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Brake by Wire - Fly by Wire Throttle


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Argomento interessantissimo, almeno per me, comunque l'acceleratore ha sempre controllato la quantità  di carburante immessa nei cilindri e di conseguenza sia la coppia che la potenza, ormai è da anni che non vi è più un collegamento diretto meccanico ma di tipo elettrico con controllo da parte della centralina elettronica da quando è comparsa ma questo anche su tutte le nostre auto da quando usiamo i catalizzatori.

Per i freni ritengo che il sistema attuale abbia un grosso problema di fondo ovvero lat. un'azione idraulica delle pinza che porta ad un ritardo rispetto a quanto comanda l'elettronica per cui per sistemi simili sarebbe molto meglio che la finta funzionasse con attuatori elettrici cosa che avevo letto anni fa già  fatta dalla Brembo come prototipo chissà  se arriveranno mai

Edited by Sèvero
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Argomento interessantissimo, almeno per me, comunque l'acceleratore ha sempre controllato la quantità  di carburante immessa nei cilindri e di conseguenza sia la coppia che la potenza, ormai è da anni che non vi è più un collegamento diretto meccanico ma di tipo elettrico con controllo da parte della centralina elettronica da quando è comparsa ma questo anche su tutte le nostre auto da quando usiamo i catalizzatori.

Per i freni ritengo che il sistema attuale abbia un grosso problema di fondo ovvero lat. un'azione idraulica delle pinza che porta ad un ritardo rispetto a quanto comanda l'elettronica per cui per sistemi simili sarebbe molto meglio che la finta funzionasse con attuatori elettrici cosa che avevo letto anni fa già  fatta dalla Brembo come prototipo chissà  se arriveranno mai

 

Non è l'acceleratore che comanda la quantità  di carburante ma ECU.

Il pilota invia una richiesta di coppia all'ECU che a sua volta regola il carburante da immettere nella camera di combustione in funzione della coppia desiderata.

 

I freni non sono gestiti da un attuatore elettrico per motivi di affidabilità . Probabilmente è vietato anche dal regolamento.

Prima o poi arriveremo a un vero brake by wire proprio per il motivo da te indicato;)

è più facile gestire un sistema elettrico piuttosto che un sistema idraulico con le ovvie inerzie che ne conseguono.

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Agli inizi l'acceleratore comandava direttamente, nei motori ad iniezione, o indirettamente in quelli a carburatore la quantità  di carburante , con l'avvento dei catalizzatori e dell'iniezione elettronica sei passati ad un comando indiretto in cui la centralina riceve la richiesta ed opera in funzione di vari parametri.

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I freni non sono gestiti da un attuatore elettrico per motivi di affidabilità . Probabilmente è vietato anche dal regolamento.

Prima o poi arriveremo a un vero brake by wire proprio per il motivo da te indicato;)

è più facile gestire un sistema elettrico piuttosto che un sistema idraulico con le ovvie inerzie che ne conseguono.

Domanda: ma che brake by wire è se il pedale comanda sempre la parte idraulica? Anch'io pensavo ci fosse un attuatore elettrico e il pedale del freno assieme alla ECU andavano a simulare il comportamento della gestione idraulica diretta... Messa così sembra ci sia una component idraulica che viene smorzata da quella elettrica per recuperare energia in frenata e ricaricare le batterie.

Poi non capisco perché le batterie cariche sono un problema...

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Domanda: ma che brake by wire è se il pedale comanda sempre la parte idraulica? Anch'io pensavo ci fosse un attuatore elettrico e il pedale del freno assieme alla ECU andavano a simulare il comportamento della gestione idraulica diretta... Messa così sembra ci sia una component idraulica che viene smorzata da quella elettrica per recuperare energia in frenata e ricaricare le batterie.

Poi non capisco perché le batterie cariche sono un problema...

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Esatto!

Il termine brake by wire viene usato in modo inopportuno.

