Traditionella bromssystem har inte förändrats mycket under det senaste århundradet, så konceptet med broms-för-tråd-teknik representerar en förändring som biltillverkare och allmänheten har varit ovilliga att ta till sig. Broms-by-wire hänvisar till bromssystem som styr bromsar med elektriska medel.
Hydrauliska bromsars tröstande natur
I traditionella bromssystem genererar ett tryck ned på bromspedalen ett hydrauliskt tryck som aktiverar bromsbackarna eller beläggen. I äldre system verkar pedalen direkt på en hydraulisk komponent som kallas en primär cylinder. I moderna system förstärker en bromsförstärkare, vanligtvis driven av vakuum, pedalens kraft och gör det lättare att bromsa.
Broms-by-wire bryter den kopplingen, vilket är anledningen till att tekniken av vissa ses som farligare än elektronisk gasreglage eller steer-by-wire.
När primärcylindern aktiveras genererar den hydraultryck i bromsledningarna. Det trycket verkar sedan på de sekundära cylindrarna som finns i varje hjul, som antingen klämmer en rotor mellan bromsbeläggen eller trycker bromsbackar utåt i en trumma.
Moderna hydrauliska bromssystem är mer komplicerade än så men fungerar enligt samma allmänna princip. Hydrauliska eller vakuumbromsförstärkare minskar mängden kraft som föraren måste applicera. Tekniker som låsningsfria bromsar och antispärrsystem kan automatiskt aktivera eller lossa bromsarna.
Elektriska och elektrohydrauliska bromsar har traditionellt sett endast använts på släp. Eftersom släpvagnar har elektriska anslutningar för bromsljus och blinkers är det enkelt att koppla in en elektrohydraulisk primärcylinder eller elektriska ställdon. Liknande teknologier finns tillgängliga från OEM-tillverkare, men bromsarnas säkerhetskritiska karaktär har resulterat i en bilindustri som fortfarande är tveksam till att använda broms-för-wire-teknik. Men i och med framväxten av system för självkörande och assisterad körning har broms-by-wire fått en bredare användning.
Elektrohydrauliska bromsar stopp kort
De nuvarande broms-by-wire-systemen använder en elektrohydraulisk modell som inte är helt elektronisk. Dessa system har hydrauliska system, men föraren aktiverar inte primärcylindern direkt genom att trycka på bromspedalen. Istället aktiveras primärcylindern av en elmotor eller pump som regleras av en styrenhet.
När bromspedalen trycks ned i ett elektrohydrauliskt system använder styrenheten information från ett antal sensorer för att avgöra hur mycket bromskraft varje hjul behöver. Systemet kan sedan applicera den nödvändiga mängden hydrauliskt tryck på varje bromsok.
Den andra huvudskillnaden mellan elektrohydrauliska och traditionella hydrauliska bromssystem är hur mycket tryck det handlar om. Elektrohydrauliska bromssystem arbetar vanligtvis under högre tryck än traditionella system. Hydrauliska bromsar fungerar vid cirka 800 PSI under normala körförhållanden, medan Sensotronic elektrohydrauliska system upprätthåller tryck mellan 2 000 och 2 300 PSI.
Elektromekaniska system är verkligen broms-för-tråd
Medan produktionsmodeller fortfarande använder elektrohydrauliska system, gör verklig broms-för-tråd-teknik bort hydrauliken helt. Denna teknik har inte dykt upp i några produktionsmodeller på grund av bromssystemens säkerhetskritiska karaktär. Ändå har den genomgått betydande forskning och tester.
Till skillnad från elektrohydrauliska bromsar är komponenterna i ett elektromekaniskt system elektroniska. Bromsoken har elektroniska ställdon istället för hydrauliska sekundärcylindrar och allt styrs av en styrenhet istället för en högtrycksprimärcylinder. Dessa system kräver också en mängd extra hårdvara, inklusive temperatur, klämkraft och ställdonets positionssensorer i varje bromsok.
Elektromekaniska bromsar inkluderar komplicerade kommunikationsnätverk eftersom varje bromsok tar emot flera dataingångar för att generera rätt mängd bromskraft. På grund av dessa systems säkerhetskritiska karaktär finns det vanligtvis en redundant, sekundär buss för att leverera rådata till bromsoken.
The Sticky Safety Issue of Brake-By-Wire-teknik
Hydroelektriska och elektromekaniska bromssystem är potentiellt säkrare än traditionella system. Men på grund av potentialen för större integration med ABS, ESC och liknande tekniker har säkerhetsproblem hållit dessa system tillbaka. Traditionella bromssystem kan misslyckas och misslyckas, men endast en katastrofal förlust av hydraultryck kommer att helt hindra föraren från att stanna eller sakta ner. Mer komplexa elektromekaniska system har en mängd potentiella felpunkter.
Failover-krav och andra riktlinjer för utveckling av säkerhetskritiska system, såsom broms-by-wire, styrs av funktionssäkerhetsstandarder som ISO 26262.
Vem erbjuder broms-by-wire-teknik?
Redundans och system som kan arbeta med en minskad mängd data kommer så småningom att göra elektromekanisk broms-by-wire-teknik tillräckligt säker för utbredd användning. Vid det här laget har bara ett par OEM-tillverkare experimenterat med elektrohydrauliska system.
Toyota introducerade ett elektrohydrauliskt bromssystem 2001 för sin Estima Hybrid. Variationer av dess Electronically Controlled Brake (ECB)-teknik har varit tillgängliga sedan dess. Tekniken dök upp först i USA för 2005 års modell med Lexus RX 400h.
Ett exempel där broms-by-wire-tekniken drabbades av ett misslyckande att lansera var när Mercedes-Benz drog sitt Sensotronic Brake Control-system (SBC), som också hade introducerats för 2001 års modell. Systemet drogs officiellt 2006 efter en kostsam återkallelse 2004, där Mercedes hävdade att det skulle erbjuda samma funktionalitet som sitt SBC-system via ett traditionellt hydrauliskt bromssystem.
