A hagyományos fékrendszerek nem sokat változtak az elmúlt évszázadban, ezért a brake-by-wire technológia koncepciója olyan változást jelent, amelyet az autógyártók és a közvélemény nem szívesen fogadott el. A Brake by-wire olyan fékrendszerekre vonatkozik, amelyek a fékeket elektromos eszközökkel vezérlik.
A hidraulikus fékek megnyugtató természete
A hagyományos fékrendszerekben a fékpedál lenyomása hidraulikus nyomást generál, amely aktiválja a fékpofákat vagy fékbetéteket. A régebbi rendszerekben a pedál közvetlenül az elsődleges hengerként ismert hidraulikus alkatrészre hat. A modern rendszerekben az általában vákuummal működő fékrásegítő megnöveli a pedál erejét és megkönnyíti a fékezést.
A Brake-by-wire megszakítja ezt a kapcsolatot, ezért egyesek szerint a technológia veszélyesebb, mint az elektronikus fojtószelep-vezérlés vagy a vezetékes kormányzás.
Ha az elsődleges henger aktiválva van, az hidraulikus nyomást hoz létre a fékvezetékekben. Ez a nyomás ezután az egyes kerékben lévő másodlagos hengerekre hat, amelyek vagy beszorítják a forgórészt a fékbetétek közé, vagy a fékpofákat kifelé nyomják a dobba.
A modern hidraulikus fékrendszerek ennél bonyolultabbak, de ugyanazon az általános elven működnek. A hidraulikus vagy vákuumfékerősítők csökkentik a vezetőnek kifejtett erőt. Az olyan technológiák, mint a blokkolásgátló fékek és a kipörgésgátló rendszerek, képesek automatikusan aktiválni vagy kiengedni a fékeket.
Elektromos és elektrohidraulikus féket hagyományosan csak pótkocsikon használnak. Mivel a pótkocsik elektromos csatlakozásokkal rendelkeznek a féklámpákhoz és az irányjelzőkhöz, könnyen beköthető egy elektrohidraulikus primer henger vagy elektromos működtető szerkezet. Hasonló technológiák állnak rendelkezésre az eredeti gyártóktól, de a fékek biztonság szempontjából kritikus jellege azt eredményezte, hogy az autóipar továbbra is tétovázik a brake-by-wire technológia átvételével. Az önvezető és a rásegített vezetési rendszerek térnyerésével azonban a brake by-wire elterjedtebbé vált.
Elektro-hidraulikus fékek leállási rövidre
A jelenlegi brake-by-wire rendszerek olyan elektrohidraulikus modellt használnak, amely nem teljesen elektronikus. Ezek a rendszerek hidraulikus rendszerrel rendelkeznek, de a vezető nem közvetlenül a fékpedál lenyomásával aktiválja az elsődleges hengert. Ehelyett az elsődleges hengert egy villanymotor vagy szivattyú aktiválja, amelyet egy vezérlőegység szabályoz.
Ha egy elektrohidraulikus rendszerben lenyomják a fékpedált, a vezérlőegység számos érzékelőtől származó információ alapján határozza meg, mekkora fékerőre van szüksége az egyes kerekekre. A rendszer ezután a szükséges mennyiségű hidraulikus nyomást tudja kifejteni minden féknyeregre.
A másik fő különbség az elektrohidraulikus és a hagyományos hidraulikus fékrendszerek között a nyomás mértéke. Az elektrohidraulikus fékrendszerek általában nagyobb nyomás alatt működnek, mint a hagyományos rendszerek. A hidraulikus fékek körülbelül 800 PSI-vel működnek normál vezetési körülmények között, míg a Sensotronic elektrohidraulikus rendszerek 2000 és 2300 PSI között tartják a nyomást.
Az elektromechanikus rendszerek valóban vezetékes fékek
Míg a sorozatgyártású modellek még mindig elektro-hidraulikus rendszereket használnak, a valódi brake-by-wire technológia teljesen megszünteti a hidraulikát. Ez a technológia a fékrendszerek biztonságkritikus jellege miatt egyetlen sorozatgyártású modellben sem jelent meg. Ennek ellenére jelentős kutatáson és tesztelésen ment keresztül.
Az elektrohidraulikus fékekkel ellentétben az elektromechanikus rendszer alkatrészei elektronikusak. A féknyergekben a hidraulikus másodlagos hengerek helyett elektronikus működtetők vannak, és mindent egy vezérlőegység irányít a nagynyomású elsődleges henger helyett. Ezek a rendszerek számos további hardvert is igényelnek, beleértve a hőmérsékletet, a szorítóerőt és a működtetőelem helyzetérzékelőit minden féknyeregben.
Az elektromechanikus fékek bonyolult kommunikációs hálózatokat foglalnak magukban, mivel minden féknyereg több adatbevitelt kap a megfelelő mértékű fékerő létrehozásához. Ezeknek a rendszereknek a biztonság szempontjából kritikus jellege miatt jellemzően redundáns, másodlagos busz van a nyers adatok továbbítására a féknyergekhez.
A Brake-By-Wire technológia ragadós biztonsági kérdése
A hidroelektromos és elektromechanikus fékrendszerek potenciálisan biztonságosabbak, mint a hagyományos rendszerek. Az ABS, ESC és hasonló technológiákkal való nagyobb integráció lehetősége miatt azonban a biztonsági aggályok visszatartották ezeket a rendszereket. A hagyományos fékrendszerek meghibásodhatnak és meg is tesznek, de csak a hidraulikus nyomás katasztrofális csökkenése akadályozza meg teljesen a vezetőt a megállásban vagy a lassításban. A bonyolultabb elektromechanikus rendszereknek eredendően sok lehetséges meghibásodási pontja van.
A feladatátvételi követelményeket és a biztonság szempontjából kritikus rendszerek, például a brake-by-wire fejlesztésére vonatkozó egyéb irányelveket a funkcionális biztonsági szabványok, például az ISO 26262 szabályozzák.
Ki kínál Brake-By-Wire technológiát?
A redundancia és a csökkentett adatmennyiséggel dolgozni képes rendszerek végül elég biztonságossá teszik az elektromechanikus brake-by-wire technológiát a széles körben történő alkalmazáshoz. Jelenleg csak néhány OEM kísérletezett elektrohidraulikus rendszerekkel.
A Toyota 2001-ben elektrohidraulikus fékrendszert mutatott be Estima hibridjéhez. Elektronikusan vezérelt fék (ECB) technológiájának változatai azóta is elérhetőek. A technológia először az Egyesült Államokban, a 2005-ös modellévben jelent meg a Lexus RX 400h-val.
Példa arra, hogy a brake-by-wire technológia meghibásodott, amikor a Mercedes-Benz kihúzta Sensotronic Brake Control (SBC) rendszerét, amelyet szintén a 2001-es modellévben vezettek be. A rendszert hivatalosan 2006-ban, egy költséges 2004-es visszahívás után vonták be, a Mercedes azt állította, hogy a hagyományos hidraulikus fékrendszeren keresztül ugyanazt a funkcionalitást kínálja, mint az SBC rendszere.