Semplicemente da quest'anno l'attuatore viene gestito dalla centralina per garantire una frenata costante.  Per cui c'è lo zampino dell'elettronica.

Inutile dire che il segreto sta nel software.

 

Le batterie cariche sono un problema perchè se cariche non possono ricevere ulteriore energia per cui il "freno motore" generato dal generatore diminuisce perchè assorbe solo la potenza a vuoto

.

La parte idraulica funziona sempre come l'anno scorso ma oltre alla frenata dovuta a questa componete, va aggiunta la quota dovuta al freno motore dato dal motore termico più i due elettrici.

Se le batterie sono cariche, vengono scollegate dal motore elettrico e questo si trova ad avere meno resistenza e quindi a frenare di meno la macchina mancandogli il carico.

Ciò porta a voler mantenere costante la forza frenante "globale" che agisce sulla vettura.

Qui entra in gioca l'attuatore elettrico che aumenterà  la pressione sui dischi freno in maniera trasparente al pilota.

 

Per cui la pressione che viene applicata dal pilota sul pedale del freno viene prelevata dalla centralina che poi la varia secondo i dovuti parametri con il fine di mantenerla costante.

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Esatto!

Il termine brake by wire viene usato in modo inopportuno.

Semplicemente da quest'anno l'attuatore viene gestito dalla centralina per garantire una frenata costante.  Per cui c'è lo zampino dell'elettronica.

Inutile dire che il segreto sta nel software.

La parte idraulica funziona sempre come l'anno scorso ma oltre alla frenata dovuta a questa componete, va aggiunta la quota dovuta al freno motore dato dal motore termico più i due elettrici.

Se le batterie sono cariche, vengono scollegate dal motore elettrico e questo si trova ad avere meno resistenza e quindi a frenare di meno la macchina mancandogli il carico.

Ciò porta a voler mantenere costante la forza frenante "globale" che agisce sulla vettura.

Qui entra in gioca l'attuatore elettrico che aumenterà  la pressione sui dischi freno in maniera trasparente al pilota.

Per cui la pressione che viene applicata dal pilota sul pedale del freno viene prelevata dalla centralina che poi la varia secondo i dovuti parametri con il fine di mantenerla costante.

Sarà  sera, sarò rimba io, ma non riesco a far coincidere le due parti. Il brake-by-wire c'è se è solo che pinza viene azionata elettricamente ma qui invece pare ci sia un dispositivo elettrico gestito dall'ECU che regola il flusso idraulico integrando con il freno motore della parte elettrica. Quindi o il pedale comanda un sensore elettronico e l'ecu tutta la parte idraulica, oppure non è brake-by-wire ma è solo KERS un po' più potente.

 

Le batterie cariche sono un problema perchè se cariche non possono ricevere ulteriore energia per cui il "freno motore" generato dal generatore diminuisce perchè assorbe solo la potenza a vuoto

 

Questa faccio ancora fatica a capirla: un motore usato in quel modo genera una tensione. Se l'interruttore verso le batterie è collegato allora c'è flusso di corrente e le batterie si ricaricano, se l'interruttore è aperto si genera tensione senza flusso di corrente. Ma il flusso di corrente a memoria non dovrebbe incidere sullo sforzo meccanico del motore...

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Sarà  sera, sarò rimba io, ma non riesco a far coincidere le due parti. Il brake-by-wire c'è se è solo che pinza viene azionata elettricamente ma qui invece pare ci sia un dispositivo elettrico gestito dall'ECU che regola il flusso idraulico integrando con il freno motore della parte elettrica. Quindi o il pedale comanda un sensore elettronico e l'ecu tutta la parte idraulica, oppure non è brake-by-wire ma è solo KERS un po' più potente.

 

 

Questa faccio ancora fatica a capirla: un motore usato in quel modo genera una tensione. Se l'interruttore verso le batterie è collegato allora c'è flusso di corrente e le batterie si ricaricano, se l'interruttore è aperto si genera tensione senza flusso di corrente. Ma il flusso di corrente a memoria non dovrebbe incidere sullo sforzo meccanico del motore...

