Tradičné brzdové systémy sa za posledné storočie príliš nezmenili, takže koncept technológie brake-by-wire predstavuje zmenu, ktorú automobilky a verejnosť zdráhajú prijať. Brake-by-wire označuje brzdové systémy, ktoré ovládajú brzdy elektrickými prostriedkami.
Upokojujúci charakter hydraulických bŕzd
V tradičných brzdových systémoch stlačenie brzdového pedála generuje hydraulický tlak, ktorý aktivuje brzdové čeľuste alebo doštičky. V starších systémoch pedál pôsobí priamo na hydraulický komponent známy ako primárny valec. V moderných systémoch posilňovač bŕzd, zvyčajne poháňaný podtlakom, zväčšuje silu pedálu a uľahčuje brzdenie.
Brake-by-wire prerušuje toto spojenie, a preto niektorí túto technológiu považujú za nebezpečnejšiu ako elektronické ovládanie plynu alebo riadenie po drôte.
Keď je aktivovaný primárny valec, generuje hydraulický tlak v brzdovom potrubí. Tento tlak následne pôsobí na sekundárne valce prítomné v každom kolese, ktoré buď zvierajú rotor medzi brzdovými doštičkami, alebo tlačia brzdové čeľuste smerom von do bubna.
Moderné hydraulické brzdové systémy sú zložitejšie, ale fungujú na rovnakom všeobecnom princípe. Hydraulické alebo podtlakové posilňovače bŕzd znižujú množstvo sily, ktorú musí vodič vyvinúť. Technológie ako protiblokovacie brzdy a systémy kontroly trakcie sú schopné automaticky aktivovať alebo uvoľniť brzdy.
Elektrické a elektrohydraulické brzdy sa tradične používali iba na prívesoch. Keďže prívesy majú elektrické pripojenia pre brzdové svetlá a smerové svetlá, je ľahké ich zapojiť do elektrohydraulického primárneho valca alebo elektrických ovládačov. Podobné technológie sú dostupné od výrobcov OEM, ale bezpečnostne kritická povaha bŕzd viedla k tomu, že automobilový priemysel stále váhá s prijatím technológie brake-by-wire. S nárastom samoriadiacich a asistenčných jazdných systémov sa však brzda po drôte začala používať viac.
Elektrohydraulické brzdy krátke zastavenie
Súčasné systémy brake-by-wire používajú elektrohydraulický model, ktorý nie je plne elektronický. Tieto systémy majú hydraulické systémy, ale vodič priamo neaktivuje primárny valec stlačením brzdového pedála. Namiesto toho je primárny valec aktivovaný elektromotorom alebo čerpadlom, ktoré je regulované riadiacou jednotkou.
Keď sa v elektrohydraulickom systéme stlačí brzdový pedál, riadiaca jednotka použije informácie z množstva snímačov na určenie toho, koľko brzdnej sily potrebuje každé koleso. Systém potom môže aplikovať potrebné množstvo hydraulického tlaku na každý strmeň.
Ďalší hlavný rozdiel medzi elektrohydraulickými a tradičnými hydraulickými brzdovými systémami je v tom, aký veľký tlak je potrebný. Elektrohydraulické brzdové systémy zvyčajne pracujú pod vyšším tlakom ako tradičné systémy. Hydraulické brzdy fungujú za normálnych jazdných podmienok pri tlaku približne 800 PSI, zatiaľ čo elektrohydraulické systémy Sensotronic udržiavajú tlaky medzi 2 000 a 2 300 PSI.
Elektromechanické systémy sú skutočne brzdené po drôte
Zatiaľ čo sériovo vyrábané modely stále používajú elektrohydraulické systémy, skutočná technológia brake-by-wire úplne odstraňuje hydrauliku. Táto technológia sa neukázala v žiadnom sériovom modeli kvôli kritickej povahe brzdových systémov. Napriek tomu prešla významným výskumom a testovaním.
Na rozdiel od elektrohydraulických bŕzd sú komponenty v elektromechanickom systéme elektronické. Strmene majú namiesto hydraulických sekundárnych valcov elektronické aktuátory a všetko riadi riadiaca jednotka namiesto vysokotlakového primárneho valca. Tieto systémy tiež vyžadujú množstvo ďalšieho hardvéru, vrátane snímačov teploty, sily zovretia a polohy ovládača v každom strmene.
Elektromechanické brzdy zahŕňajú komplikované komunikačné siete, pretože každý strmeň prijíma viacero dátových vstupov na generovanie správneho množstva brzdnej sily. Vzhľadom na bezpečnostne kritickú povahu týchto systémov zvyčajne existuje redundantná sekundárna zbernica na doručovanie nespracovaných údajov do posuvných meradiel.
Nelepivý bezpečnostný problém technológie Brake-By-Wire
Hydroelektrické a elektromechanické brzdové systémy sú potenciálne bezpečnejšie ako tradičné systémy. Vzhľadom na potenciál väčšej integrácie s ABS, ESC a podobnými technológiami však tieto systémy brzdili obavy o bezpečnosť. Tradičné brzdové systémy môžu zlyhať a zlyhávajú, ale iba katastrofálna strata hydraulického tlaku úplne zabráni vodičovi zastaviť alebo spomaliť. Vo svojej podstate zložitejšie elektromechanické systémy majú množstvo potenciálnych bodov zlyhania.
Požiadavky na prevzatie pri zlyhaní a ďalšie usmernenia pre vývoj systémov kritických z hľadiska bezpečnosti, ako je napríklad brzda-by-wire, sa riadia normami funkčnej bezpečnosti, ako je ISO 26262.
Kto ponúka technológiu Brake-By-Wire?
Redundancia a systémy, ktoré sú schopné pracovať s menším množstvom údajov, nakoniec urobia elektromechanickú technológiu brzdenia po drôte dostatočne bezpečnou na široké uplatnenie. V tejto chvíli iba niekoľko výrobcov OEM experimentovalo s elektrohydraulickými systémami.
Toyota predstavila elektrohydraulický brzdový systém v roku 2001 pre svoj Estima Hybrid. Odvtedy sú k dispozícii variácie technológie elektronicky riadenej brzdy (ECB). Táto technológia sa prvýkrát objavila v USA pre modelový rok 2005 s modelom Lexus RX 400h.
Príkladom, kedy technológia brake-by-wire utrpela zlyhanie pri spustení, bolo, keď Mercedes-Benz stiahol svoj systém Sensotronic Brake Control (SBC), ktorý bol tiež predstavený pre modelový rok 2001. Systém bol oficiálne stiahnutý v roku 2006 po nákladnom stiahnutí z trhu v roku 2004, pričom Mercedes tvrdil, že ponúkne rovnakú funkčnosť svojho systému SBC prostredníctvom tradičného hydraulického brzdového systému.
