Traditionele remsystemen zijn de afgelopen eeuw niet veel veranderd, dus het concept van brake-by-wire-technologie vertegenwoordigt een verandering die autofabrikanten en het publiek niet graag omarmden. Brake-by-wire verwijst naar remsystemen die de remmen elektrisch aansturen.
De geruststellende aard van hydraulische remmen
In traditionele remsystemen genereert het indrukken van het rempedaal hydraulische druk die de remschoenen of -blokken activeert. Bij oudere systemen werkt het pedaal rechtstreeks in op een hydraulisch onderdeel dat bekend staat als een primaire cilinder. In moderne systemen vergroot een rembekrachtiger, meestal aangedreven door vacuüm, de kracht van het pedaal en maakt het gemakkelijker om te remmen. Brake-by-wire verbreekt die verbinding en daarom wordt de technologie door sommigen als gevaarlijker gezien dan elektronische gasklepregeling of steer-by-wire. Wanneer de primaire cilinder wordt geactiveerd, genereert deze hydraulische druk in de remleidingen. Die druk werkt vervolgens op de secundaire cilinders in elk wiel, die ofwel een rotor tussen remblokken knijpen of remschoenen naar buiten drukken in een trommel. Moderne hydraulische remsystemen zijn ingewikkelder dan dat, maar werken volgens hetzelfde algemene principe. Hydraulische of vacuüm rembekrachtigers verminderen de hoeveelheid kracht die de bestuurder moet uitoefenen. Technologieën zoals antiblokkeerremmen en tractiecontrolesystemen kunnen de remmen automatisch activeren of deactiveren. Elektrische en elektrohydraulische remmen worden traditioneel alleen op aanhangers gebruikt. Omdat trailers elektrische aansluitingen hebben voor remlichten en richtingaanwijzers, is het eenvoudig om een elektrohydraulische primaire cilinder of elektrische actuatoren aan te sluiten. Soortgelijke technologieën zijn verkrijgbaar bij OEM’s, maar de veiligheidskritieke aard van remmen heeft geresulteerd in een auto-industrie die aarzelt om rem-by-wire-technologie toe te passen. Met de opkomst van zelfrijdende en geassisteerde rijsystemen, is brake-by-wire echter breder gebruikt.
Elektrohydraulische remmen Stop kort
De huidige brake-by-wire-systemen maken gebruik van een elektrohydraulisch model dat niet volledig elektronisch is. Deze systemen hebben hydraulische systemen, maar de bestuurder activeert de primaire cilinder niet rechtstreeks door het rempedaal in te trappen. In plaats daarvan wordt de primaire cilinder geactiveerd door een elektromotor of pomp die wordt geregeld door een besturingseenheid. Wanneer bij een elektrohydraulisch systeem het rempedaal wordt ingetrapt, gebruikt de regeleenheid informatie van een aantal sensoren om te bepalen hoeveel remkracht elk wiel nodig heeft. Het systeem kan dan de benodigde hoeveelheid hydraulische druk op elke remklauw uitoefenen. Het andere grote verschil tussen elektrohydraulische en traditionele hydraulische remsystemen is de hoeveelheid druk. Elektrohydraulische remsystemen werken doorgaans onder hogere druk dan traditionele systemen. Hydraulische remmen werken bij ongeveer 800 PSI onder normale rijomstandigheden, terwijl de elektrohydraulische systemen van Sensotronic een druk tussen 2.000 en 2.300 PSI handhaven.
Elektromechanische systemen zijn echt Brake-by-Wire
Terwijl productiemodellen nog steeds gebruik maken van elektrohydraulische systemen, maakt echte brake-by-wire-technologie de hydrauliek volledig overbodig. Deze technologie is in geen enkel productiemodel teruggevonden vanwege de veiligheidskritieke aard van remsystemen. Toch heeft het aanzienlijk onderzoek en testen ondergaan. In tegenstelling tot elektrohydraulische remmen zijn de componenten in een elektromechanisch systeem elektronisch. De remklauwen hebben elektronische aandrijvingen in plaats van hydraulische secundaire cilinders, en alles wordt aangestuurd door een regeleenheid in plaats van een primaire hogedrukcilinder. Deze systemen vereisen ook een verscheidenheid aan aanvullende hardware, waaronder temperatuur-, klemkracht- en actuatorpositiesensoren in elke remklauw. Elektromechanische remmen omvatten gecompliceerde communicatienetwerken, aangezien elke remklauw meerdere gegevensinvoer ontvangt om de juiste hoeveelheid remkracht te genereren. Vanwege de veiligheidskritieke aard van deze systemen is er doorgaans een redundante, secundaire bus om onbewerkte gegevens aan de passers te leveren.
Het kleverige veiligheidsprobleem van Brake-by-Wire-technologie
Hydro-elektrische en elektromechanische remsystemen zijn potentieel veiliger dan traditionele systemen. Vanwege het potentieel voor een grotere integratie met ABS, ESC en vergelijkbare technologieën, hebben veiligheidsproblemen deze systemen echter tegengehouden. Traditionele remsystemen kunnen en zullen falen, maar alleen een catastrofaal verlies van hydraulische druk zal de bestuurder volledig beletten te stoppen of te vertragen. Inherent complexere elektromechanische systemen hebben een groot aantal potentiële storingspunten. Failover-vereisten en andere richtlijnen voor de ontwikkeling van veiligheidskritieke systemen zoals brake-by-wire, worden beheerst door functionele veiligheidsnormen zoals ISO 26262.
Wie biedt Brake-by-Wire-technologie?
Redundantie en systemen die in staat zijn om met een beperkte hoeveelheid gegevens te werken, zullen uiteindelijk de elektromechanische rem-by-wire-technologie veilig genoeg maken voor wijdverbreide toepassing. Op dit moment hebben slechts een paar OEM’s geëxperimenteerd met elektrohydraulische systemen. Toyota introduceerde in 2001 een elektrohydraulisch remsysteem voor zijn Estima Hybrid. Sindsdien zijn er variaties op de Electronically Controlled Brake (ECB)-technologie beschikbaar. De technologie verscheen voor het eerst in de VS voor het modeljaar 2005 met de Lexus RX 400h. Een voorbeeld waarbij de rem-by-wire-technologie te lijden had onder een mislukte lancering, was toen Mercedes-Benz zijn Sensotronic Brake Control (SBC) -systeem trok, dat ook voor het modeljaar 2001 was geïntroduceerd. Het systeem werd officieel in 2006 ingetrokken na een kostbare terugroepactie in 2004, waarbij Mercedes beweerde dat het dezelfde functionaliteit van zijn SBC-systeem zou bieden via een traditioneel hydraulisch remsysteem.
