سیستم‌های ترمز سنتی در قرن گذشته تغییر چندانی نکرده‌اند، بنابراین مفهوم فناوری ترمز با سیم نشان‌دهنده تغییری است که خودروسازان و مردم تمایلی به پذیرش آن نداشتند. Brake-by-wire به سیستم های ترمزی اطلاق می شود که ترمزها را از طریق وسایل الکتریکی کنترل می کنند.
طبیعت راحت ترمزهای هیدرولیک
در سیستم های ترمز سنتی، فشار دادن روی پدال ترمز باعث ایجاد فشار هیدرولیکی می شود که کفش یا لنت ترمز را فعال می کند. در سیستم‌های قدیمی‌تر، پدال مستقیماً روی یک جزء هیدرولیکی که به عنوان سیلندر اولیه شناخته می‌شود، عمل می‌کند. در سیستم‌های مدرن، تقویت‌کننده ترمز که معمولاً با خلاء کار می‌کند، نیروی پدال را بزرگ‌تر کرده و ترمز کردن را آسان‌تر می‌کند.
ترمز با سیم این اتصال را قطع می کند، به همین دلیل است که برخی این فناوری را خطرناک تر از کنترل الکترونیکی دریچه گاز یا فرمان به سیم می دانند.
هنگامی که سیلندر اولیه فعال می شود، فشار هیدرولیک در خطوط ترمز ایجاد می کند. این فشار متعاقباً روی سیلندرهای ثانویه موجود در هر چرخ تأثیر می‌گذارد که یا یک روتور را بین لنت‌های ترمز فشار می‌دهد یا کفش‌های ترمز را به سمت بیرون در یک درام فشار می‌دهد.
سیستم های ترمز هیدرولیک مدرن پیچیده تر از آن هستند اما بر اساس یک اصل کلی کار می کنند. بوسترهای ترمز هیدرولیک یا خلاء میزان نیرویی که راننده باید اعمال کند را کاهش می دهد. فن آوری هایی مانند ترمزهای ضد قفل و سیستم های کنترل کشش می توانند به طور خودکار ترمزها را فعال یا رها کنند.
ترمزهای الکتریکی و الکتروهیدرولیک به طور سنتی فقط در تریلرها استفاده می شود. از آنجایی که تریلرها دارای اتصالات الکتریکی برای چراغ های ترمز و چراغ های راهنما هستند، سیم کشی آن در سیلندر اولیه الکتروهیدرولیک یا محرک های الکتریکی آسان است.فناوری‌های مشابهی از OEMها در دسترس هستند، اما ماهیت حیاتی ترمزها به صنعت خودروسازی منجر شده است که در اتخاذ فناوری ترمز به سیم مردد است. با این حال، با ظهور سیستم‌های خودران و کمک رانندگی، ترمز با سیم کاربرد گسترده‌تری داشته است.
ترمزهای الکتروهیدرولیک توقف کوتاه
سیستم های ترمز با سیم فعلی از یک مدل الکترو هیدرولیک استفاده می کنند که کاملاً الکترونیکی نیست. این سیستم ها دارای سیستم های هیدرولیک هستند، اما راننده مستقیماً سیلندر اولیه را با فشار دادن پدال ترمز فعال نمی کند. در عوض، سیلندر اولیه توسط یک موتور الکتریکی یا پمپ فعال می شود که توسط یک واحد کنترل تنظیم می شود.
وقتی پدال ترمز در یک سیستم الکترو هیدرولیک فشار داده می شود، واحد کنترل از اطلاعات تعدادی سنسور برای تعیین میزان نیروی ترمز مورد نیاز هر چرخ استفاده می کند. سپس سیستم می تواند مقدار لازم فشار هیدرولیک را به هر کولیس اعمال کند.
تفاوت اصلی دیگر بین سیستم‌های ترمز هیدرولیک الکتروهیدرولیک و سنتی این است که چقدر فشار وارد می‌شود.سیستم های ترمز الکتروهیدرولیک معمولاً تحت فشارهای بالاتر نسبت به سیستم های سنتی کار می کنند. ترمزهای هیدرولیک در شرایط رانندگی عادی با حدود 800 PSI کار می کنند، در حالی که سیستم های الکترو هیدرولیک Sensotronic فشار را بین 2000 تا 2300 PSI حفظ می کنند.
