El documento describe los sistemas de frenos comandados eléctricamente (brake by wire). Explica que estos sistemas reemplazan los elementos hidráulicos convencionales con sensores y actuadores electrónicos. Luego detalla algunas ventajas de los frenos brake by wire como distancias de frenado más cortas y menor esfuerzo de instalación. Finalmente, concluye que estos sistemas trabajan bajo el mismo principio que los frenos convencionales pero de forma eléctrica.

1. Frenos
comandados
eléctricamente
Nombres: Daniel Barrera Palma- Gonzalo Cancino- Luis Cerda.
Profesor: Carlos Muñoz.
Asignatura: sistema de frenos.
Institución: Inacap

2. Introducción
La tecnología de los frenos bywire es la sustitución de los elementos hidráulicos
del sistema convencional de frenos tales como las bombas, mangueras, fluidos,
servos de vacío, y cilindros maestros. Siendo remplazados por sensores y
actuadores electrónicos. Los frenos BrakebyWire fue utilizado originalmente por
los aviones con fines militares. Hoy en día tiene muchas ventajas sobre los
nuevos automóviles debido a que el movimiento del pedal puede ser generado
arbitrariamente. Lo principal que el pedal debe comportarse como un pedal de
frenos convencional.

3. Frenos bywire
Al igual que en el caso de la dirección por cable eléctrico (steeringbywire), los
frenos principales pueden activarse mediante el uso de la electricidad, en vez de
hacerlo por señales mecánicas, entre el pedal y cualquiera que sea el dispositivo
que en realidad aplique los frenos, en éste caso un mecanismo de cuña activado
mediante motorcitos eléctricos.
Las ventajas del freno por cable eléctrico, es decir por señales electrónicas
enviadas a través de cables eléctricos, incluyen la capacidad de modular a
voluntad la señal emitida por el conductor, con el fin de facilitar y estabilizar su
funcionamiento, y aumentar la seguridad.
En el caso del control dinámico de los frenos, la computadora toma la señal
introducida por el conductor (es decir, la presión ejercida en el pedal de freno y la
velocidad de aplicación de dicha presión) y la divide en cuatro señales separadas,
una para cada rueda, para aplicar la cantidad exacta de esfuerzo de frenado de la
mejor manera posible.
El sistema de frenos "bywire" también tiene ventajas físicas: hace que no sea
necesaria ninguna articulación mecánica que atraviese el mamparo o tabique para
llamas del auto para llegar al cilindro de freno situado al otro lado, mejorando la
seguridad pasiva y reduciendo la transmisión de ruidos y vibraciones. De todos
modos, en este caso el pedal de freno necesita algún tipo de "tacto artificial" para
que el conductor pueda apretarlo.

4. Elementos que componen el sistema brake by wire
Los procesadores que incluyen una unidad de control electrónico y otros
procesadores locales
Memoria
Sensores
Actuadores
La red de comunicación.
Una vez que las entradas del controlador de un comando de freno al sistema a
través de una interfaz hombre-máquina - HMI, cuatro comandos de frenos
independientes son generados por el ECU en base a las funciones de freno de
alto nivel, tales como el sistema antibloqueo de frenos o el control de estabilidad
del vehículo. Estas señales de control se envían a las cuatro pinzas eléctricas a
través de una red de comunicación. Como esta red podría no ser capaz de
comunicarse correctamente con los e-pinzas debido a fallos en la red, los datos
sensoriales HMI también son transmitidas directamente a cada e-pinza a través de
un bus de datos por separado.
En cada e-pinza un controlador utiliza el comando de freno como entrada de
referencia. El controlador proporciona los comandos de control de transmisión
para un módulo de control de potencia. Este módulo controla tres corrientes de
excitación de fase para el actuador de freno, que es un imán permanente motor de
corriente continua, energizado por fuentes de 42V. Además del seguimiento de su
comando de freno de referencia, el controlador de pinza también controla la
posición y la velocidad del accionador del freno. Por lo tanto, dos sensores están
vitalmente necesarios para medir la posición y la velocidad del actuador en cada
dirección de pinza. Debido a la naturaleza crítica de seguridad de la aplicación,
incluso falta un número limitado de muestras de estos datos sensoriales deben ser
compensados por.

