Tạo vào Hôm nay

Vai trò của Hệ thống Phanh trong Công nghệ Tự lái

Hệ thống phanh

Hệ thống phanh rất quan trọng đối với xe tự lái an toàn. Cảm biến phát hiện nguy hiểm, nhưng phanh mới là bộ phận dừng xe. Trong giao thông, phanh tốt đảm bảo di chuyển êm ái hoặc dừng lại an toàn.
Mối liên hệ giữa điều khiển xe và phanh là rõ ràng. Các thuật toán điều khiển phanh, vốn phải hoạt động tốt cho cả điều khiển tự động và thủ công.
Xe tự hành (AVs) tìm kiếm khả năng phanh nhất quán. Các công ty như Waymo và Tesla đảm bảo phanh tích hợp với các hệ thống an toàn để dừng lại an toàn.
Tại Mỹ, các cơ quan quản lý kiểm tra phanh trước khi xe ra đường. Các công ty theo dõi hiệu suất phanh để đảm bảo an toàn khi ngày càng nhiều xe tự lái.

Cơ bản về hệ thống phanh cho xe tự lái

Hệ thống phanh rất quan trọng cho khả năng dừng an toàn của một chiếc xe tự lái. Hiểu cách vận hành và áp dụng phanh cũng như cách sử dụng cảm biến để đo hiệu suất đảm bảo rằng xe tự lái dừng lại an toàn. Các nhà thiết kế muốn tất cả hai ứng dụng phanh đều cảm thấy giống nhau bất kể xe hay tốc độ; làm mát nhanh chóng và cung cấp thông tin chẩn đoán rõ ràng để hỗ trợ các quyết định của hệ thống điều khiển điện tử.

Các thành phần chính: má phanh, đĩa phanh, kẹp phanh và dầu phanh

Má phanh làm chậm xe bằng cách cọ xát vào đĩa phanh. Các kỹ sư chọn vật liệu má bền cho nhiều nhiệt độ khác nhau.
Đĩa phanh hấp thụ nhiệt trong quá trình dừng. Đĩa nhẹ, thông gió giảm trọng lượng và ngăn ngừa quá nhiệt.
Các kẹp phanh tạo áp lực lên các miếng đệm. Kẹp phanh cố định cung cấp kiểm soát, trong khi kẹp phanh trôi nổi tiết kiệm trọng lượng.
Dầu phanh truyền lực từ xi-lanh chính đến các bánh xe, cần có điểm sôi cao và độ sạch để phanh nhất quán.
Để biết thêm chi tiết, hãy xem tài liệu giới thiệu thực tế về cơ chế hệ thống phanh. Tài liệu này bao gồm xi-lanh chính, bộ trợ lực và dầu phanh.

Nền tảng Tự hành ưa chuộng phanh đĩa so với phanh tang trống như sau

Hầu hết các xe tự hành (AV) ưa chuộng phanh đĩa vì chúng tản nhiệt nhanh hơn và chống mờ phanh tốt hơn phanh tang trống; do đó, phanh đĩa sẽ được sử dụng cho phần lớn hệ thống phanh của xe tự hành. Tuy nhiên, một số xe tự hành vẫn có thể sử dụng phanh tang trống ở trục sau vì lý do kinh tế và có thể gặp vấn đề về hiệu suất khi sử dụng nhiều, đó là lý do tại sao phanh tang trống hầu như không bao giờ được sử dụng làm hệ thống phanh chính của xe.

ABS tích hợp với hệ thống điều khiển tự động như thế nào

ABS ngăn ngừa khóa bánh và giữ cho xe có thể lái được trong các tình huống phanh gấp, được xem là một tính năng an toàn cơ bản.
ABS gửi dữ liệu tốc độ bánh xe đến bộ điều khiển xe, kết hợp với LiDAR, radar và camera để điều chỉnh phanh theo thời gian thực.
Các nhà thiết kế cân bằng giữa ABS và hệ thống phanh tự động, đảm bảo an toàn ngay cả khi cảm biến bị lỗi.

Tích hợp cảm biến và phần mềm với hệ thống phanh

Hệ thống phanh hiện đại sử dụng cảm biến và phần mềm. LiDAR, radar và camera giúp quyết định lực phanh và thời điểm phanh. Hệ thống này phải nhanh chóng, dự đoán được và chịu lỗi để đảm bảo an toàn.

Cách LiDAR, radar và camera thông báo quyết định phanh

Hình ảnh 3D do LiDAR cung cấp cho các thuật toán thông tin về các đối tượng về khoảng cách và hình dạng để giúp xác định lượng lực phanh cần thiết.
Radar thu thập dữ liệu tốc độ khi tầm nhìn kém, điều này rất quan trọng để xác định lượng lực phanh và thời điểm áp dụng nó.
Camera thu thập thông tin bổ sung (ví dụ: đèn giao thông, người đi bộ, v.v.) về môi trường, cung cấp chi tiết bổ sung về cách hệ thống tổng thể hiểu môi trường xung quanh. Việc kết hợp dữ liệu từ các cảm biến khác nhau (hợp nhất cảm biến) giúp giảm lỗi trong quyết định phanh và cải thiện sự tích hợp của các thành phần hệ thống.