 

 

Penso di essere stato chiaro e perdonami ma è la terza volta che lo ripeto:

 

Il termine brake by wire viene usato in modo inopportuno.

 

Per il sensore:

 

 

...

Quando il pilota preme il pedale del freno, attiva i due sistemi frenanti (anteriore e posteriore) con un determinato rapporto (40-60).

Un sensore di pressione preleva la pressione che il pilota vuole applicare all'asse posteriore.

A questo punto ECU possiede queste informazioni:

...

 

 

 

Invece di avere un potenziometro abbiamo il sensore di pressione che comunque converte una grandezza fisica in una elettrica per poi farla analizzare dalla centralina

 

Per il motore generatore la faccio semplice:

Se tu gli colleghi un carico, assorbirà  una determinata potenza

Se tu scolleghi il carico (le batterie) girerà  a vuoto creando solo una tensione ai capi dei terminali in uscita

è intuitivo capire che funzionando da generatore, nel primo caso creerà  un effetto "freno motore" superiore.

Quando il motore elettrico carica le batterie si comporta da generatore per cui assorbe potenza meccanica per trasformarla in elettrica.

Se ciò non avvenisse, non ci sarebbero problemi durante la frenata poichè si comporterebbe sempre allo stesso modo.

 

Ammetto che un disegno renderebbe il tutto più semplice da capire ;)

 

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Per il sensore:

 

Invece di avere un potenziometro abbiamo il sensore di pressione che comunque converte una grandezza fisica in una elettrica per poi farla analizzare dalla centralina

 

Per il motore generatore la faccio semplice:

Se tu gli colleghi un carico, assorbirà  una determinata potenza

Se tu scolleghi il carico (le batterie) girerà  a vuoto creando solo una tensione ai capi dei terminali in uscita

è intuitivo capire che funzionando da generatore, nel primo caso creerà  un effetto "freno motore" superiore.

Quando il motore elettrico carica le batterie si comporta da generatore per cui assorbe potenza meccanica per trasformarla in elettrica.

Se ciò non avvenisse, non ci sarebbero problemi durante la frenata poichè si comporterebbe sempre allo stesso modo.

 

Ammetto che un disegno renderebbe il tutto più semplice da capire ;)

Ora ci sono. O meglio mi sono tornate in mente un po' di cose dell'ITIS ;)

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Penso di essere stato chiaro e perdonami ma è la terza volta che lo ripeto:

 

 

Per il sensore:

 

Invece di avere un potenziometro abbiamo il sensore di pressione che comunque converte una grandezza fisica in una elettrica per poi farla analizzare dalla centralina

 

Per il motore generatore la faccio semplice:

Se tu gli colleghi un carico, assorbirà  una determinata potenza

Se tu scolleghi il carico (le batterie) girerà  a vuoto creando solo una tensione ai capi dei terminali in uscita

è intuitivo capire che funzionando da generatore, nel primo caso creerà  un effetto "freno motore" superiore.

Quando il motore elettrico carica le batterie si comporta da generatore per cui assorbe potenza meccanica per trasformarla in elettrica.

Se ciò non avvenisse, non ci sarebbero problemi durante la frenata poichè si comporterebbe sempre allo stesso modo.

 

Ammetto che un disegno renderebbe il tutto più semplice da capire ;)

 

 

Scusa sarò un po duro ma non mi quadra, la batteria è quella che accumula l'energia ma non è quella che la genera, a generarla trasformando il movimento meccanico è il Generatore\Dinamo che rallenta le ruote.

Il mio dubbio a questo punto non è che per caso quando le batterie sono cariche staccano meccanicamente il generatore? Se si all'ora i freni sono sotto dimensionati dato che non vi è generatore che rallenta la macchina.

Se invece il generatore rimane comunque collegato il rallentamento lo fa lo stesso semmai il problema è capire dove finisce l'energia elettrica in eccesso che non può essere accumulata nelle batterie.

