Hệ thống phanh truyền thống không thay đổi nhiều trong thế kỷ trước, vì vậy khái niệm về công nghệ phanh bằng dây đại diện cho một sự thay đổi mà các nhà sản xuất ô tô và công chúng đã miễn cưỡng chấp nhận. Phanh bằng dây đề cập đến hệ thống phanh điều khiển phanh thông qua các phương tiện điện.
Bản chất thoải mái của Phanh thủy lực
Trong hệ thống phanh truyền thống, nhấn bàn đạp phanh sẽ tạo ra áp suất thủy lực kích hoạt guốc hoặc guốc phanh. Trong các hệ thống cũ hơn, bàn đạp tác động trực tiếp lên một bộ phận thủy lực được gọi là xi lanh chính. Trong các hệ thống hiện đại, bộ trợ lực phanh, thường chạy bằng chân không, phóng đại lực của bàn đạp và giúp phanh dễ dàng hơn.
Phanh bằng dây làm đứt kết nối đó, đó là lý do tại sao công nghệ này được một số người coi là nguy hiểm hơn điều khiển bướm ga điện tử hoặc điều khiển bằng dây.
Khi xylanh sơ cấp được kích hoạt, nó tạo ra áp suất thủy lực trong các đường phanh. Sau đó, áp suất đó sẽ tác động lên các xi lanh thứ cấp có trong mỗi bánh xe, có thể kẹp một rôto giữa má phanh hoặc ép giày phanh ra phía ngoài vào tang trống.
Hệ thống phanh thủy lực hiện đại phức tạp hơn thế nhưng hoạt động trên cùng một nguyên tắc chung. Bộ trợ lực phanh thủy lực hoặc chân không giúp giảm lượng lực mà người lái phải tác động. Các công nghệ như phanh chống bó cứng và hệ thống kiểm soát độ bám đường có khả năng tự động kích hoạt hoặc nhả phanh.
Phanh điện và điện thủy lực từ trước đến nay chỉ được sử dụng trên xe kéo. Vì rơ moóc có các kết nối điện cho đèn phanh và đèn xi nhan, nên rất dễ dàng đi dây trong xi lanh sơ cấp điện thủy lực hoặc các thiết bị truyền động điện. Các công nghệ tương tự có sẵn từ các OEM, nhưng tính chất quan trọng về an toàn của phanh đã dẫn đến ngành công nghiệp ô tô vẫn do dự trong việc áp dụng công nghệ phanh bằng dây. Tuy nhiên, với sự gia tăng của hệ thống tự lái và hỗ trợ lái xe, phanh bằng dây đã được sử dụng rộng rãi hơn.
Phanh điện thủy lực Dừng lại
Hệ thống phanh bằng dây hiện nay sử dụng kiểu điện thủy lực không hoàn toàn bằng điện tử. Các hệ thống này có hệ thống thủy lực, nhưng người lái xe không kích hoạt trực tiếp xi lanh chính bằng cách nhấn bàn đạp phanh. Thay vào đó, xi lanh chính được kích hoạt bằng động cơ điện hoặc máy bơm được điều chỉnh bởi bộ điều khiển.
Khi nhấn bàn đạp phanh trong hệ thống điện thủy lực, bộ phận điều khiển sử dụng thông tin từ một số cảm biến để xác định lực phanh mà mỗi bánh xe cần. Sau đó, hệ thống có thể áp dụng lượng áp suất thủy lực cần thiết cho mỗi thước cặp.
Sự khác biệt chính khác giữa hệ thống phanh điện thủy lực và phanh thủy lực truyền thống là áp suất bao nhiêu. Hệ thống phanh điện thủy lực thường hoạt động dưới áp suất cao hơn các hệ thống truyền thống. Phanh thủy lực hoạt động ở khoảng 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 thực sự được phanh bằng dây
Trong khi các mô hình sản xuất vẫn sử dụng hệ thống điện thủy lực, công nghệ phanh bằng dây thực sự loại bỏ hoàn toàn thủy lực. Công nghệ này đã không xuất hiện trong bất kỳ mô hình sản xuất nào do tính chất quan trọng về an toàn của hệ thống phanh. Tuy nhiên, nó đã trải qua quá trình nghiên cứu và thử nghiệm đáng kể.
Không giống như phanh điện thủy lực, các thành phần trong hệ thống cơ điện là điện tử. Các thước kẹp có bộ truyền động điện tử thay vì xi lanh thứ cấp thủy lực, và mọi thứ được điều khiển bởi bộ phận điều khiển thay vì xi lanh sơ cấp áp suất cao. Các hệ thống này cũng yêu cầu nhiều loại phần cứng bổ sung, bao gồm cảm biến nhiệt độ, lực kẹp và vị trí của cơ cấu chấp hành trong mỗi thước cặp.
Phanh cơ điện bao gồm các mạng liên lạc phức tạp vì mỗi thước cặp nhận được nhiều dữ liệu đầu vào để tạo ra lượng lực phanh thích hợp. Do tính chất quan trọng về an toàn của các hệ thống này, thường có một bus thứ cấp, dự phòng để cung cấp dữ liệu thô đến bộ định lượng.
Vấn đề An toàn Nổi bật của Công nghệ Phanh-Bằng Dây
Hệ thống phanh thủy điện và cơ điện có khả năng an toàn hơn các hệ thống truyền thống. Tuy nhiên, do tiềm năng tích hợp nhiều hơn với ABS, ESC và các công nghệ tương tự, những lo ngại về an toàn đã kìm hãm các hệ thống này. Hệ thống phanh truyền thống có thể và không thành công, nhưng chỉ một sự mất mát nghiêm trọng của áp suất thủy lực sẽ hoàn toàn ngăn người lái dừng lại hoặc giảm tốc độ. Các hệ thống cơ điện vốn dĩ phức tạp hơn có vô số điểm hỏng hóc tiềm ẩn.
Các yêu cầu về dự phòng và các hướng dẫn khác để phát triển các hệ thống quan trọng về an toàn như phanh bằng dây, được điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn an toàn chức năng như ISO 26262.
Ai cung cấp công nghệ phanh bằng dây?
Dự phòng và các hệ thống có khả năng làm việc với lượng dữ liệu giảm dần cuối cùng sẽ làm cho công nghệ phanh từng dây cơ điện đủ an toàn để áp dụng rộng rãi. Tại thời điểm này, chỉ có một số OEM đã thử nghiệm hệ thống điện thủy lực.
Toyota đã giới thiệu hệ thống phanh điện-thủy lực vào năm 2001 cho Estima Hybrid của mình. Các biến thể của công nghệ Phanh Điều khiển Điện tử (ECB) của nó đã có sẵn kể từ đó. Công nghệ này lần đầu tiên xuất hiện tại Hoa Kỳ vào năm mô hình 2005 với Lexus RX 400h.
Một ví dụ mà công nghệ phanh bằng dây dẫn không thể khởi chạy là khi Mercedes-Benz kéo hệ thống Kiểm soát phanh điện tử (SBC), cũng đã được giới thiệu vào năm 2001. Hệ thống này chính thức được kéo vào năm 2006 sau một đợt triệu hồi tốn kém vào năm 2004, với việc Mercedes tuyên bố rằng hãng sẽ cung cấp chức năng tương tự như hệ thống SBC của mình thông qua hệ thống phanh thủy lực truyền thống.