Hệ thống phanh điện tử và dự phòng phần mềm

Hệ thống phanh điện tử sử dụng lệnh điện tử để phanh nhanh hơn, chính xác hơn.
Để đảm bảo an toàn, có hệ thống dự phòng phần mềm và các cơ chế an toàn, đảm bảo chức năng phanh ngay cả khi xảy ra lỗi.

Xử lý dữ liệu thời gian thực cho phanh khẩn cấp

Dừng khẩn cấp cần hành động nhanh chóng. Phanh thời gian thực yêu cầu xử lý dữ liệu nhanh để dừng an toàn.
Các nền tảng như NVIDIA Drive chạy các quy trình này, ưu tiên các thông báo phanh.
Các bài kiểm tra đánh giá tốc độ phản ứng của hệ thống, xác nhận việc dừng an toàn trong các tình huống thực tế.
Khả năng
Cảm biến chính
Điểm mạnh
Vai trò trong Phanh
Khoảng cách và hình dạng
LiDAR
Hình học 3D độ phân giải cao
Tính toán khoảng cách dừng và đường viền vật thể để định thời điểm phanh chính xác
Vận tốc và tốc độ tiếp cận
Radar
Đo tốc độ mạnh mẽ trong điều kiện thời tiết bất lợi
Cung cấp dữ liệu tốc độ tiếp cận để đặt lực phanh và tránh va chạm
Ngữ cảnh ngữ nghĩa
Camera
Phân loại đối tượng và hiểu cảnh
Xác định người đi bộ, đèn giao thông và vạch kẻ làn đường để quyết định sự cần thiết của việc phanh
Điều khiển truyền động
Phanh điện tử (Brake-by-wire)
Kiểm soát mô-men xoắn điện tử nhanh chóng
Thực hiện các cấu hình phanh đã lên kế hoạch với độ chính xác và khả năng lặp lại
Lớp bảo mật
Các ECU và cảm biến dự phòng
Các đường chuyển đổi dự phòng độc lập
Duy trì chức năng phanh khi có lỗi bộ phận thông qua
Dự phòng phần mềm
Phản hồi xác định
Tính toán biên + RTOS
Xử lý ở quy mô mili giây
Đảm bảo
phanh thời gian thực
các quyết định đáp ứng yêu cầu về thời gian

Xác nhận hiệu suất và an toàn phanh

Kiểm tra và xác nhận là yếu tố then chốt để tin tưởng vào hệ thống phanh tự động. Các kỹ sư kiểm tra quãng đường dừng, thời gian dừng và tốc độ giảm tốc của xe. Họ cũng xem xét độ nhất quán của phanh.
Một hệ thống phanh công nghệ cao được tập trung trong một chiếc xe tự hành hiện đại, trưng bày các bộ phận phanh phức tạp như đĩa, kẹp phanh và cảm biến. Ở tiền cảnh, một góc nhìn cận cảnh hệ thống phanh với các vòng quay và phát xạ nhiệt có thể nhìn thấy, phản ánh động lực hiệu suất cao. Tầm trung cảnh có một chiếc xe tự hành đang di chuyển, với lớp phủ trong suốt hiển thị dữ liệu thời gian thực, chẳng hạn như các chỉ số hiệu suất phanh và chỉ báo xác nhận an toàn. Hậu cảnh trưng bày một tương lai

Để so sánh các phương tiện, thử nghiệm phanh khẩn cấp sẽ được thực hiện trong điều kiện có kiểm soát, thử nghiệm tại các địa điểm như M-City, đối với các yếu tố bao gồm hiệu suất phanh và nhiệt, xác nhận các yêu cầu về thị thực cho các bộ phận.
Nhiều loại thử nghiệm sẽ được thực hiện. Ví dụ, mô phỏng cho phép chúng tôi thử nghiệm nhiều điều kiện và thay đổi thông số kỹ thuật kỹ thuật số trước khi chúng tôi lái thử.
Việc thử nghiệm sẽ diễn ra với các phương tiện thực tế trên đường công cộng, cung cấp thông tin về những gì hoạt động tốt nhất trong điều kiện đường sá thông thường và cách cải thiện sản phẩm của chúng tôi, đảm bảo rằng chúng đáp ứng các tiêu chuẩn FMVSS và NHTSA về độ tin cậy và an toàn.
Mỗi tiểu bang đã phát triển các quy định điều chỉnh việc thử nghiệm xe tự lái nhằm đảm bảo các nhà sản xuất cung cấp dữ liệu tai nạn và bằng chứng về độ tin cậy của hệ thống. Do đó, các nhà sản xuất phải cung cấp thông tin hoặc dữ liệu từ thử nghiệm hoặc mô phỏng để chứng minh tuân thủ các quy định của tiểu bang, dẫn đến một phương pháp giám sát và kiểm soát hợp lý.

