Electric Servo Brake …มันมาแล้วระบบเบรกไฟฟ้า

โลกยุคใหม่ นวัตกรรมต่างๆ ถูกรังสรรค์ขึ้นมาเพื่อช่วยให้รถมีประสิทธิภาพในการขับขี่มากขึ้น หลังจากพวงมาลัยไฟฟ้า และมอเตอร์ไฟฟ้าใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ไฮบริด-รถยนต์ไฟฟ้า เราก็เดินทางมาถึงยุคเบรกไฟฟ้า Electric Servo Brake

การพัฒนาระบบเบรกด้วยฟังชั่นมอเตอร์ไฟฟ้า เกิดขึ้นมาสักระยะใหญ่ นิยมใช้กับบรรดารถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้า ที่ต้องการชุดคำสั่งเพื่อแปลงการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนมาเป็นไดนาโมปั่นไฟฟ้ากลับเข้าแบตเตอร์รี่ ระหว่างที่ถอนคันเร่งหรือเบรกเพื่อลดความเร็ว

ตัว Electric Servo Brake เกิดขึ้นด้วยความต้องการโละหม้อลมเบรกที่เกะกะในห้องเครื่องยนต์ออกไป ทั้งยังลดน้ำหนักและความสิ้นเปลืองในการผลิจชิ้นส่วน แล้วแทนที่ด้วยระบบใหม่ที่มีความเล็กกะทัดรัด ทั้งยังสามารถตอบสนองในการใช้งานได้มีประสิทธิภาพเท่าๆ กัน ในความคิดของวิศวกร

เดิมที หม้อลมเบรก หรือ  Brake Servo มีหน้าที่ช่วยผู้ขับขี่ผ่อนแรงในการกดปั้มเบรกบน ที่ต่ออยู่กับขาคันเบรก  โดยอาศัยแรงดูดจากเครื่องยนต์เข้าช่วยในการลดแรงกดแป้นเบรกของผู้ขับขี่ ไม่ให้หนักเกินไป จนไม่สามารถสั่งการทำงานของเบรกอย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบหม้อลมเบรกไฟฟ้า หรือ  Electric Servo Brake  จึงเกิดขึ้นภายใต้ความต้องการในการลดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นในการทำงาน แต่ประเด็นหัวใจสำคัญ มันถูกผลิตขึ้นมาเพื่อระบบขับเคลื่อนไฮบริด ที่มีการ  Regenerative ไฟฟ้ากลับไปชาร์จแบตเตอร์รี่ ซึ่งระบบเบรกไฮดรอลิกดั้งเดิม ไม่สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ หรือมีจังหวะล่าช้าทำให้มอเตอร์ปั่นไฟฟ้าช้าตามไปด้วย

การติดตั้งเบรกลักษณะนี้อาศัยการทำงานด้วยระบบไฟฟ้าแทนการทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกดั้งเดิม แยกชุดปั้มล่างกับปั้มบนเป็นอิสระระหว่างกันเพื่อตอบโจทย์ในการขับขี่มากขึ้น ระบบอาศัยการตรวจสอบระดับขาคันเบรก ,สั่งการผ่านกล่องควบคุม และ จ่ายข้อมมูลไปยังเซอร์โวมอเตอร์ไฟฟ้า สร้างแรงดันไปยังเบรก ในการทำให้รถหยุด ผิดกับระบบเบรกเดิม แค่กดจากแป้นก็สร้างแรงดันในทันที

เมื่อเราขับขี่โดยไม่ใช่เบรก จะไม่มีการสร้างแรงดันใดๆ ในระบบเพื่อให้ลดขับขี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด เมื่อเราใช้เบรก ระบบจะทำการตอบสนองโดยการส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังกล่องควบุคม ผ่านไปยังชุดเซอร์มอเตอร์ เพื่อขับชุดเกียร์สร้างแรงดันเบรก ตามองศาเบรกที่เราใช้ ยิ่งกดลึกองศาปรับมาก ก็ยิ่งสร้างแรงดันในชุดเบรกมากขึ้น เพื่อสังหยุดรถตามที่ผู้ขับขี่ต้องการ

ด้วยการพัฒนามาเพื่อรถไฮบริด การใช้ระบบลักษณะนี้มีประโยชน์ในยามผู้ขับขี่ยกคันเร่งและเริ่มเบรก ถ้าเบรกอ่อน เผินๆ ระบบจะยังไม่ทำการเบรกให้ทันที  ในช่วงแรก เนื่องจากสามารถใช้แรงหน่วงจากมอเตอร์ไฟฟ้าเข้าช่วยทำให้ได้พลังงานจากรถไหลปั่นไฟเข้าแบตเตอร์รี่ จนผู้ผลิตอย่างฮอนด้า เคยออกมาบอกในปี 2013 ตอนเปิด  Honda Fit EV   ว่า การใช้ระบบนี้ทำให้   Regenerative Brake   ดีขึ้นกว่า  8%   จากเดิม