5. votación
Un sistema de frenos-by-wire, por naturaleza, es un sistema crítico de seguridad,
por lo que la tolerancia a fallos es una característica muy importante de este
sistema. Como resultado, un sistema de frenado por alambre está diseñado de tal
manera que muchos de su información esencial se derivarían de una variedad de
fuentes y ser manejado por más que el hardware de necesidad desnudo. Hay tres
tipos principales de despido suelen existir en un sistema de frenado por cable:
Sensores redundantes en componentes críticos para la seguridad, tales como el
pedal de freno.
Copias redundantes de algunas señales que son de particular importancia la
seguridad tales como el desplazamiento y mediciones de la fuerza del pedal de
freno copiado por los procesadores múltiples en la unidad de interfaz del pedal.
Hardware redundante para realizar tareas de procesamiento importantes, como
los procesadores múltiples para la unidad de control electrónico en la figura. 1.
A fin de utilizar la redundancia existente, algoritmos de votación deben ser
evaluados, modificado y aprobado para cumplir con los estrictos requisitos de un
sistema de frenos-by-wire. Fiabilidad, tolerancia a fallos y la precisión son los
principales resultados específicos de las técnicas de votación que se deben
desarrollar sobre todo para la resolución de la redundancia dentro de un sistema
de frenos-by-wire.
falta de compensación de datos
En un coche by-wire, algunos sensores son componentes críticos para la
seguridad, y su fracaso se interrumpir la función del vehículo y poner en peligro
vidas humanas. Dos ejemplos son los sensores de pedal de freno y los sensores
de velocidad de las ruedas. La unidad electrónica de control debe estar siempre
informado de las intenciones de los conductores para frenar o detener el vehículo.
Por lo tanto, la falta de los datos del sensor del pedal es un problema serio para la
funcionalidad del sistema de control del vehículo. Los datos de velocidad de
ruedas también son vitales en un sistema de frenado por cable para evitar
derrapes. El diseño de un coche por hilos debe proporcionar garantías contra la

6. falta de algunos de las muestras de datos proporcionadas por los sensores de
seguridad crítica. Soluciones populares son proporcionar sensores redundantes y
aplicar un mecanismo a prueba de fallos. Además de una pérdida completa del
sensor, la unidad de control electrónico también puede sufrir una pérdida
intermitente de datos. Por ejemplo, los datos de los sensores pueden a veces no
llegar a la unidad de control electrónica. Esto puede suceder debido a un problema
temporal con el propio sensor o con la trayectoria de transmisión de datos.
También puede resultar de un circuito de cortocircuito instantáneo o desconexión,
un fallo de la red de comunicación, o un aumento repentino en el ruido. En tales
casos, para una operación segura, el sistema tiene que ser compensado por falta
de muestras de datos.
estimación precisa de la posición y la velocidad de accionamiento de los
frenos en el caliper
El controlador de pinza controla la posición y la velocidad del accionador del freno.
Por lo tanto, los sensores de posición y velocidad son de vital importancia
requieren en cada dirección de pinza y se requiere un diseño eficiente de un
mecanismo de medición para detectar la posición y la velocidad del actuador.
Diseños recientes para los sistemas de freno-by-wire utilizan resolvedores para
proporcionar mediciones exactas y continua, tanto para la posición absoluta y la
velocidad del rotor de los actuadores. Codificadores incrementales son sensores
de posición relativas y las necesidades de su error aditivo que ser calibrado o
compensado mediante diferentes métodos. A diferencia de los codificadores,
solucionadores proporcionan dos señales de salida siempre que permitan la
detección de la posición angular absoluta. Además, se suprimen el ruido de modo
común y son especialmente útiles en un entorno ruidoso. Debido a estas razones,
resolutores se aplican generalmente a los efectos de posición y medición de la
velocidad en los sistemas de freno-by-wire. Sin embargo, se requiere que los
observadores no lineales y robusto para extraer posición exacta y estimaciones de
la velocidad de las señales sinusoidales proporcionadas por resolvedores.
medición y/o estimación de la fuerza de sujeción en el caliper de freno
electromecánicos
Un sensor de fuerza de sujeción es un componente relativamente caro en una
pinza de EMB. El costo se deriva de su alto valor unitario de un proveedor, así
como los gastos de producción marcados debido a su inclusión. Los emana
después de los procedimientos de montaje complejas relacionadas con pequeñas