 

Spero di essermi spiegato ;)

Edited by Sèvero
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Scusa sarò un po duro ma non mi quadra, la batteria è quella che accumula l'energia ma non è quella che la genera, a generarla trasformando il movimento meccanico è il Generatore\Dinamo che rallenta le ruote.

Il mio dubbio a questo punto non è che per caso quando le batterie sono cariche staccano meccanicamente il generatore? Se si all'ora i freni sono sotto dimensionati dato che non vi è generatore che rallenta la macchina.

Se invece il generatore rimane comunque collegato il rallentamento lo fa lo stesso semmai il problema è capire dove finisce l'energia elettrica in eccesso che non può essere accumulata nelle batterie.

 

Spero di essermi spiegato ;)

 

Tranquillo, sei stato chiarissimo anzi, i tuoi dubbi sono ben fondati.

Non so quale dei due metodi usano...Infatti cercavo materiale a proposito ma non ho trovato niente.

 

Se scollegano la batteria dal generatore, questo funziona a vuoto per cui a monte richiama meno energia meccanica.

L'energia in eccesso non va da nessuna parte se scolleghi la batteria, semplicemente ti trovi una tensione ai capi del generatore.

 

Non so se staccano MGU-K meccanicamente. Sarebbe la cosa migliore ma ciò porta all'inserimento di un dispositivo meccanico. Sui video online la vedo collegata direttamente al motore mediante ingranaggi per cui dubito.

Sono affidabili quei video? Boh

Sono sottodimensionati i freni? Non lo so, in teoria, la macchina funziona anche senza KERS per cui l'assenza di quest'ultimo pare non influire sulla durata dei freni.

 

Ciò che volevo fare nel primo post era chiarire cosa cambia con l'introduzione dei due motori elettrici senza andare nei dettagli ad esaminare il perchè. 

Documentazione approfondita non ne ho trovato e potrei portare solo delle mie ipotesi :(

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Sul discorso dei freni avevo visto un servizio della Brembo dove dicevano che il nuovo sistema frenante posteriore da dischi + piccoli e meno pistoni per cui se non vi è un altro sistema ad aiutarli vedremmo dritti a gogo, invece ho visto maggiormente scodate come se il problema fosse nella taratura del,sistema e non nella capacità  frenante.

Per fare un esempio stupido se prendi una bicicletta che ha ancora la dinamo per le luci che il filo sia collegato alle lampadine o meno se è appoggiato alla rubata ti serve lo stesso sforzo per mantenere la velocità 

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Sul discorso dei freni avevo visto un servizio della Brembo dove dicevano che il nuovo sistema frenante posteriore da dischi + piccoli e meno pistoni per cui se non vi è un altro sistema ad aiutarli vedremmo dritti a gogo, invece ho visto maggiormente scodate come se il problema fosse nella taratura del,sistema e non nella capacità  frenante.

Per fare un esempio stupido se prendi una bicicletta che ha ancora la dinamo per le luci che il filo sia collegato alle lampadine o meno se è appoggiato alla rubata ti serve lo stesso sforzo per mantenere la velocità 

 

Esatto, conferma ciò che ho scritto

 

Il pilota da un sistema frenante richiede queste caratteristiche:

  • Spazi di frenata fissi, ben determinati e possibilmente il più brevi possibili.
  • Bilanciamento della frenata tra anteriore e posteriore regolabile tramite manettino e costante durante la frenata.
  • Una macchina stabile in ingresso curva (la frenata si porta dentro la curva).

 

Se varia la forza frenante, varia anche il bilanciamento poichè varia solo sull'asse posteriore

 

Per fare un esempio stupido se prendi una bicicletta che ha ancora la dinamo per le luci che il filo sia collegato alle lampadine o meno se è appoggiato alla rubata ti serve lo stesso sforzo per mantenere la velocità 

 

Non hai tutti i torti...

Ma sono sicuro che il problema è dato dalle batterie quindi da come vengono caricate e dal loro stato di carica. Questo l'ho letto dalle varie fonti.