ปัจจุบัน ด้วยวงวจรที่มีชิ้นส่วนน้อยลง ทำให้เราเห็นระบบเบรกแบบนี้ในรถปกติมากขึ้น อาทิ  Honda City   ใหม่ ก็หันมาใช้ระบบเดียวกันนี้ แม้ในรถสันดาปปกติ เนื่องจากสามารถลดชิ้นส่วนเบรกบางตัวออกไป แล้วแทนด้วยสายไฟ มันทำให้รถเบาขึ้น กลับกันยังให้เบรกมีประสิทธิภาพไม่ต่างจากเดิม

ในความจริง จากที่ขับรถที่มีระบบนี้มาหลายรุ่นด้วยตัวเองบ่อยครั้ง พบว่า รถปกติ (ไม่ใช่รถไฮบริด) ที่ติดตั้งระบบนี้ จะให้ความรู้สึกเบรกทื่อ ช่วงกดเบรกครั้งแรกจะเหมือนเบรกไม่อยู่ รถยังดูพุ่งไปข้างหน้า จนเมื่อกดเบรกลึกขึ้น จึงจะรู้สึกได้ถึงแรงเสียดทานเบรกลดความเร็ว เหมือนใช้เวลาในการตอบสนองนานกว่าเดิม ผิดกับระบบไฮดรอลิกดั้งเดิม จะรู้สึกถึงการลดความเร็วทันทีที่แตะเบรก ซึ่งอาจเกี่ยวเนื่องกับการใช้ไฟฟ้าเข้ามาสั่งการตัวปั้มจ่ายน้ำมันสร้างแรงดัน มีขั้นตอนซับซ้อนมากขึ้น

รวมถึงด้วยการออกแบบให้เบรกความเร็วต่ำจะไม่สร้างแรงดันในทันทีจนกว่า ผู้ขับขี่จะกดแรงเบรกเพิ่ม หมายความว่า มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างแรงดันจะดีเลย์การทำงานเล็กน้อย เพื่อให้แน่ใจว่าผู้ขับขี่ต้องการจะลดความเร็วรถแน่นอน ในรถยนต์ไฮบริดมันมีการหน่วงจากมอเตอร์ไฟฟ้าเข้ามาช่วยในช่วงต้นๆ การทำงาน  กลับกันเรื่องทำนองเดียวกันไม่มีในรถปกติ อาจสร้างความรู้สึกไม่มั่นใจในการเบรกของผู้ขับขี่ จนรู้สึกว่าการตอบสนองของเบรกลดลง แม้ว่าจะใช้คุณลักษณะเบรกเท่าเดิมก็ตามที

มันไม่ตอบสนองดีในแง่ความรู้สึกของคนที่เอาชีวิตแขวนไว้กับเบรกและยางทั้ง 4 ล้อ เวลาขับด้วยความเร็ว กลับกันกับคนทั่วไปอาจไม่ได้รู้สึกถึงเรื่องการตอบสนอง รับผลกระทบกับการเปลี่ยนแปลงเท่าไรนัก ในเรื่องนี้

หากคุณต้องการทราบว่ารถคันไหนเป็นระบบเบรกไฟฟ้าหรือไม่สามารถสังเกตได้ง่ายมาก ที่ชุดหม้อลมเบรก และถังพักน้ำมันเบรก จะเห็นว่ามันไม่มีตัวหม้อลมเบรก แผ่นกลมๆดำๆ อันคุ้นตา ในอดีต เพราะถูกแทนที่ด้วยชุดมอเตอร์ไฟฟ้าเข้ามาควบคุมแรงดันแทน และมีการสร้างความรู้สึกการเบรกเทียมผ่าน pedal Force Simulator Valve  ให้ผู้ขับขี่ไม่รู้สึกถึงความต่างเวลาขับขี่ ถ้าไม่สังเกตจากในห้องเครื่อง

ระบบเบรกไฟฟ้า กำลังเป็นที่นิยมในหมู่งานวิศวกรรมรุ่นใหม่ เนื่องจากสามารถปรับปรุงการตอบสนองได้ รวมถึงยังลดชิ้นส่วนบางตัวออกไปจากระบบเบรกได้ด้วย นี่อาจเป็นยุคแรกๆ ของการใช้ระบบเบรกไฟฟ้า เราจึงเห็นความแตกต่างในการทำงานของระบบดั้งเดิมกับแนวคิดใหม่

ผมเชื่อว่าในอนาคตยังไงเสียไม่สามารถปฏิเสธได้ว่าระบบเบรกไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่ระบบดั้งเดิมแน่นอน และมันเริ่มขึ้นแล้วในยุคนี้