Các cân nhắc về bảo trì cho đội xe tự hành

Các đội xe tự hành cần được bảo trì cẩn thận về phần cứng và phần mềm. Hệ thống viễn thông (Telematics) và các mô hình dự đoán giúp tránh hỏng hóc. Quản lý đội xe sử dụng dữ liệu để lập kế hoạch và kiểm toán.
Giám sát hao mòn trênmá phanhvà đĩa phanh bằng hệ thống viễn thông (telematics)
Hệ thống viễn thông (Telematics) theo dõi hao mòn phanh, kiểm tra độ dày má phanh và mức tiêu thụ năng lượng. Cảnh báo cho biết khi nào phanh cần được chú ý.
Chẩn đoán từ xa phát hiện đĩa phanh bị mòn không đều hoặc kẹp phanh bị lỏng, điều này rất quan trọng đối với các xe đưa đón và xe tải điện.
Xe buýt điện và xe tải nhỏ sử dụng phanh tái tạo, giúp giảm mài mòn má phanh, nhưng vẫn cần phanh ma sát cho các trường hợp khẩn cấp.
Quản lý và khoảng thời gian bảo dưỡng dầu phanh
Dầu phanh hấp thụ hơi ẩm và giảm điểm sôi. Kiểm tra định kỳ là rất quan trọng đối với an toàn. Các đội xe súc rửa dầu phanh hai đến ba năm một lần.
Nhắc nhở tự động giúp bảo trì đi đúng hướng. Nhật ký dịch vụ ghi lại các lần thay dầu và kết quả cho cơ quan quản lý.
Bảo trì dự đoán ngăn ngừa hỏng hóc
Bảo trì dự đoán sử dụng học máy trên dữ liệu từ xa để dự đoán sự cố của các bộ phận và theo dõi tình trạng cảm biến.
Phân tích phát hiện sự suy giảm, cho phép phần mềm giới hạn hoạt động của xe hoặc yêu cầu dịch vụ.
Khu vực Bảo trì
Đầu vào Dữ liệu từ xa Chính
Khoảng Thời gian Thông thường
Hành động Đội xe
Má phanh
Độ dày má phanh, số lần kích hoạt, năng lượng mỗi lần dừng
Thay đổi; thay thế khi đạt ngưỡng
Lên lịch thay thế, ghi nhật ký dịch vụ
Đĩa phanh
Dấu hiệu rung động, đo độ đảo, đỉnh nhiệt độ
Kiểm tra trong quá trình thay má phanh hoặc khi có cảnh báo
Tráng lại hoặc thay thế, cập nhật lịch sử rô-to
Dầu phanh
Độ ẩm, kiểm tra điểm sôi
Mỗi 2–3 năm hoặc theo OEM
Xả và thay mới, ghi lại trên nền tảng
Tình trạng cảm biến và ABS
Biến thiên tốc độ bánh xe, mã lỗi, tín hiệu bị gián đoạn
Giám sát liên tục với xác thực định kỳ
Chạy chẩn đoán, sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận
Bảo trì dự đoán
Dữ liệu đo lường lịch sử, dữ liệu môi trường, tuổi thọ bộ phận
Cập nhật mô hình liên tục
Ưu tiên sửa chữa, giảm thời gian ngừng hoạt động

Thách thức vận hành và các tác động đến an toàn công cộng

Xe tự hành (AVs) đối mặt với những thách thức như hiệu suất phanh nhất quán, cần phải xử lý đường trơn trượt và mưa lớn. Điều này đòi hỏi kiểm soát thích ứng để giảm thiểu rủi ro.
Cảm biến có thể bị tuyết hoặc bụi bẩn che khuất, gây ra sự chậm trễ và phanh đột ngột để đảm bảo an toàn.
Quản lý đội xe làm tăng thêm sự phức tạp. Bảo trì, phụ tùng và đào tạo kỹ thuật viên là yếu tố then chốt; nếu xử lý không tốt, hệ thống phanh sẽ bị ảnh hưởng, làm tăng nguy cơ tai nạn và gây nguy hiểm cho an toàn công cộng.
Các quy tắc rõ ràng cho hoạt động của xe tự hành là rất quan trọng đối với an toàn và trách nhiệm giải trình.
Minh bạch trong báo cáo sự cố giúp xây dựng lòng tin, điều cần thiết cho việc chấp nhận xe tự hành và ưu tiên an toàn.
Để nâng cao an toàn cho xe tự hành, chúng tôi sử dụng nhiều lớp bảo vệ, bao gồm cảm biến và phần mềm, đồng thời đặt ra giới hạn hoạt động trong thời tiết xấu. Hợp tác với chính quyền địa phương là điều cần thiết.
Để lại thông tin của bạn và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.

Xi'an Molando Brake Technology là nhà sản xuất hàng đầu các hệ thống phanh carbon-ceramic hiệu suất cao cho các ứng dụng ô tô, xe máy và các phương tiện vận tải khác

Điều hướng

Logo Molando với phông chữ trắng trên nền xanh đậm.

© 2025 Molando. Bảo lưu mọi quyền.

Sản phẩm & Giải pháp

Liên hệ


+86 15900438491

Hình ảnh
Icon-880.png
WhatsApp