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Visti gli ultimi post, è più probabile che l'interruttore sia elettronico sulle batterie oppure meccanico su tutto il KERS?

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Riguardo ai freni posteriori ho trovato questo:

"Per tali ragioni i dischi freno posteriori hanno un diametro inferiore rispetto alla passata stagione, con un vantaggio in termini di peso e velocità  di risposta alla pressione. Anche il loro spessore potrà  essere inferiore (25mm), in ragione della riduzione dell’energia da smaltire."

 

Fonte http://www.blogf1.it/2014/03/13/ecco-come-si-evolve-limpianto-frenante-sulle-auto-2014/'>Ecco come si evolve l’impianto frenante sulle auto 2014

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Ho trovato questa pagina ma non ho ancora avuto il tempo di leggerla

http://www.formula1-dictionary.net/brake_by_wire.html

 

C'è anche questo interessantissimo schema

post-103-0-48174600-1395784125.jpg

 

Secondo me non c'è un dispositivo meccanico che scollega il Kers ma è semplicemente un interruttore elettrico.

Penso che non incida tanto lo stato di carica delle batterie sulla frenata: il Kers ha una forza frenante piuttosto costante, sia che ricarichi le batterie sia che giri a vuoto.

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Ho trovato questa pagina ma non ho ancora avuto il tempo di leggerla

http://www.formula1-dictionary.net/brake_by_wire.html

 

C'è anche questo interessantissimo schema

attachicon.gifimages.jpg

 

Secondo me non c'è un dispositivo meccanico che scollega il Kers ma è semplicemente un interruttore elettrico.

Penso che non incida tanto lo stato di carica delle batterie sulla frenata: il Kers ha una forza frenante piuttosto costante, sia che ricarichi le batterie sia che giri a vuoto.

 

Come immaginavo.

 

Bello lo schema, anche se piccolo è molto significativo.

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Ho trovato questa pagina ma non ho ancora avuto il tempo di leggerla

http://www.formula1-dictionary.net/brake_by_wire.html

 

C'è anche questo interessantissimo schema

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Secondo me non c'è un dispositivo meccanico che scollega il Kers ma è semplicemente un interruttore elettrico.

Penso che non incida tanto lo stato di carica delle batterie sulla frenata: il Kers ha una forza frenante piuttosto costante, sia che ricarichi le batterie sia che giri a vuoto.

 

Se il KERS ha una forza frenante costante sia a vuoto che a carico perchè dovrebbe sbilanciare la vettura?

 

Problem occurs with the addition of a few variables: braking itself, engine braking and ERS-K harvesting which is not always the same. The action of what we commonly call "engine braking" will be much more effective than before, and ad to that uneven energy harvesting. And then it will be interesting to see how it will be possible to modulate and braking at the same point of the track at every lap depending on how much recovery systems will be able to help the braking. Because of this, we don't know how they'll affect the cars under braking.

 

C'è qualcosa che ci sfugge.

 

Più tardi leggo con calma l'articolo

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Se il KERS ha una forza frenante costante sia a vuoto che a carico perchè dovrebbe sbilanciare la vettura?

C'è qualcosa che ci sfugge.

Più tardi leggo con calma l'articolo

Forse perché dipende dallo stato iniziale del sistema (MGU-H)?

Cioé a causa del recupero di energia dal turbo, la forza frenante data dal MGU-H alla fine di un lungo rettilineo é diversa da quella fatta in un tratto con molte curve e pochi rettilinei?

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Leggendo l'articolo ho capito questo: il sistema frenante posteriore è sempre azionato idraulicamente e tramite una valvola l'ECU ne riduce la pressione per bilanciare la forza frenante data del volano dell'MGU-K. Nell'articolo c'è scritto che questo è necessario perchè la forza frenante dell' MGU-K non è costante ma non è spiegato il perchè.

