Tradycyjne układy hamulcowe w ciągu ostatniego stulecia niewiele się zmieniły, więc koncepcja technologii "hamulec za drutem" oznacza zmianę w morzu, której producenci samochodów i ogół społeczeństwa niechętnie przyjmują. Podczas gdy tradycyjne systemy hydrauliczne mają swoje problemy, jest coś uspokajającego w posiadaniu bezpośredniego, fizycznego połączenia między stopą a klockami hamulcowymi lub butami znajdującymi się w czterech rogach pojazdu. Hamowanie za pomocą drutu powoduje przerwanie tego połączenia, dlatego technologia ta jest z natury bardziej niebezpieczna niż elektroniczna kontrola przepustnicy, a nawet sterowanie drążkiem.
Komfortowa natura hamulców hydraulicznych
Tradycyjne układy hamulcowe działają od dziesięcioleci, ponieważ naciskanie pedału hamulca generuje ciśnienie hydrauliczne, które jest następnie wykorzystywane do aktywacji klocków hamulcowych lub klocków hamulcowych. W starszych systemach pedał działa bezpośrednio na element hydrauliczny znany jako główny cylinder. W nowoczesnych systemach wzmacniacz siły hamowania, zwykle napędzany próżnią, zwiększa siłę pedału i ułatwia hamowanie.
Gdy cylinder główny jest aktywowany, generuje ciśnienie hydrauliczne w liniach hamulcowych. Ciśnienie to działa następnie na cylindry Slave obecne w każdym kole, które albo ściskają wirnik pomiędzy klockami hamulcowymi, albo dociskają szczęki hamulcowe na zewnątrz do bębna.
Nowoczesne hydrauliczne układy hamulcowe są bardziej skomplikowane, ale nadal działają na tej samej ogólnej zasadzie. Hydrauliczne lub podciśnieniowe wspomaganie hamulców zmniejsza siłę, jaką musi zastosować kierowca, a technologie takie jak hamulce z przeciwblokadą i układy kontroli trakcji mogą automatycznie aktywować lub zwolnić hamulce.
Hamulce elektryczne i elektrohydrauliczne są tradycyjnie używane tylko w przyczepach. Ponieważ przyczepy mają już połączenia elektryczne dla świateł hamowania i kierunkowskazów, prostym jest, aby połączyć je z elektryczno-hydraulicznym cylindrem głównym lub siłownikami elektrycznymi. Podobne technologie są dostępne od kilku producentów OEM, ale hamulce o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa spowodowały, że branża motoryzacyjna nadal nie chce zastosować technologii "hamulec-drut" w rzeczywistych warunkach.
Hamulce elektro-hydrauliczne Stop Short
Obecny system układów hamulcowych za pomocą przewodów wykorzystuje model elektrohydrauliczny, który nie jest w pełni elektroniczny. Systemy te nadal mają układy hydrauliczne, ale kierowca nie uruchamia bezpośrednio pompy głównej poprzez naciśnięcie pedału hamulca. Zamiast tego główny cylinder jest uruchamiany przez silnik elektryczny lub pompę, która jest regulowana przez jednostkę sterującą.
Po naciśnięciu pedału hamulca w układzie elektrohydraulicznym jednostka sterująca wykorzystuje informacje z szeregu czujników, aby określić siłę hamowania każdego koła. System może następnie zastosować niezbędną ilość ciśnienia hydraulicznego do każdego zacisku.
Inną zasadniczą różnicą między elektrohydraulicznymi i tradycyjnymi hydraulicznymi układami hamulcowymi jest to, ile ciśnienia jest zaangażowane. Elektrohydrauliczne układy hamulcowe zwykle działają pod znacznie wyższymi ciśnieniami niż tradycyjne systemy. Hamulce hydrauliczne pracują z prędkością około 800 PSI w normalnych warunkach jazdy, podczas gdy systemy elektrohydrauliczne Sensotronic utrzymują ciśnienie między 2000 a 2300 PSI.
Systemy elektromechaniczne Naprawdę Brake-by-Wire
Podczas gdy modele produkcyjne nadal wykorzystują systemy elektrohydrauliczne, prawdziwa technologia "hamulec za drutem" całkowicie eliminuje hydraulikę. Ta technologia nie pojawiła się w żadnych modelach produkcyjnych ze względu na krytyczną dla bezpieczeństwa naturę układów hamulcowych, ale przeszła istotne badania i testy.
W przeciwieństwie do hamulców elektrohydraulicznych wszystkie komponenty w systemie elektromechanicznym są elektroniczne. Suwmiarki mają elektroniczne siłowniki zamiast hydraulicznych siłowników podrzędnych, a wszystko jest sterowane bezpośrednio przez jednostkę sterującą zamiast wysokociśnieniowego cylindra głównego. Układy te wymagają również szeregu dodatkowego sprzętu, w tym czujników temperatury, siły docisku i czujników położenia siłownika w każdym zacisku.
Hamulce elektromechaniczne obejmują również skomplikowane sieci komunikacyjne, ponieważ każdy zacisk musi odbierać wiele danych wejściowych, aby wygenerować odpowiednią siłę hamowania. Ze względu na krytyczny dla bezpieczeństwa charakter tych systemów, zwykle musi istnieć redundantny, dodatkowy autobus do dostarczania surowych danych do zacisków.
Przyklejony problem bezpieczeństwa technologii Brake-by-Wire
Podczas gdy hydroelektryczne i elektromechaniczne układy hamulcowe są potencjalnie bezpieczniejsze niż tradycyjne systemy, ze względu na możliwość większej integracji z ABS, ESC i innymi podobnymi technologiami, problemy bezpieczeństwa powstrzymały je. Tradycyjne układy hamulcowe mogą i zawodzą, ale tylko katastrofalna utrata ciśnienia hydraulicznego całkowicie pozbawi kierowcę możliwości zatrzymania lub zwolnienia, podczas gdy z natury bardziej złożone systemy elektromechaniczne mają wiele potencjalnych punktów awarii.
Wymagania dotyczące przełączania awaryjnego i inne wytyczne dotyczące opracowywania systemów o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa, takich jak układ hamulcowy, podlegają normom bezpieczeństwa funkcjonalnego, takim jak ISO 26262.
Kto oferuje technologię Brake-By-Wire?
Redundancja i systemy, które są zdolne do pracy przy zmniejszonej ilości danych, ostatecznie spowodują, że elektromechaniczna technologia "hamulec za drutem" będzie wystarczająco bezpieczna dla powszechnego zastosowania, ale w tym momencie tylko kilku producentów OEM eksperymentowało z systemami elektrohydraulicznymi.
Po raz pierwszy Toyota wprowadziła elektrohydrauliczny układ hamulcowy w 2001 r. W modelu Estima Hybrid, a od tego czasu dostępne są jego wersje elektronicznie sterowane hamulcem (ECB).Technologia po raz pierwszy pojawiła się w USA w roku modelowym 2005 z Lexus RX 400h.
Przykładem, w którym technologia "hamulec za drutem" nie została uruchomiona, był Mercedes-Benz, który wprowadził system Sensotronic Brake Control (SBC), który również został wprowadzony na rok modelowy 2001. System został oficjalnie wycofany w 2006 r. Po kosztownym wycofaniu w 2004 r., Twierdząc, że Mercedes oferuje taką samą funkcjonalność swojego systemu SBC poprzez tradycyjny hydrauliczny układ hamulcowy.
