Tradycyjne hydrauliczne układy hamulcowe nie zmieniły się istotnie w ciągu ostatnich stuleci. Dobrze, że już dawno przestawiliśmy się z hamulców bębnowych na tarczowe. Z wprowadzeniem ABS i ESP banalnie proste układy stały się trochę bardziej skomplikowane. Później nastąpiła dalsza elektronizacja, np. w formie asystenta hamowania awaryjnego (AEB). Mimo to układ hamulcowy nadal opierał się na „prostej” hydraulice. Opcję zamiany konwencjonalnych układów hydraulicznych/mechanicznych na sterowane elektronicznie testowano najpierw w lotnictwie, w ramach technologii Fly by Wire. Systemy sterowania służące do kierowania, regulacji ciągu i hamowania zostały zamienione na elektryczne, eliminując komponenty mechaniczne, takie jak kable i drążki. Technicy lotnictwa stwierdzili, że rezygnacja z komponentów mechanicznych, zajmujących wiele miejsca, i zastąpienie ich systemami elektronicznymi wyraźnie zwiększa niezawodność pojazdów powietrznych. Poza tym mają one bardziej kompaktową konstrukcję. Do tej pory przemysł motoryzacyjny stosował elektrycznie sterowane układy w produkcji seryjnej tylko w formie technologii Throttle by Wire (sterowanie przepustnicą za pomocą kabla). Od dawna trwają też prace nad elektrycznie sterowanymi hamulcami.

Częściowo lub w pełni elektroniczne

Istnieją trzy rodzaje rozwiązań typu Brake by Wire, istotne z punktu widzenia rozwoju układów hamulcowych: rozwiązanie elektrohydrauliczne, w pełni elektryczne i połączenie obu poprzednich. Układ elektrohydrauliczny nie wymaga żadnego wzmacniacza siły hamowania. Wykorzystuje on czujniki i nastawniki, które mierzą nacisk na pedał hamulca. Siła ta przekazywana jest z głównego cylindra hamulcowego – przez płyn hamulcowy i cylinder odbierający – na wszystkie hamulce. Dzięki jednostkom sterującym i skutecznym nastawnikom ciśnienie wywierane na hamulce może być o wiele większe niż w hamulcach tradycyjnych (140 barów w porównaniu do 55 barów). Mercedes-Benz zastosował tę technologię w kilku pojazdach produkowanych seryjnie w postaci systemu Sensotronic Brake Control (SBC). SBC był jednak tylko krótkim epizodem: firma Bosch produkowała go dla seryjnych pojazdów Mercedesa, np. klasy E (211) od 2002 do 2006 r., czyli tylko przez cztery lata. Powodem było kilka wad konstrukcyjnych układu. Poza tym wymaga on regularnych interwencji serwisu i wymiany, która kosztuje z reguły znacznie powyżej 1000 euro, chociaż rynek oferuje już znacznie tańsze naprawy. Drugie rozwiązanie to układ w pełni elektryczny, w którym wszystkie komponenty hydrauliczno-mechaniczne zamieniono na elektryczne. Na wszystkich kołach na zacisku hamulcowym zamontowano sterownik i elektroniczny nastawnik. Przez kabel magistrali szeregowej centralna jednostka sterownicza przesyła dane do zacisku hamulcowego. Oddzielne czujniki na każdym zacisku hamulcowym rejestrują temperaturę, siłę zwierania i pozycję nastawnika. W przypadku awarii jednego lub kilku sterowników zacisku hamulcowego centralna jednostka sterująca może utrzymać działanie układu. Obecny czas reakcji układów wynosi 90 ms w porównaniu do 300 ms w układach konwencjonalnych. Możliwy jest dalszy rozwój na potrzeby półautonomicznych i w pełni autonomicznych pojazdów. Ponieważ nastawniki na zaciskach hamulcowych są w pełni elektryczne, w czasie nieużywania tłoki mogą zostać w pełni wsunięte. Zmniejsza to opór tarcia, a z nim zużycie paliwa oraz emisję spalin. Jednym z czołowych producentów w pełni elektrycznych układów hamulcowych jest Brembo.

Prąd płynie szybciej

Trzeci typ układów hamulcowych to połączenie układu elektrohydraulicznego i w pełni elektrycznego. Posiada on elektrohydrauliczne części na przedniej osi, a w pełni elektryczne na tylnej. Ten łączony układ stosowany jest w pojazdach, których hamulce przednie są większe, ponieważ w tym przypadku części w pełni elektryczne nie mogą być zamontowane bezpośrednio na zaciskach hamulców przednich ze względów przestrzennych. Tradycyjne hydrauliczne układy mają swoje słabe strony, ale kierowcy czują się pewnie, wiedząc, że w przypadku awarii układu hamulcowego pedał działa na wszystkie cztery hamulce i samochód może zwolnić lub zostać zatrzymany. To jest minus układów typu Brake by Wire i dlatego też technologia ta już od 15 lat jest w fazie rozwoju. Układy Brake by Wire są, co prawda, postępowe, wymagają jednak oddzielnego zasilania z akumulatora głównego. W przypadku w pełni elektrycznych układów stanowi to konieczne zabezpieczenie na wypadek awarii. To jednak sprawia, że układ jest przede wszystkim cięższy i droższy. Potencjalnie, dzięki możliwości integracji programów stabilizacji toru jazdy i bardziej zaawansowanych układów ABS, technologia Brake by Wire oferuje większe bezpieczeństwo niż tradycyjne układy hydrauliczne. Jednak ze względu na skomplikowaną problematykę bezpieczeństwa w razie awarii, minie jeszcze trochę czasu zanim układy te będą spełniać przepisy bezpieczeństwa drogowego.