Traditsioonilised pidurisüsteemid ei ole viimase sajandi jooksul palju muutunud, nii et pidurdamise tehnoloogia kontseptsioon kujutab endast muutust, mida autotootjad ja avalikkus ei soovinud omaks võtta. Brake-by-wire viitab pidurisüsteemidele, mis juhivad pidureid elektriliste vahenditega.
Hüdrauliliste pidurite lohutav olemus
Traditsioonilistes pidurisüsteemides tekitab piduripedaali vajutamine hüdraulilise rõhu, mis aktiveerib piduriklotsid või -klotsid. Vanemates süsteemides toimib pedaal otse hüdraulilisele komponendile, mida tuntakse esmase silindrina. Kaasaegsetes süsteemides suurendab pidurivõimendi, mis töötab tavaliselt vaakumiga, pedaali jõudu ja muudab pidurdamise lihtsamaks.
Brake-by-wire katkestab selle ühenduse, mistõttu mõned peavad seda tehnoloogiat ohtlikumaks kui elektrooniline gaasihoob või juhtmega juhtimine.
Kui esmane silinder on aktiveeritud, tekitab see pidurivoolikutes hüdraulilise rõhu. See rõhk mõjub seejärel igas rattas olevatele sekundaarsetele silindritele, mis kas pigistavad rootori piduriklotside vahele või suruvad piduriklotsid väljapoole trumlisse.
Kaasaegsed hüdraulilised pidurisüsteemid on sellest keerulisemad, kuid töötavad samal üldpõhimõttel. Hüdraulilised või vaakumpidurivõimendid vähendavad jõudu, mida juht peab rakendama. Sellised tehnoloogiad nagu mitteblokeeruvad pidurid ja veojõukontrollisüsteemid on võimelised pidureid automaatselt aktiveerima või vabastama.
Elektrilisi ja elektrohüdraulilisi pidureid on traditsiooniliselt kasutatud ainult haagistel. Kuna haagistel on piduritulede ja suunatulede elektriühendused, on lihtne ühendada elektrohüdrauliline primaarsilindri või elektriajamid. Sarnased tehnoloogiad on saadaval ka originaalseadmete tootjatelt, kuid pidurite ohutuse seisukoh alt kriitiline olemus on toonud kaasa autotööstuse, mis kõhkleb juhtmevaba piduritehnoloogia kasutuselevõtul. Ent isejuhtivate ja abistavate süsteemide levikuga on pidurisüsteem laialdasem alt kasutusel.
Elektrohüdraulilised pidurid peatuvad lühid alt
Praegused brake-by-wire süsteemid kasutavad elektrohüdraulilist mudelit, mis ei ole täielikult elektrooniline. Nendel süsteemidel on hüdrosüsteemid, kuid juht ei aktiveeri piduripedaali vajutades otse esmast silindrit. Selle asemel aktiveerib esmase silindri elektrimootor või pump, mida reguleerib juhtseade.
Kui elektrohüdraulilises süsteemis vajutatakse piduripedaali, kasutab juhtseade mitmelt andurilt saadud teavet, et määrata, kui palju pidurdusjõudu iga ratas vajab. Süsteem saab seejärel rakendada igale pidurisadulale vajaliku koguse hüdraulilist rõhku.
Teine peamine erinevus elektrohüdrauliliste ja traditsiooniliste hüdrauliliste pidurisüsteemide vahel on sellega seotud surve suurus. Elektrohüdraulilised pidurisüsteemid töötavad tavaliselt kõrgema rõhu all kui traditsioonilised süsteemid. Hüdraulilised pidurid töötavad tavalistes sõidutingimustes umbes 800 PSI juures, samas kui Sensotronic elektrohüdraulilised süsteemid hoiavad rõhku vahemikus 2000–2300 PSI.
Elektromehaanilised süsteemid on tõesti juhtmevabad
Kuigi tootmismudelites kasutatakse endiselt elektrohüdraulilisi süsteeme, kaotab tõeline piduritehnoloogia hüdraulika täielikult. Pidurisüsteemide ohutuskriitilisuse tõttu pole seda tehnoloogiat üheski tootmismudelis kasutatud. Siiski on seda põhjalikult uuritud ja testitud.
Erinev alt elektrohüdraulilistest piduritest on elektromehaanilise süsteemi komponendid elektroonilised. Pihustitel on hüdrauliliste sekundaarsete silindrite asemel elektroonilised ajamid ja kõike juhib kõrgsurve primaarsilindri asemel juhtseade. Need süsteemid nõuavad ka mitmesuguseid täiendavaid riistvarasid, sealhulgas temperatuuri, kinnitusjõu ja täiturmehhanismi asendi andureid igas nihikus.
Elektromehaanilised pidurid sisaldavad keerulisi sidevõrke, kuna iga pidurisadula saab õige koguse pidurdusjõu tekitamiseks mitu sisendit. Nende süsteemide ohutuskriitilise olemuse tõttu on toorandmete edastamiseks pidurisadulatele tavaliselt olemas üleliigne sekundaarne siin.
Brake-By-Wire tehnoloogia kleepuv ohutusprobleem
Hüdroelektrilised ja elektromehaanilised pidurisüsteemid on potentsiaalselt ohutumad kui traditsioonilised süsteemid. Kuna aga ABS-i, ESC-i ja sarnaste tehnoloogiatega on võimalik paremini integreerida, on ohutusprobleemid neid süsteeme tagasi hoidnud. Traditsioonilised pidurisüsteemid võivad ebaõnnestuda ja ebaõnnestuvad, kuid ainult katastroofiline hüdraulilise rõhu kadu takistab juhil täielikult peatumist või kiirust vähendamast. Oma olemuselt keerukamatel elektromehaanilistel süsteemidel on palju potentsiaalseid tõrkepunkte.
Tõrkenõuded ja muud juhised ohutuskriitiliste süsteemide (nt pidurdamine juhtme kaudu) arendamiseks on reguleeritud funktsionaalsete ohutusstandarditega, nagu ISO 26262.
Kes pakub Brake-By-Wire tehnoloogiat?
Koondamine ja süsteemid, mis on võimelised töötama väiksema andmehulgaga, muudavad lõpuks elektromehaanilise juhtmega pidurdamise tehnoloogia piisav alt turvaliseks, et seda laialdaselt kasutusele võtta. Praegu on ainult paar originaalseadmete tootjat elektrohüdraulilisi süsteeme katsetanud.
Toyota tutvustas 2001. aastal oma Estima Hybridile elektrohüdraulilist pidurisüsteemi. Selle elektrooniliselt juhitava piduri (ECB) tehnoloogia variatsioonid on sellest ajast peale saadaval olnud. Tehnoloogia ilmus esmakordselt USA-s Lexus RX 400h mudeliaastal 2005.
Näide, kus pidurijuhtimistehnoloogiat ei õnnestunud käivitada, oli see, kui Mercedes-Benz tõmbas oma Sensotronic Brake Control (SBC) süsteemi, mis võeti kasutusele ka 2001. mudeliaastal. Süsteem võeti ametlikult välja 2006. aastal pärast kulukat tagasivõtmist 2004. aastal, kusjuures Mercedes väitis, et see pakub traditsioonilise hüdraulilise pidurisüsteemi kaudu oma SBC-süsteemiga sama funktsiooni.
