Hệ thống phanh truyền thống đã không thay đổi nhiều trong thế kỷ trước, do đó, khái niệm về công nghệ phanh-by-wire đại diện cho một sự thay đổi biển mà các nhà sản xuất ô tô và công chúng nói chung đều không muốn chấp nhận. Trong khi hệ thống thủy lực truyền thống có vấn đề của họ, có một cái gì đó yên tâm trong việc có một kết nối trực tiếp, vật lý giữa bàn chân của bạn và má phanh hoặc giày nằm ở bốn góc của chiếc xe của bạn. Phanh-by-dây phá vỡ kết nối đó, đó là lý do tại sao công nghệ được xem là vốn nguy hiểm hơn so với kiểm soát ga điện tử hoặc thậm chí chỉ đạo bằng dây .
Bản chất an toàn của phanh thủy lực
Cách mà hệ thống phanh truyền thống đã hoạt động trong nhiều thập niên là việc ấn xuống bàn đạp phanh tạo ra áp suất thủy lực sau đó được sử dụng để kích hoạt giày hoặc miếng đệm phanh. Trong các hệ thống cũ hơn, bàn đạp hoạt động trực tiếp trên một bộ phận thủy lực được gọi là xy lanh chính. Trong các hệ thống hiện đại, một bộ tăng áp phanh, thường được cấp nguồn bằng chân không, phóng đại lực của bàn đạp và giúp phanh dễ dàng hơn.
Khi xi lanh chính được kích hoạt, nó tạo ra áp suất thủy lực trong các đường phanh. Áp lực đó sau đó tác động lên các xylanh nô lệ có trong mỗi bánh xe, hoặc là véo một rôto giữa các má phanh hoặc ấn giày phanh vào trong một cái trống.
Hệ thống phanh thủy lực hiện đại phức tạp hơn, nhưng chúng vẫn hoạt động trên nguyên tắc chung. Bộ tăng lực phanh thủy lực hoặc chân không giảm lượng lực mà người lái xe phải áp dụng, và các công nghệ như hệ thống chống bó cứng phanh và hệ thống điều khiển lực kéo có khả năng tự động kích hoạt hoặc giải phóng phanh.
Phanh điện và điện thủy lực theo truyền thống chỉ được sử dụng trên rơ moóc. Kể từ khi rơ moóc đã có kết nối điện cho đèn phanh và tín hiệu lần lượt, đó là một vấn đề đơn giản để dây trong một xi lanh tổng thể điện thủy lực hoặc thiết bị truyền động điện. Công nghệ tương tự có sẵn từ một vài OEM, nhưng tính chất an toàn quan trọng của hệ thống phanh đã dẫn đến một ngành công nghiệp ô tô vẫn còn do dự để áp dụng công nghệ phanh-by-wire trong bất kỳ năng lực thực sự.
Phanh điện thủy lực dừng ngắn
Cây trồng hiện tại của hệ thống phanh bằng dây điện sử dụng một mô hình thủy lực điện không hoàn toàn điện tử. Các hệ thống này vẫn có hệ thống thủy lực, nhưng người lái xe không trực tiếp kích hoạt xi lanh chủ bằng cách nhấn vào bàn đạp phanh. Thay vào đó, xi lanh chính được kích hoạt bởi một động cơ điện hoặc máy bơm được điều khiển bởi một thiết bị điều khiển.
Khi bàn đạp phanh được nhấn trong hệ thống thủy lực điện, thiết bị điều khiển sử dụng thông tin từ một số cảm biến để xác định lực phanh cần thiết cho mỗi bánh xe. Sau đó hệ thống có thể áp dụng lượng áp lực thủy lực cần thiết cho mỗi caliper.