7. tolerancias, así como la calibración en línea para la variabilidad en el rendimiento
de un sensor de fuerza de sujeción a otro. El uso con éxito de un sensor de fuerza
de sujeción representa una tarea de ingeniería desafiante. Si un sensor de fuerza
de sujeción se coloca cerca de una pastilla de freno, entonces se somete a
condiciones severas de temperatura que alcanzan los 800 grados centígrados que
pondrá a prueba su integridad mecánica. También derivas de temperatura deben
ser compensadas. Esta situación se puede evitar mediante la incorporación de un
sensor de fuerza de sujeción en lo profundo de la pinza. Sin embargo, la
incorporación de este sensor conduce a la histéresis que se ve influenciada por la
fricción entre el sensor de fuerza de sujeción y el punto de contacto de una
almohadilla interna con el rotor. Esta histéresis evita una fuerza de sujeción fiel a
ser medido. Una oportunidad potencial para lograr este se presenta en la
estimación exacta de la fuerza de sujeción sobre la base de mediciones del
sistema EMB sensoriales alternativas que dan lugar a la omisión de un sensor de
fuerza de sujeción.

8. Sistema EWD
En los frenos Siemens VDO del tipo EWD las mordazas de ruedas son puramente
eléctricas. Dos motores eléctricos hacen mover un mecanismo de cuña con
rodillos para que las pastillas se apliquen contra el disco. Siemens también está
experimentando con mordazas electro-hidráulicas, donde el acumulador de fluido
de frenos es presurizado mediante una bomba accionada por un motor eléctrico.
Además, un grupo de válvulas solenoide controlan el caudal de fluido a presión
que llega a cada mordaza de rueda. Este sistema se asemeja mucho al
antibloqueo de frenos ABS, pero los profesionales de Siemens aseguran que los
fabricantes de autos se inclinan hacia los sistemas enteramente eléctricos, como
los que veremos dentro de pocos años.

9. Algunas de las ventajas de los frenos por cable son:
Hay distancias de frenado y la parada más cortos
No hay vibraciones del pedal en el modo de ABS
La sensación del pedal está optimizada.
Menos esfuerzo de instalación debido a la mejora en el envasado
El gran refuerzo de vacío se elimina.

11. Conclusión
En conclusión los frenos son el sistema del automóvil que permite al conductor
disminuir o detener por completo la velocidad del vehículo. El sistema brakebywire
se diferencia con los otros sistemas en algunos aspectos pero trabajan bajo un
mismo principio.
Es muy importante tener un conocimiento básico de frenos, pero más importante
es estar al día con la tecnología de punta de hoy El sistema de frenos ¨ bywire¨
es un sistema de frenado del vehículo que esta específicamente fabricado para
funcionar de forma eléctricamente.

12. Bibliografía
http://www.sae.org/events/bce/presentations/2011/2011-01-2357_presentation.pdf
http://www.idt.mdh.se/utbildning/exjobb/files/TR0581.pdf

13. Índice
Introducción
Frenos brake by wire y sistema siemens VDO anexo al sistema de freno por cable
Conclusión
Bibliografía