Jak fungují hydraulické a elektromechanické brzdy

Tradiční brzdové systémy se v minulém století nezměnily, takže koncepce technologie "brzda po dráze" představuje změnu moře, kterou autoři a veřejnost obecně oba zdráhají přijmout. Zatímco tradiční hydraulické systémy mají své problémy, je tu něco, co je uklidňující při přímém fyzickém spojení mezi nohou a brzdovými obloženími nebo botami umístěnými ve čtyřech rozích vozu. Brzda po dráze přeruší toto připojení, což je důvod, proč je tato technologie považována za podstatně nebezpečnější než elektronické ovládání škrtící klapky nebo dokonce drátu po dráze .

Pohodlná povaha hydraulických brzd

Způsob, jakým fungují tradiční brzdové systémy po celá desetiletí, spočívá v tom, že stlačení brzdového pedálu vytváří hydraulický tlak, který se pak používá k aktivaci brzdových čelistí nebo podložek. Ve starších systémech působí pedál přímo na hydraulický prvek, známý jako hlavní válec. V moderních systémech brzdový posilovač, obvykle poháněný podtlakem, zvětšuje sílu pedálu a usnadňuje brzdění.

Když je master cylinder aktivován, generuje hydraulický tlak v brzdových vedeních. Tento tlak následně působí na podřízené válce přítomné v každém kole, které buď přitlačují rotor mezi brzdové destičky nebo tlačí brzdové čelisti směrem ven do bubnu.

Moderní hydraulické brzdové systémy jsou mnohem komplikovanější, ale stále pracují na stejném obecném principu. Hydraulické nebo podtlakové posilovače brzd redukují množství síly, kterou musí řidič uplatnit, a technologie jako jsou antiblokovací brzdy a systémy řízení trakce jsou schopny automaticky aktivovat nebo uvolňovat brzdy.

Elektrické a elektrohydraulické brzdy se tradičně používají pouze u přívěsů. Vzhledem k tomu, že přívěsy již mají elektrické přípojky pro brzdová světla a směrové signály, je to jednoduché, aby se dělaly elektrohydraulické hlavní válce nebo elektrické pohony. Podobné technologie jsou k dispozici od několika výrobců OEM, ale bezpečnostní kritická povaha brzd vede k tomu, že automobilový průmysl zůstává váhavý při přijímání technologie brzda po drátu v jakékoliv reálné kapacitě.

Elektrohydraulické brzdy se zastaví

Současná plodina brzdových vodičů používá elektro-hydraulický model, který není plně elektronický. Tyto systémy mají stále hydraulické systémy, ale řidič přímo neaktivuje hlavní válec stisknutím brzdového pedálu. Místo toho je hlavní válec aktivován elektromotorem nebo čerpadlem, které je regulováno řídicí jednotkou.

Když je brzdový pedál stlačen v elektrohydraulickém systému, řídicí jednotka používá informace z řady senzorů, aby zjistila, kolik brzdné síly potřebuje každé kolo. Systém pak může přiložit potřebné množství hydraulického tlaku na každý třmen.

Dalším hlavním rozdílem mezi elektro-hydraulickými a tradičními hydraulickými brzdovými systémy je, jak velký je tlak. Elektrohydraulické brzdové systémy obvykle pracují s mnohem vyššími tlaky než tradiční systémy. Hydraulické brzdy pracují při normálních jízdních podmínkách kolem 800 PSI, zatímco elektrohydraulické systémy Sensotronic udržují tlak mezi 2 000 a 2 300 PSI.

Elektromechanické systémy skutečně brzdové dráhy

Zatímco výrobní modely stále používají elektrohydraulické systémy, skutečná technologie brzda po drátu zcela eliminuje hydrauliku. Tato technologie se nezobrazila v žádných výrobních modelech kvůli kritickému charakteru brzdových systémů, ale podstoupila významný výzkum a testování.

Na rozdíl od elektrohydraulických brzd jsou všechny komponenty v elektromechanickém systému elektronické. Posuvné měřítka mají namísto hydraulických pomocných válců elektronické ovladače a vše je řízeno přímo řídicí jednotkou namísto vysokotlakého hlavního válce. Tyto systémy také vyžadují řadu dodatečných hardwaru, včetně snímačů teploty, svěrné síly a polohy ovladače v každém třmenu.

Elektromechanické brzdy také zahrnují komplikované komunikační sítě, protože každý třmen musí přijímat více datových vstupů, aby vytvořil správné množství brzdné síly. Kvůli kritickému charakteru těchto systémů obvykle musí existovat redundantní sekundární sběrnice, která dodává hrubým datům kalibry.

Technologie Brake-by-Wire Sticky Safety

Zatímco hydroelektrické a elektromechanické brzdové systémy jsou potenciálně bezpečnější než tradiční systémy, kvůli potenciálu větší integrace s ABS, ESC a jinými podobnými technologiemi se jejich bezpečnostní obavy stávají zpět. Tradiční brzdové systémy mohou a selhávají, ale pouze katastrofální ztráta hydraulického tlaku zcela zlikviduje řidiče schopností zastavit nebo zpomalit, zatímco složitější elektromechanické systémy mají mnoho potenciálních bodů poruchy.

Požadavky na převzetí a další pokyny pro vývoj systémů kritických z hlediska bezpečnosti, jako je brzda po drátě, se řídí normami funkční bezpečnosti, jako je ISO 26262

Kdo nabízí technologii Brake by Wire?

Redundance a systémy, které jsou schopné pracovat se sníženým množstvím dat, nakonec zajistí, že elektromechanická brzda po drátu bude dostatečně bezpečná pro rozsáhlé osvojení, avšak v tomto okamžiku experimentovali pouze s několika výrobci OEM s elektrohydraulickými systémy.

Toyota poprvé představila elektrohydraulický brzdový systém v roce 2001 pro svůj Estima Hybrid a od té doby byly k dispozici různé varianty elektronické řízené brzdy (ECB). Technologie se poprvé objevila v USA pro modelový rok 2005 s vozem Lexus RX 400h.

Příkladem, kdy technologie brzda po dráze trpěla neúspěchem při spuštění, bylo to, kdy Mercedes-Benz vytiahl systém Sensotronic Brake Control (SBC), který byl také zaveden pro modelový rok 2001. Systém byl oficiálně vytažen v roce 2006 po nákladném odvolání v roce 2004, kdy společnost Mercedes tvrdila, že nabídne stejnou funkčnost systému SBC prostřednictvím tradičního hydraulického brzdového systému.