Sự khác biệt chính khác giữa hệ thống phanh thủy lực và thủy lực truyền thống là bao nhiêu áp lực có liên quan. Hệ thống phanh điện thủy lực thường hoạt động dưới áp lực cao hơn nhiều so với các hệ thống truyền thống. Phanh thủy lực hoạt động ở mức 800 PSI trong điều kiện lái xe bình thường, trong khi hệ thống điện thủy lực Sensotronic duy trì áp suất từ 2.000 đến 2.300 PSI.
Hệ thống cơ điện Hệ thống phanh-by-Wire
Trong khi các mô hình sản xuất vẫn sử dụng các hệ thống thủy lực điện, công nghệ phanh theo dây thực sự hoàn toàn không có thủy lực. Công nghệ này chưa xuất hiện trong bất kỳ mô hình sản xuất nào do tính chất an toàn quan trọng của hệ thống phanh, nhưng nó đã trải qua nghiên cứu và thử nghiệm quan trọng.
Không giống như hệ thống phanh điện thủy lực, tất cả các bộ phận trong hệ thống cơ điện đều là điện tử. Các calipers có thiết bị truyền động điện tử thay vì xi lanh nô lệ thủy lực, và tất cả mọi thứ được điều chỉnh trực tiếp bởi một đơn vị kiểm soát thay vì một xi lanh tổng thể áp lực cao. Những hệ thống này cũng yêu cầu một số phần cứng bổ sung, bao gồm cảm biến nhiệt độ, kẹp, và cảm biến vị trí thiết bị truyền động trong mỗi caliper.
Hệ thống phanh điện cũng bao gồm các mạng truyền thông phức tạp vì mỗi caliper phải nhận được nhiều đầu vào dữ liệu để tạo ra lực phanh phù hợp. Và do tính chất quan trọng về an toàn của các hệ thống này, thông thường phải có một xe buýt phụ, dư thừa để cung cấp dữ liệu thô cho các calipers.
The Sticky Safety Issue của công nghệ phanh-by-Wire
Trong khi các hệ thống phanh điện và thủy lực có khả năng an toàn hơn các hệ thống truyền thống, do khả năng tích hợp tốt hơn với ABS, ESC và các công nghệ tương tự khác, các mối lo ngại về an toàn đã khiến chúng trở lại. Hệ thống phanh truyền thống có thể và thất bại, nhưng chỉ mất áp lực thủy lực nghiêm trọng sẽ cướp hoàn toàn trình điều khiển khả năng dừng hoặc giảm tốc, trong khi các hệ thống cơ điện phức tạp hơn có vô số điểm hỏng tiềm ẩn.
Các yêu cầu về chuyển đổi dự phòng và các hướng dẫn khác cho việc phát triển các hệ thống an toàn quan trọng như phanh-by-wire, được điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn an toàn chức năng như ISO 26262
Ai cung cấp công nghệ phanh-by-dây?
Sự thừa và các hệ thống có khả năng làm việc với lượng dữ liệu giảm dần dần sẽ làm cho công nghệ phanh điện bằng dây điện an toàn đủ để áp dụng rộng rãi, nhưng vào thời điểm này chỉ có một vài OEM đã thử nghiệm với các hệ thống thủy lực điện.
Toyota lần đầu tiên giới thiệu một hệ thống phanh điện thủy lực vào năm 2001 cho Estima Hybrid của nó, và các biến thể của công nghệ phanh điện tử (ECB) đã có sẵn kể từ đó. Công nghệ đầu tiên xuất hiện ở Mỹ cho năm 2005 mô hình với Lexus RX 400h.
Một ví dụ mà công nghệ phanh-by-wire bị thất bại khi khởi động là khi Mercedes-Benz kéo hệ thống Kiểm soát Phanh Sensotronic (SBC) của nó, cũng đã được giới thiệu cho năm model năm 2001. Hệ thống này đã chính thức được đưa vào năm 2006 sau một đợt thu hồi tốn kém vào năm 2004, với Mercedes tuyên bố rằng nó sẽ cung cấp cùng chức năng của hệ thống SBC của mình thông qua một hệ thống phanh thủy lực truyền thống.