Bromsvarv sätts i rörelse av broms-by-wire

Bromstekniken har genomgått en betydande utveckling de senaste åren. På grund av tillkomsten av el- och hybridbilar eftersträvades en form av bromsning där en del av den energi som används kan återvinnas: regenerativ bromsning. Och broms-by-wire lämpar sig riktigt bra för detta koncept, bland annat för att ett sådant system kan fungera helt självständigt. I den här artikeln dyker vi lite djupare in i denna nya teknik: Vad gör broms-by-wire så speciellt?

Lite historia innan

Alla kan fortfarande minnas den allra första Toyota Prius. Även om hybridtekniken fortfarande var i sin linda vid den tiden, tänkte Toyota redan på ett bromssystem som skulle kunna fungera bra med hybriddrivlinan. 2001 introducerade varumärket "ECB", som stod för Electronically Controlled Brake. Både den kompakta designen av bromssystemet och precisionen i bromstrycksregleringen (ett elektrohydrauliskt system) var revolutionerande. Systemet introducerades först i Toyota Estima och Alphard, två stora japanska MPV. Andra generationen Prius följde från 2004, Lexus RX 400h och Lexus GS 430. Även den berömda Lexus LFA fick detta bromssystem ombord 2011. Det tog sedan flera år innan ABS/ESP-specialisterna Bosch och Continental utvecklade sitt eget system.

Vad är broms by wire?

Så fort du trampar på pedalen med ett "traditionellt" bromssystem, driver en direkt anslutning kolven i huvudcylindern, som är fylld med hydraulvätska. Denna hydraulvätska pressas sedan genom rör till hjulbromscylindrarna. Detta hydraulsystem är konstruerat på ett sådant sätt att tillräcklig bromskraft genereras för att stoppa bilen. Ett mycket grundläggande koncept som fungerar mycket tillförlitligt. Däremot är det naturligtvis inte särskilt dynamiskt. Tänk om bilen också bromsas på ett annat sätt? Som till exempel av starka dynamoer som kan lagra bromsenergin? Hur får man det konventionella systemet att fungera med det?

Och det är just därför som broms-by-wire introducerades. Med broms-by-wire försvinner den fysiska kopplingen mellan bromspedalen och de delar som utövar bromskraften. Bromspedalens enda funktion är nu att skicka en signal (bokstavligen via en vajer: vajer), med vilken en dator kan fastställa och applicera den bromskraft som krävs. En elektrisk pumpmotor ger nu det nödvändiga bromstrycket i hydraulsystemet. Olika magnetventiler gör resten av jobbet.

En bekant känsla i bromspedalen

Den här nya tekniken är förstås väldigt trevlig, men människor är vanedjur. En av farhågorna som kom upp med införandet av broms-by-wire var känslan i bromspedalen. Med ett "traditionellt" bromssystem kan du tydligt känna baktrycket från bromsvätskan. Och med en elektronisk bromspedal är denna känsla helt frånvarande. Dock?

Vi kan försäkra dig: Samspelet med föraren har noggrant genomtänkts med denna nya typ av bromssystem. I många fall är bromspedalen därför fortfarande kopplad till ett stift som komprimerar bromsvätska i en cylinder. Vätskan i denna cylinder går ingen annanstans och är enbart avsedd att efterlikna känslan av ett konventionellt system. I vissa system används denna cylinder även för att mäta förarens pedaltryck, i andra fall används en hallsensor för att mäta bromspedalens läge.

Men vilken metod som än väljs skickas signalen i båda situationerna till ABS/ESP-datorn. Detta avgör sedan hur mycket bromskraft som faktiskt behövs och kommer sedan att styra pumpmotorn och de rätta magnetventilerna för att realisera detta. Bromssystemet samverkar naturligtvis med system som återvinner bromsenergi. Eftersom datorn i slutändan styr själva bromsverkan, erbjuder detta många ytterligare alternativ. Tänk till exempel på olika körlägen som ekonomi, komfort och sport. Ett centralt Human Machine Interface (HMI) används ofta där alla dessa inställningar kan anpassas efter förarens önskemål.

Fördelarna med broms-by-wire

Du har säkert redan kommit fram till att broms-by-wire är ett mycket användbart koncept. Bromsverkan känns fortfarande densamma för föraren, men under tiden ger den många möjligheter. Några fördelar i korthet:

• Möjligheten att integrera alla typer av säkerhetssystem såsom Autonomous Emergency Braking
• Förbättrad säkerhet genom snabbare reaktionstider och kortare bromssträcka
• Mindre buller och vibrationer i bilen på grund av avsaknad av direktanslutning
• Mer designflexibilitet och lägre systemvikt på grund av avsaknaden av en direkt anslutning
• Minskad bränsleförbrukning genom samarbete med regelsystem
• Möjligheten att samla in data och tillämpa den i realtid för att förbättra körupplevelsen
• Möjligheten att integrera komforthöjande system som olika pedalkänsla i olika körlägen

Varför har brake-by-wire verkligen varit på uppgång nyligen?

Det speciella med broms-by-wire-historien är den tid det tog att verkligen komma igång. Som ofta är fallet inom bilindustrin väntade man först på nödvändighet och på kundacceptans. Detta har försenat introduktionen avsevärt.

Visste du?

Eftersom Formel 1 gick över till hybridteknik från 2014 introducerades broms-by-wire där. Vi kan inte säga säkert om detta har gett utvecklingen ett lyft, men broms-by-wire har tagit fart sedan dess. De senaste systemen har därför oändliga möjligheter.

På grund av denna motvilja kom det definitiva genombrottet för broms-by-wire först efter att både Bosch och Continental introducerade var sitt eget (allmänt tillämpade) system. Bosch introducerade 'iBooster' i slutet av 2013, Continental lanserade i sin tur MK C1 2016. Detta var en stor utveckling för tillverkarna, eftersom de inte längre behövde uppfinna hjulet på nytt själva. Alfa Romeo (Giulia Q), Audi (e-Tron Sportback), Chevrolet (Corvette C8), Porsche (Taycan), Tesla och många andra använder nu ett av dessa system och fler och fler bilmärken följer efter. Nu när miljökraven blir allt hårdare har tillverkarna inget annat val än att fokusera helt på hybridteknik och elektrisk framdrivning. Och regenerativ bromsning är en viktig del av dessa drivlinor. Dessutom kommer saker som autonom bromsning snart att bli ett krav för nya fordon. Broms-by-wire är därför en nödvändighet.

Framtiden för broms-by-wire

År 2022 kan vi säga att framtiden för broms-by-wire ser mycket ljus ut. För närvarande används den främst i det högre segmentet, men som med all ny teknik kommer den även att finnas tillgänglig för de lägre segmenten inom en snar framtid. Fördelarna är trots allt stora och den starka tillväxten på elbilsmarknaden kommer att förstärka detta ytterligare. I år kommer Continental till exempel att börja producera den andra generationen av deras broms-by-wire-lösning: MK C2. Den är ännu lättare och ger ännu högre effektivitet vid regenerativ inbromsning.

ACtronics håller därför noga koll på denna utveckling, för så fort dessa system blir standard kommer något utan tvekan att gå sönder. Och givetvis kommer vi då att tillhandahålla en lämplig revideringslösning. Tills dess, om du redan har ett broms-by-wire-system i verkstaden som orsakar problem, vänligen kontakta oss. Vi kanske kan hjälpa dig vidare.