Tradiční brzdové systémy se v minulém století příliš nezměnily, takže koncept technologie brake-by-wire představuje změnu, kterou automobilky a veřejnost zdráhali přijmout. Brake-by-wire označuje brzdové systémy, které ovládají brzdy elektrickými prostředky.
Uklidňující povaha hydraulických brzd
V tradičních brzdových systémech se sešlápnutím brzdového pedálu generuje hydraulický tlak, který aktivuje brzdové čelisti nebo destičky. U starších systémů pedál působí přímo na hydraulickou součást známou jako primární válec. V moderních systémech posilovač brzd, obvykle poháněný podtlakem, zvětšuje sílu pedálu a usnadňuje brzdění.
Brake-by-wire přeruší toto spojení, a proto je tato technologie některými považována za nebezpečnější než elektronické ovládání plynu nebo steer-by-wire.
Když je aktivován primární válec, generuje hydraulický tlak v brzdovém potrubí. Tento tlak následně působí na sekundární válce přítomné v každém kole, které buď sevře rotor mezi brzdové destičky, nebo zatlačí brzdové čelisti směrem ven do bubnu.
Moderní hydraulické brzdové systémy jsou složitější, ale fungují na stejném obecném principu. Hydraulické nebo podtlakové posilovače brzd snižují množství síly, kterou musí řidič vynaložit. Technologie jako protiblokovací brzdy a systémy kontroly trakce jsou schopny automaticky aktivovat nebo uvolnit brzdy.
Elektrické a elektrohydraulické brzdy se tradičně používaly pouze na přívěsech. Vzhledem k tomu, že přívěsy mají elektrické připojení pro brzdová světla a směrová světla, je snadné je zapojit do elektrohydraulického primárního válce nebo elektrických ovladačů. Podobné technologie jsou k dispozici od výrobců OEM, ale bezpečnostní kritická povaha brzd vedla k tomu, že automobilový průmysl stále váhá s přijetím technologie brake-by-wire. Se vzestupem samořídících a asistovaných řídicích systémů se však systém brake-by-wire rozšířil.
Elektrohydraulické brzdy krátké zastavení
Současné systémy brake-by-wire používají elektrohydraulický model, který není plně elektronický. Tyto systémy mají hydraulické systémy, ale řidič přímo neaktivuje primární válec sešlápnutím brzdového pedálu. Místo toho je primární válec aktivován elektromotorem nebo čerpadlem, které je regulováno řídicí jednotkou.
Když je v elektrohydraulickém systému sešlápnut brzdový pedál, řídicí jednotka používá informace z řady senzorů k určení, jakou brzdnou sílu každé kolo potřebuje. Systém pak může aplikovat potřebné množství hydraulického tlaku na každý třmen.
Další hlavní rozdíl mezi elektrohydraulickými a tradičními hydraulickými brzdovými systémy je v tom, jaký tlak je zapotřebí. Elektrohydraulické brzdové systémy obvykle pracují pod vyšším tlakem než tradiční systémy. Hydraulické brzdy fungují za normálních jízdních podmínek při tlaku přibližně 800 PSI, zatímco elektrohydraulické systémy Sensotronic udržují tlaky mezi 2 000 a 2 300 PSI.
Elektromechanické systémy jsou skutečně brzdy po drátě
Zatímco sériové modely stále používají elektrohydraulické systémy, skutečná technologie brake-by-wire hydrauliku zcela odstraňuje. Tato technologie se neobjevila v žádném produkčním modelu kvůli bezpečnostní povaze brzdových systémů. Přesto prošel významným výzkumem a testováním.
Na rozdíl od elektrohydraulických brzd jsou součásti elektromechanického systému elektronické. Třmeny mají elektronické akční členy místo hydraulických sekundárních válců a vše řídí řídicí jednotka místo vysokotlakého primárního válce. Tyto systémy také vyžadují celou řadu přídavného hardwaru, včetně snímačů teploty, svěrné síly a polohy ovladače v každém třmenu.
Elektromechanické brzdy zahrnují komplikované komunikační sítě, protože každý třmen přijímá více datových vstupů pro generování správného množství brzdné síly. Vzhledem k povaze těchto systémů, které jsou kritické z hlediska bezpečnosti, je obvykle k dispozici redundantní sekundární sběrnice, která doručuje nezpracovaná data do posuvných měřítek.
Snadný bezpečnostní problém technologie Brake-By-Wire
Hydroelektrické a elektromechanické brzdové systémy jsou potenciálně bezpečnější než tradiční systémy. Kvůli potenciálu pro větší integraci s ABS, ESC a podobnými technologiemi však tyto systémy brzdily obavy o bezpečnost. Tradiční brzdové systémy mohou selhat a také selžou, ale pouze katastrofální ztráta hydraulického tlaku zcela zabrání řidiči zastavit nebo zpomalit. Složitější elektromechanické systémy mají ze své podstaty velké množství potenciálních poruchových bodů.
Požadavky na převzetí služeb při selhání a další pokyny pro vývoj systémů kritických z hlediska bezpečnosti, jako je brzda-by-wire, se řídí normami funkční bezpečnosti, jako je ISO 26262.
Kdo nabízí technologii Brake-By-Wire?
Redundance a systémy, které jsou schopny pracovat se sníženým množstvím dat, nakonec učiní elektromechanickou technologii brzdění po drátě dostatečně bezpečnou pro široké přijetí. V tuto chvíli pouze několik výrobců OEM experimentovalo s elektrohydraulickými systémy.
Toyota představila elektrohydraulický brzdový systém v roce 2001 pro svůj Estima Hybrid. Od té doby jsou k dispozici různé varianty jeho technologie elektronicky řízené brzdy (ECB). Tato technologie se poprvé objevila v USA pro modelový rok 2005 s Lexus RX 400h.
Příkladem, kdy technologie brake-by-wire utrpěla selháním při spuštění, bylo, když Mercedes-Benz stáhl svůj systém Sensotronic Brake Control (SBC), který byl rovněž představen pro modelový rok 2001. Systém byl oficiálně stažen v roce 2006 po nákladném stažení v roce 2004, přičemž Mercedes tvrdil, že nabídne stejnou funkčnost svého systému SBC prostřednictvím tradičního hydraulického brzdového systému.
