L'elettrificazione del propulsore modifica anche il sistema frenante. Per garantire sensazioni di frenata e sicurezza nel sistema Brake-by-Wire, sono essenziali misurazioni di pressione accurate.
Con il passaggio alla mobilità a zero emissioni, gli sviluppatori affrontano una forte pressione innovativa – non solo per il motore, ma anche per componenti di sicurezza tradizionali come il sistema frenante.
Dalla idraulica all'elettronica
Il sistema frenante idraulico odierno è il risultato di decenni di ottimizzazione. Il guidatore percepisce attraverso l'assistente alla frenata un effetto di pedalata amplificato – fino a un certo punto, il cosiddetto «punto del ginocchio», oltre il quale l'assistenza del servo si riduce. Questo protegge dal bloccaggio involontario, ma può anche portare a una rapida diminuzione dell'efficacia frenante – in particolare nelle frenate d'emergenza.
Un altro problema è la mancanza di sensazioni di frenata nei sistemi elettroidraulici. L'industria definisce questa sensazione come un «pedale duro» – la percezione soggettiva che tra l'azione sul pedale e il rallentamento del veicolo non ci sia una connessione chiara.
Il sistema Brake-by-Wire cambia tutto
Con il ritiro del motore a combustione, anche la fonte di depressione per i classici assistenti alla frenata viene meno nei veicoli elettrici. Sistemi frenanti controllati elettricamente («Brake-by-Wire») assumono questa funzione – come parte dell'architettura E/E e condizione necessaria per la guida automatizzata.
Per far funzionare il sistema in modo sicuro, è necessario mantenere l'interfaccia uomo-macchina (MMI). A tal fine, sono necessari valori di pressione:
- forza del pedale (ingresso)
- pressione di frenata sui pistoni (uscita)
Solo quando entrambe le forze vengono misurate affidabilmente, si può riprodurre la sensazione di frenata desiderata in una gestione software.
Solo sensori ad alta precisione forniscono dati utili
I sensori di pressione nel sistema Brake-by-Wire devono funzionare in condizioni impegnative: vibrazioni, alte temperature, fluidi freni aggressivi e spazi ristretti sono quotidianità. Sono richiesti:
- misurazioni estremamente accurate e ripetibili
- lunga stabilità anche sotto stress termici e chimici
- design compatto
Qui si distinguono sensori come l'ATM.1ST di STS. Viene impiegato in bancate di prova e nello sviluppo di veicoli in tutto il mondo, per catturare con precisione pressione di ingresso, pressione di uscita e altri parametri idraulici.
La sensazione di frenata non si può simulare – va misurata
L'obiettivo: non solo potenza frenante, ma una sensazione di frenata intuitiva e prevedibile per tutti i tipi di guidatore. Che sia sportiva-aggressiva o difensiva – il sistema di controllo deve riconoscere il comportamento e dosarlo di conseguenza.
I sensori di velocità delle ruote possono rilevare l'effetto frenante, ma la percezione soggettiva del pedale deriva dall'interazione di pressione, andamento temporale e feedback del conducente. La sfida consiste nel misurare con esattezza questi parametri – e rappresentarli nel software di controllo in modo che risultino naturali.
Fig.: Sistema Brake-by-Wire di una monoposto di Formula 1. Fonte: formula1-dictionary.net
Conclusioni
Il futuro del sistema frenante è elettrico – ma la fiducia nelle sue prestazioni si basa su dati reali. Trasmettitori di pressione ad alta precisione come l'ATM.1ST aiutano gli sviluppatori a integrare in modo sicuro e ripetibile la sensazione di frenata nei sistemi Brake-by-Wire. Ciò garantisce sicurezza e comfort di guida.
