛 백업
②1차, 2차 브레이크 제어 장치 및 HAD 가이드 장치의 통신 백업 및 전원 백업
③휠 속도 센서 WSS 백업 등 핵심 센서
5- 통합 브레이크 시스템 관련 요구사항
앞서 언급했듯이 자율주행차의 제동 시스템에는 1차 및 2차 브레이크 제어 장치가 필요합니다. Bosch가 제안하는 솔루션은 대부분의 경우 제동 요청을 실행하기 위한 기본 제동 시스템으로 IPB를 사용하고, IPB 고장 시 RBU(중복 브레이크 장치)를 이중 브레이크로 사용하는 것입니다.
또한 RBU의 설계는 IPB의 기능, 안전성 및 직렬화에 추가 영향을 주어서는 안 됩니다. RBU는 저렴한 비용을 달성하기 위해 가능한 한 많은 ESP 구성 요소를 사용해야 합니다.