Traditionella bromssystem har inte förändrats mycket under det senaste århundradet, så begreppet broms-för-tråd-teknik representerar en förändring som biltillverkare och allmänheten har varit ovilliga att anamma. Brake-by-wire avser bromssystem som styr bromsar genom elektriska medel.
Den tröstande naturen hos hydrauliska bromsar
I traditionella bromssystem genererar hydrauliskt tryck genom att trycka ner bromspedalen som aktiverar bromsbackarna. I äldre system verkar pedalen direkt på en hydraulisk komponent som kallas en primärcylinder. I moderna system förstorar en bromsförstärkare, vanligtvis driven av vakuum, pedalens kraft och gör det lättare att bromsa. Brake-by-wire bryter den anslutningen, varför tekniken ses av vissa som farligare än elektronisk gasreglering eller styr-by-wire. När primärcylindern aktiveras genererar den hydrauliskt tryck i bromsledningarna. Detta tryck verkar därefter på de sekundära cylindrarna som finns i varje hjul, som antingen klämmer en rotor mellan bromsbeläggen eller pressar bromsbackarna utåt i en trumma. Moderna hydrauliska bromssystem är mer komplicerade än så men fungerar på samma allmänna princip. Hydrauliska eller vakuumbromsförstärkare minskar mängden kraft som föraren måste använda. Teknik som låsningsfria bromsar och dragstyrningssystem kan automatiskt aktivera eller släppa upp bromsarna. Elektriska och elektrohydrauliska bromsar har traditionellt endast använts på släpvagnar. Eftersom släpvagnar har elektriska anslutningar för bromsljus och blinkers är det enkelt att ansluta en elektrohydraulisk primärcylinder eller elektriska ställdon. Liknande tekniker finns tillgängliga från OEM-tillverkare, men den säkerhetskritiska karaktären hos bromsar har resulterat i en fordonsindustri som fortfarande är tveksam att använda broms-för-tråd-teknik. Men med ökningen av självkörande och assisterade körsystem har broms-för-tråd använts bredare.
Elektrohydrauliska bromsar stannar kort
De nuvarande broms-för-tråd-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 in i ett elektrohydrauliskt system använder styrenheten information från ett antal sensorer för att bestämma 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 som är involverat. Elektrohydrauliska bromssystem arbetar vanligtvis under högre tryck än traditionella system. Hydrauliska bromsar arbetar vid cirka 800 PSI under normala körförhållanden, medan Sensotronic elektrohydrauliska system håller ett tryck mellan 2000 och 2300 PSI.
Elektromekaniska system är verkligen broms-för-tråd
Medan produktionsmodeller fortfarande använder elektrohydrauliska system, gör sann 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 testning. Till skillnad från elektrohydrauliska bromsar är komponenterna i ett elektromekaniskt system elektroniska. Bromsoket har elektroniska ställdon istället för hydrauliska sekundära cylindrar, och allt styrs av en styrenhet istället för en högtrycks primärcylinder. Dessa system kräver också en mängd ytterligare hårdvara, inklusive temperatur, klämkraft och ställdonets positionssensorer i varje bromsok. Elektromekaniska bromsar inkluderar komplicerade kommunikationsnät 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 bromsok.
Den klibbiga säkerhetsfrågan om Brake-by-Wire-teknik
Hydroelektriska och elektromekaniska bromssystem är potentiellt säkrare än traditionella system. På grund av potentialen för större integration med ABS, ESC och liknande tekniker har säkerhetsproblemen dock hindrat dessa system. Traditionella bromssystem kan och misslyckas, men endast en katastrofal förlust av hydrauliskt tryck kommer helt att hindra föraren från att stoppa eller sakta ner. Inneboende mer komplexa elektromekaniska system har en mängd potentiella felpunkter. Failover-krav och andra riktlinjer för utveckling av säkerhetskritiska system som broms-för-tråd styrs av funktionella säkerhetsstandarder som ISO 26262.
Vem erbjuder Brake-By-Wire-teknik?
Redundans och system som kan arbeta med en minskad mängd data kommer så småningom att göra elektromekanisk broms-för-tråd-teknik säker nog för omfattande användning. Vid denna tidpunkt har bara ett par tillverkare experimenterat med elektrohydrauliska system. Toyota introducerade ett elektrohydrauliskt bromssystem 2001 för sin Estima Hybrid. Variationer av dess elektroniskt styrda bromsteknik (ECB) har funnits sedan dess. Tekniken uppträdde först i USA för modellåret 2005 med Lexus RX 400h. Ett exempel där broms-för-tråd-teknik led av ett misslyckande med att starta var när Mercedes-Benz drog sitt Sensotronic Brake Control (SBC) -system, som också hade införts för år 2001. Systemet drogs officiellt 2006 efter en kostsam återkallelse 2004, med Mercedes som hävdade att det skulle erbjuda samma funktionalitet som sitt SBC-system via ett traditionellt hydrauliskt bromssystem.
