A hagyományos fékrendszerek nem változtak sokat a múlt században, így a "fék-by-wire" technológia fogalma olyan tengeri változást jelent, amelyet az autógyártók és a nagyközönség nem szívesen ölel fel. Miközben a hagyományos hidraulikus rendszerek problémái vannak, van valami megnyugtató, hogy közvetlen és fizikai kapcsolat van a lábad és a fékbetétek vagy a cipő között a jármű négy sarkában. A fék-by-wire megszakítja ezt a kapcsolatot, ezért a technológia természeténél fogva veszélyesebb, mint az elektronikus fojtószelep vezérlés, vagy akár a vezérlés .
A hidraulikus fékek kényelmes jellege
A hagyományos fékrendszerek évtizedek óta működnek, hogy a fékpedál lenyomása hidraulikus nyomást generál, amelyet a fékpofák vagy párnák aktiválásához használnak. Régebbi rendszerekben a pedál közvetlenül egy hidraulikus alkatrészként működik, amelyet master hengerként ismerünk. A modern rendszerekben a féknyereg, amelyet rendszerint vákuummal táplálnak, nagyítja a pedál erejét, és megkönnyíti a fékezést.
Ha a főhenger be van kapcsolva, hidraulikus nyomást fejt ki a fékvezetékekben. Ez a nyomás ezután az egyes kerékben lévő rablóhengerekre hat, amelyek vagy a rotorokat csipeszelik a fékbetétek között, vagy a fékpofákat a dobba kifelé teszik.
A modern hidraulikus fékrendszerek ennél bonyolultabbak, de ugyanezen általános elveken nyugszanak. A hidraulikus vagy vákuum fékerő növeli a meghajtás által igénybe vehető erőt, és olyan technológiák, mint a blokkolásgátló fékek és a vontatásvezérlő rendszerek képesek automatikusan aktiválni vagy felengedni a féket.
Az elektromos és elektrohidraulikus fékeket hagyományosan csak pótkocsikra használják. Mivel a pótkocsiknak már vannak elektromos csatlakozásaik a féklámpákhoz és a jelek elforgatásához, egyszerűen egy elektrohidraulikus főhengeren vagy elektromos működtetőkön keresztül kell vezetni. Hasonló technológiák állnak rendelkezésre néhány OEM-től, de a fékek biztonság szempontjából kritikus jellege miatt az autóipar továbbra is vonzza a fék-by-wire technológiát valódi kapacitással.
Az elektrohidraulikus fékek rövidre állnak
A fék-by-wire rendszerek jelenlegi termése elektrohidraulikus modellt használ, amely nem teljesen elektronikus. Ezek a rendszerek még mindig hidraulikus rendszerekkel rendelkeznek, de a vezető nem közvetlenül aktiválja a főhengert a fékpedál lenyomásával. Ehelyett a főhengert egy villanymotor vagy szivattyú vezérli, amelyet szabályozó egység szabályoz.
Amikor a fékpedált elektrohidraulikus rendszerben nyomják, a vezérlőegység számos érzékelőtől származó információt használ, hogy meghatározza, mekkora fékerő szükséges az egyes kerekekhez. A rendszer ezután alkalmazhatja a szükséges hidraulikus nyomásmennyiséget minden egyes féknyereghez.
A másik fő különbség az elektrohidraulikus és a hagyományos hidraulikus fékrendszerek között az, hogy mekkora a nyomás. Az elektrohidraulikus fékrendszerek általában sokkal nagyobb nyomás alatt működnek, mint a hagyományos rendszerek. A hidraulikus fékek normál vezetési körülmények között körülbelül 800 PSI-n üzemelnek, míg a Sensotronic elektrohidraulikus rendszerek 2 000 és 2300 PSI közötti nyomást tartanak fenn.
Az elektromechanikus rendszerek valóban fékeznek
Míg a termelési modellek még mindig elektrohidraulikus rendszereket használnak, az igazi fék-by-wire technológia teljesen eltávolítja a hidraulikát. Ez a technológia a fékrendszerek biztonság szempontjából kritikus jellegéből adódóan nem jelent meg semmilyen gyártási modellben, de jelentős kutatást és tesztelésen ment keresztül.
Az elektrohidraulikus fékekkel ellentétben az elektromechanikus rendszer összes alkatrésze elektronikus. A féknyergek hidraulikus slave hengerek helyett elektronikus működtetők, és mindent egy nagynyomású főhenger helyett egy vezérlőegység vezérel. Ezek a rendszerek számos további hardvert is igényelnek, beleértve a hőmérsékletet, a szorítóerőt és a működtető pozíció érzékelőket minden egyes féknyeregben.
Az elektromechanikus fékek bonyolult kommunikációs hálózatokat is tartalmaznak, mivel minden egyes féknyeregnek több adatbevitelt kell adnia ahhoz, hogy megfelelő fékerőt állítson elő. Ezeknek a rendszereknek a biztonság szempontjából kritikus jellege miatt általában van egy redundáns, másodlagos busz, amely nyers adatokat szolgáltat a féknyergekhez.
A fék-by-wire technológia ragályos biztonsági problémája
Miközben a hidraulikus és elektromechanikus fékrendszerek potenciálisan biztonságosabbak, mint a hagyományos rendszerek, az ABS, az ESC és más hasonló technológiák nagyobb integrációjának köszönhetően a biztonsági aggodalmak visszatartották őket. A hagyományos fékrendszerek meghibásodhatnak és meghiúsulnak, de csak a katasztrofális veszteség a hidraulikus nyomás miatt teljesen elrabolja a leállási vagy lassítási képességet, míg a bonyolultabb elektromechanikus rendszereknek sok potenciális hiba van.
A biztonsági követelményeknek való megfelelés követelményeit és a biztonsági szempontból kritikus rendszerek - például a fékkel történő - fejlesztésére vonatkozó egyéb iránymutatásokat olyan funkcionális biztonsági előírások szabályozzák, mint az ISO 26262
Ki kínál fék-by-wire technológiát?
A redundancia és a csökkentett adatmennyiséggel képes rendszerek végül az elektromechanikus fék-by-wire technológia eléggé biztonságossá válnak a széleskörű elterjedés érdekében, de ezen a ponton már csak pár OEM-k kísérleteztek elektrohidraulikus rendszerekkel.
A Toyota 2001-ben bevezette az elektrohidraulikus fékrendszert az Estima Hybrid számára, és azóta is rendelkezésre áll az elektronikus vezérlésű fék (EKB) technológiájának változata. A technológia először az USA-ban jelent meg a 2005-ös modellévben a Lexus RX 400h-mal.
Egy példa, amikor a fék-by-wire technológia elszenvedett a bevezetés elmulasztása, amikor a Mercedes-Benz húzta meg a Sensotronic Brake Control (SBC) rendszert, amelyet a 2001-es modellévre is bevezetett. A rendszert hivatalosan 2006-ban hagyták el, miután 2004-ben költséges visszahívást hajtottak végre, és a Mercedes azt állította, hogy a hagyományos hidraulikus fékrendszeren keresztül ugyanazt a funkciót kínálja SBC rendszerének.