سیستم های الکترومکانیکی واقعاً ترمز با سیم هستند
در حالی که مدل‌های تولیدی هنوز از سیستم‌های الکتروهیدرولیک استفاده می‌کنند، فناوری واقعی ترمز با سیم به طور کامل هیدرولیک را از بین می‌برد. این فناوری به دلیل ماهیت حیاتی ایمنی سیستم های ترمز در هیچ مدل تولیدی دیده نشده است. با این حال، آن را تحت تحقیقات و آزمایش های قابل توجهی قرار داده است.
بر خلاف ترمزهای الکترو هیدرولیک، اجزای یک سیستم الکترومکانیکی الکترونیکی هستند. کولیس ها به جای سیلندرهای ثانویه هیدرولیک دارای محرک های الکترونیکی هستند و همه چیز به جای سیلندر اولیه فشار قوی توسط یک واحد کنترل کنترل می شود. این سیستم ها همچنین به انواع سخت افزار اضافی از جمله دما، نیروی گیره و سنسورهای موقعیت محرک در هر کولیس نیاز دارند.
ترمزهای الکترومکانیکی شامل شبکه‌های ارتباطی پیچیده‌ای هستند زیرا هر کولیس ورودی داده‌های متعددی را برای تولید مقدار مناسب نیروی ترمز دریافت می‌کند. به دلیل ماهیت حیاتی ایمنی این سیستم ها، معمولاً یک گذرگاه اضافی و ثانویه برای تحویل داده های خام به کولیس ها وجود دارد.
مساله ایمنی چسبنده فناوری Brake-By-Wire
سیستم های ترمز هیدروالکتریک و الکترومکانیکی به طور بالقوه ایمن تر از سیستم های سنتی هستند. با این حال، با توجه به پتانسیل یکپارچگی بیشتر با ABS، ESC و فناوری‌های مشابه، نگرانی‌های ایمنی این سیستم‌ها را متوقف کرده است. سیستم های ترمز سنتی ممکن است از کار بیفتند و خراب می شوند، اما تنها کاهش فاجعه بار فشار هیدرولیک به طور کامل از توقف یا کاهش سرعت راننده جلوگیری می کند. سیستم‌های الکترومکانیکی پیچیده‌تر ذاتاً نقاط شکست بالقوه زیادی دارند.
الزامات Failover، و سایر دستورالعمل‌ها برای توسعه سیستم‌های حیاتی ایمنی مانند ترمز با سیم، توسط استانداردهای ایمنی عملکردی مانند ISO 26262 کنترل می‌شوند.
چه کسی فناوری Brake-By-Wire را ارائه می دهد؟
افزونگی و سیستم‌هایی که قادر به کار با حجم کمتری از داده‌ها هستند، در نهایت فناوری الکترومکانیکی ترمز با سیم را به اندازه کافی برای استفاده گسترده ایمن می‌کنند. در این مرحله، تنها چند OEM با سیستم های الکترو هیدرولیک آزمایش کرده اند.
تویوتا در سال 2001 یک سیستم ترمز الکتروهیدرولیک را برای Estima Hybrid خود معرفی کرد. از آن زمان تاکنون انواع فناوری ترمز کنترل شده الکترونیکی (ECB) در دسترس بوده است. این فناوری برای اولین بار در سال 2005 با Lexus RX 400h در ایالات متحده ظاهر شد.
نمونه ای که در آن فناوری ترمز با سیم از شکست در راه اندازی رنج می برد، زمانی بود که مرسدس بنز سیستم Sensotronic Brake Control (SBC) خود را که برای سال مدل 2001 نیز معرفی شده بود، کشید. این سیستم به طور رسمی در سال 2006 پس از فراخوانی پرهزینه در سال 2004، با مرسدس بنز مدعی شد که همان عملکرد سیستم SBC خود را از طریق یک سیستم ترمز هیدرولیک سنتی ارائه می‌دهد، رسماً خارج شد.
