Традиционные тормозные системы не сильно изменились за последнее столетие, поэтому концепция технологии электронного торможения представляет собой изменение, которое автопроизводители и общественность неохотно принимают. Электронное торможение относится к тормозным системам, которые управляют тормозами с помощью электрических средств.
Удобная природа гидравлических тормозов
В традиционных тормозных системах нажатие на педаль тормоза создает гидравлическое давление, которое приводит в действие тормозные колодки или колодки. В старых системах педаль действует непосредственно на гидравлический компонент, известный как первичный цилиндр. В современных системах усилитель тормозов, обычно приводимый в действие вакуумом, увеличивает силу нажатия на педаль и облегчает торможение.
Brake-by-wire разрывает эту связь, поэтому некоторые считают эту технологию более опасной, чем электронное управление дроссельной заслонкой или электронное рулевое управление.
Когда активируется первичный цилиндр, он создает гидравлическое давление в тормозных магистралях. Это давление впоследствии действует на вторичные цилиндры, присутствующие в каждом колесе, которые либо зажимают ротор между тормозными колодками, либо выдавливают тормозные колодки наружу в барабан.
Современные гидравлические тормозные системы сложнее, но работают по тому же общему принципу. Гидравлические или вакуумные усилители тормозов уменьшают усилие, которое приходится прикладывать водителю. Такие технологии, как антиблокировочная система тормозов и системы контроля тяги, способны автоматически включать и выключать тормоза.
Электрические и электрогидравлические тормоза традиционно использовались только на прицепах. Поскольку прицепы имеют электрические разъемы для стоп-сигналов и сигналов поворота, можно легко подключить электрогидравлический главный цилиндр или электрические приводы. Подобные технологии доступны от OEM-производителей, но критически важный для безопасности характер тормозов привел к тому, что автомобильная промышленность по-прежнему не решается внедрить технологию электронного торможения. Однако с появлением систем автономного вождения и систем помощи при вождении электронное торможение получило более широкое распространение.
Электрогидравлические тормоза Stop Short
Существующие системы электронного торможения используют электрогидравлическую модель, которая не является полностью электронной. Эти системы имеют гидравлические системы, но водитель не активирует первичный цилиндр напрямую, нажав на педаль тормоза. Вместо этого первичный цилиндр приводится в действие электродвигателем или насосом, который регулируется блоком управления.
Когда в электрогидравлической системе нажата педаль тормоза, блок управления использует информацию от ряда датчиков, чтобы определить, какое тормозное усилие необходимо для каждого колеса. Затем система может применить необходимое количество гидравлического давления к каждому суппорту.
Другое основное различие между электрогидравлическими и традиционными гидравлическими тормозными системами заключается в том, какое давление требуется. Электрогидравлические тормозные системы обычно работают при более высоком давлении, чем традиционные системы. Гидравлические тормоза работают при давлении около 800 фунтов на квадратный дюйм при нормальных условиях вождения, а электрогидравлические системы Sensotronic поддерживают давление от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм.
Электромеханические системы действительно являются электронными тормозами
В то время как серийные модели по-прежнему используют электрогидравлические системы, настоящая технология электронного торможения полностью исключает гидравлику. Эта технология не использовалась ни в одной из серийных моделей из-за критически важного для безопасности характера тормозных систем. Тем не менее, он подвергся серьезным исследованиям и испытаниям.
В отличие от электрогидравлических тормозов компоненты электромеханической системы являются электронными. Суппорты имеют электронные приводы вместо вторичных гидравлических цилиндров, и всем управляет блок управления вместо первичного цилиндра высокого давления. Эти системы также требуют различного дополнительного оборудования, включая датчики температуры, силы зажима и положения привода в каждом суппорте.
Электромеханические тормоза включают в себя сложные коммуникационные сети, поскольку каждый суппорт получает несколько входных данных для создания надлежащего тормозного усилия. Из-за того, что эти системы критически важны для безопасности, обычно имеется резервная вторичная шина для доставки необработанных данных к измерителям.
Острая проблема безопасности технологии Brake-by-Wire
Гидроэлектрические и электромеханические тормозные системы потенциально более безопасны, чем традиционные системы. Однако из-за возможности большей интеграции с ABS, ESC и аналогичными технологиями эти системы сдерживались соображениями безопасности. Традиционные тормозные системы могут и выходят из строя, но только катастрофическая потеря гидравлического давления полностью не позволит водителю остановиться или снизить скорость. Более сложные электромеханические системы имеют множество потенциальных точек отказа.
Требования к отказоустойчивости и другие рекомендации по разработке критически важных для безопасности систем, таких как торможение по проводам, регулируются стандартами функциональной безопасности, такими как ISO 26262.
Кто предлагает технологию Brake-by-Wire?
Резервирование и системы, способные работать с уменьшенным объемом данных, в конечном итоге сделают технологию электромеханического торможения достаточно безопасной для широкого распространения. На данный момент только несколько OEM-производителей экспериментировали с электрогидравлическими системами.
Toyota представила электрогидравлическую тормозную систему в 2001 году для своего Estima Hybrid. С тех пор доступны различные варианты технологии тормозов с электронным управлением (ECB). Технология впервые появилась в США в 2005 модельном году с Lexus RX 400h.
Примером, когда технология торможения по проводам пострадала от неудачного запуска, был случай, когда Mercedes-Benz отказался от своей системы Sensotronic Brake Control (SBC), которая также была представлена в 2001 модельном году. Систему официально сняли с производства в 2006 году после дорогостоящего отзыва в 2004 году, когда Mercedes заявил, что будет предлагать те же функциональные возможности своей системы SBC через традиционную гидравлическую тормозную систему.