Facendo una piccola ricerca mi sono imbattuto in questa pagina http://it.wikipedia.org/wiki/Volano_(batteria). Il volano e l'asse sono due sistemi separati. Il accelerazione il volano non gira mentre in frenata il volano viene messo in rotazione e "succhia" energia cinetica dall'asse rallentandolo. Quando le batterie sono cariche penso che il volano non viene messo in rotazione perdendo la forza frenante che ne deriverebbe.

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Facendo una piccola ricerca mi sono imbattuto in questa pagina http://it.wikipedia.org/wiki/Volano_(batteria). Il volano e l'asse sono due sistemi separati. Il accelerazione il volano non gira mentre in frenata il volano viene messo in rotazione e "succhia" energia cinetica dall'asse rallentandolo. Quando le batterie sono cariche penso che il volano non viene messo in rotazione perdendo la forza frenante che ne deriverebbe.

 

Quello che hai lincato è un accumulatore d'energia meccanico come quello che la Williams voleva utilizzare quando è nato il KERS ma poi mai utilizzato anche per la sua pericolosità  immagina un pesante volano a migliaia di giri che esca dalla sua sede e se ne vada a spasso

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Comunque il volano non può essere sempre collegato all'asse perchè significherebbe dargli energia cinetica tramite il motore e poi riprendersi quella stessa energia cinetica sotto forma di energia elettrica e non ci sarebbe la forza frenate che c'è, o meglio ci sarebbe ma in accelerazione. Il principio di funzionamento deve essere quello anche se non a sospensione magnetica.

Edited by Paolo93
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Articolo interessante, probabilmente il problema è dato dalla gestione complessiva della frenata che varia in base ad una miriade di fattori:

  • Freno aereo dinamico del corpo vettura
  • Tipo di asfalto
  • Condizioni dell'asfalto
  • Tipologia di gomma 
  • Interazione Gomma/Asfalto
  • Franata delle ruote anteriori
  • Freno Motore
  • ERS-K
  • MUG-K
  • Posizione dello sterzo in rettilineo o in curva
  • .........

Non so se li ho ricordati tutti tra l'altro fattori non sempre lineari e proporzionali (o inversamente proporzionali tra loro) per cui probabilmente l'elettronica non gestisce ancora correttamente il tutto e cambiando continuamente la pressione idraulica portando a sbilanciamenti della vettura specialmente se sta iniziando ad affrontare una curva.

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Articolo interessante, probabilmente il problema è dato dalla gestione complessiva della frenata che varia in base ad una miriade di fattori:

  • Freno aereo dinamico del corpo vettura
  • Tipo di asfalto
  • Condizioni dell'asfalto
  • Tipologia di gomma
  • Interazione Gomma/Asfalto
  • Franata delle ruote anteriori
  • Freno Motore
  • ERS-K
  • MUG-K
  • Posizione dello sterzo in rettilineo o in curva
  • .........
Non so se li ho ricordati tutti tra l'altro fattori non sempre lineari e proporzionali (o inversamente proporzionali tra loro) per cui probabilmente l'elettronica non gestisce ancora correttamente il tutto e cambiando continuamente la pressione idraulica portando a sbilanciamenti della vettura specialmente se sta iniziando ad affrontare una curva.

Tutti questi fattori erano già¡ presenti gli anni scorsi, tranne la MGU-H. Quindi i problemi di adesso penso che derivino dalla MGU-H e si cerca di risolverli con l'elettronica. Non sappiamo perà³ perché sia la MGU-H a dare problemi.

Edited by AleMans
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Tutti questi fattori erano già¡ presenti gli anni scorsi, tranne la MGU-H. Quindi i problemi di adesso penso che derivino dalla MGU-H e si cerca di risolverli con l'elettronica. Non sappiamo perà³ perché sia la MGU-H a dare problemi.

 

Il bilanciamento della frenata tra anteriore e posteriore praticamente non esiste +, per BBW hanno una serie di programmi pre impostati e comunque non hanno + il controllo diretto tramite il pedale del frano ;)

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