نظام مساعدة الفرملة (BAS - Brake Assist System)

 نظام مساعدة الفرملة (BAS - Brake Assist System) - التحليل الفني المتكامل

1. المقدمة والأساس العلمي

نظام BAS هو تقنية سلامة متقدمة صممت لتحسين فعالية الفرملة في حالات الطوارئ:

• يقلل مسافة التوقف بنسبة 20-45% في الفرملة الطارئة
• يكشف نية الفرملة السريعة من خلال تحليل سرعة ضغط دواسة الفرامل
• يتكامل مع أنظمة ABS وESP لتحقيق أقصى فعالية

2. المكونات الرئيسية للنظام

أ. الوحدات الأساسية

المكون	المواصفات الفنية	الوظيفة
حساس سرعة دواسة الفرامل	دقة ±0.1 م/ث²	قياس معدل الضغط
وحدة التحكم (ECU)	معالج 32-bit بزمن استجابة <5ms	تحليل البيانات واتخاذ القرار
صمامات هيدروليكية	زمن تفعيل <15ms	زيادة ضغط الفرامل
حساسات ABS	دقة ±0.5 كم/س	مراقبة انغلاق العجلات

ب. مواصفات الأداء الرئيسية

• زمن التفعيل: 50-150ms من بدء الفرملة
• زيادة ضغط الفرامل: حتى 150% من الضغط العادي
• نطاق السرعة: فعال من 30 كم/س إلى السرعة القصوى

3. الخوارزميات والمنطق التشغيلي

ب. تسلسل التشغيل

1. مراقبة دواسة الفرامل: بمعدل 100 عينة/ثانية
2. تحليل نمط الضغط: حساب المشتقة الأولى والثانية
3. اتخاذ القرار: خلال 10-20ms
4. تفعيل الصمامات: زيادة الضغط الهيدروليكي

4. التكامل مع أنظمة الفرملة الأخرى

أ. نظام ABS التكاملي

 

 

 

 

ب. معادلة التحكم المشترك

Poptimal=min(PBAS,PABSmax)Poptimal​=min(PBAS​,PABSmax​​)

حيث:

• PBASPBAS​: ضغط الفرامل المقترح من نظام BAS
• PABSmaxPABSmax​​: أقصى ضغط يسمح به نظام ABS

5. المواصفات الكهروهيدروليكية

أ. مواصفات الدائرة الهيدروليكية

المعيار	القيمة	الملاحظات
ضغط العمل	100-150 بار	في الفرملة القصوى
معدل زيادة الضغط	500-1000 بار/ث	أثناء تفعيل BAS
سعة الخزان	300-500 مل	حسب نوع السيارة

ب. مواصفات كهربائية

المكون	الاستهلاك	الجهد
حساسات	10-20mA	5V DC
ECU	150-300mA	12V DC
صمامات	0.5-1.5A	12V DC

6. معايير السلامة والموثوقية

أ. متطلبات ISO 26262

المستوى	متطلبات BAS
ASIL-B	نظام أساسي
ASIL-D	أنظمة متكاملة مع ESP

ب. اختبارات التحقق

• اختبارات منع الانزلاق: على أسطح مختلفة (جافة، مبللة، جليدية)
• اختبارات التحمل: حتى 500,000 دورة فرملة
• اختبارات EMC: مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي

7. التطورات الحديثة والمستقبلية

أ. أنظمة الجيل الجديد

1. BAS التكيفي: يتعلم أسلوب قيادة السائق
2. التكامل مع الرادار: تفعيل مسبق عند كشف الاصطدام
3. أنظمة 48V: استجابة أسرع وضغط أعلى

ب. إحصائيات فعالية

الشركة المصنعة	نسبة التقليل من الحوادث	مسافة التوقف المحسنة
Mercedes	27%	18%
BMW	23%	15%
Toyota	31%	22%

8. إجراءات الصيانة والتشخيص

أ. أعطال شائعة

العطل	الأعراض	طريقة الإصلاح
تلف الحساس	عدم تفعيل BAS	فحص المقاومة (1-5kΩ)
تسرب هيدروليكي	ضعف الفرملة	فحص الضغط (>80 بار)
خطأ برمجي	تحذير لوحة العدادات	إعادة برمجة ECU

ب. أدوات التشخيص

• ماسحات OBD-II: قراءة أكواد الأعطال
• مقاييس الضغط: حتى 200 بار
• مولدات الإشارة: لمحاكاة دواسة الفرامل

9. دراسة حالة: تطبيق BAS في السيارات الكهربائية

أ. تحديات خاصة

• عدم وجود فراغ المحرك: استخدام مضخات كهربائية
• الفرملة التجديدية: تنسيق مع نظام BAS
• استجابة أسرع: بسبب عدم وجود تأخير ميكانيكي

ب. حلول مبتكرة

• أنظمة Brake-by-Wire: تحكم دقيق بالضغط
• تكامل مع أنظمة ADAS: تفعيل BAS عند كشف المشاة

 

حاسبة مسافة الفرملة