Drive-by-wire er en catch-all term som kan referere til en rekke elektroniske systemer som enten øker eller erstatter tradisjonelle mekaniske kontroller. I stedet for å bruke kabler, hydraulisk trykk og andre måter å gi en sjåfør direkte og fysisk kontroll over kjøretøyets hastighet eller retning, bruker stasjonær teknologi elektronisk styring for å aktivere bremsene, styre styringen og operere andre systemer.
Det er tre hovedstyringssystemer som ofte erstattes med elektroniske kontroller: gass, bremser og styring. Når de erstattes med x-by-wire alternativer, blir disse systemene vanligvis referert til som:
- Elektronisk gasspjeldskontroll
- Brake-by-wire
- Styre-by-wire
Elektronisk gasspjeldskontroll
Den vanligste formen for x-by-wire-teknologi og den enkleste å finne i naturen er elektronisk gassregulering. I motsetning til tradisjonelle gassregulatorer som kobler gasspedalen til gasspjeldet med en mekanisk kabel, bruker disse systemene en rekke elektroniske sensorer og aktuatorer.
Kjøretøy med datastyrt drivstoffkontroll har brukt gassensorer i flere tiår. Disse sensorene forteller i hovedsak bare datamaskinen til gassens posisjon. Gassen selv aktiveres fortsatt av en fysisk kabel. I biler som bruker ekte elektronisk gassregulering (ETC), er det ingen fysisk forbindelse mellom gasspedalen og gasspaken. I stedet sender gasspedalen et signal som fører til at en elektromekanisk aktuator åpner gasspaken.
Dette betraktes ofte som den sikreste typen drev-til-ledeteknologi, da det er overordentlig enkelt å implementere denne typen system med en idiotsikker, feilsikker design. På samme måte som gasspjeldet bare vil lukke dersom en mekanisk gasspjeldbremse bremser og kjøretøyet naturlig vil senke og stoppe, kan elektroniske gasspjeldsstyringssystemer utformes slik at gasspjeldet stenger hvis det ikke lenger mottar et signal fra pedalsensoren .
Brake-by-Wire Technologies
Brake-by-wire-teknologi er ofte sett som farligere enn elektronisk gassregulering, da det innebærer å fjerne enhver fysisk forbindelse mellom føreren og bremsene. Imidlertid er bremse-for-wire faktisk et spekter av teknologier som spenner fra elektrohydraulisk til elektromekanisk, og begge kan utformes med feilkasser i tankene.
Tradisjonelle hydrauliske bremser gjør bruk av en master sylinder og flere slave sylindere. Når føreren skyver ned på bremsepedalen, påfører den fysisk trykk på hovedcylinderen. I de fleste tilfeller forsterkes dette trykket med en vakuum eller hydraulisk bremseforsterker. Trykket overføres deretter via bremselinjer til bremsekaliper eller hjulsylindere.
Anti-lock bremsesystemer var tidlige forløperne for moderne bremse-for-wire-teknologier, ved at de tillot at bremsene til et kjøretøy blir trukket automatisk uten førerinngang. Dette oppnås av en elektronisk aktuator som aktiverer eksisterende hydrauliske bremser, og en rekke andre sikkerhetsteknologier er blitt bygget på dette fundamentet. Elektronisk stabilitetskontroll, trekkraftkontroll og automatiske bremsesystemer er alle avhengige av ABS og er perifert relatert til bremsekabelteknologi.
I kjøretøyer som bruker elektrohydraulisk bremsekoblingsteknologi, er kaliberene i hvert hjul fortsatt hydraulisk aktivert. Imidlertid er de ikke direkte koblet til en hovedcylinder som aktiveres ved å trykke på bremsepedalen. I stedet, ved å trykke på bremsepedalen aktiveres en sensor eller serie sensorer. Kontrollenheten bestemmer da hvor mye bremsekraft som kreves ved hvert hjul og aktiverer hydraulikkaliprene etter behov.
I elektromekaniske bremsesystemer er det ingen hydraulisk komponent i det hele tatt. Disse sanne bremsesystemene bruker fortsatt sensorer til å bestemme hvor mye bremsekraft som kreves, men den kraften overføres ikke via hydraulikk. I stedet brukes elektromekaniske aktuatorer til å aktivere bremsene som er plassert i hvert hjul.
Steer-by-Wire Technologies
De fleste kjøretøyer bruker en rack- og tannhjulsenhet eller et styrehjul som er fysisk forbundet med rattet. Når rattet roteres, svinger også stativet og tannhjulsenheten eller styreboksen. En rack og pinion-enhet kan deretter bruke dreiemoment til kuleleddene ved hjelp av slipsstenger, og en styreboks vil typisk bevege styreleddene via en pitman-arm.
I kjøretøyer som er utstyrt med styringsteknologi, er det ingen fysisk forbindelse mellom rattet og dekkene. Faktisk trenger styring-systemer ikke teknisk å bruke ratt i det hele tatt. Når et ratt brukes, brukes en type styringsemulatoremulator vanligvis til å gi sjåføren tilbakemelding.
Hvilke kjøretøy har allerede Drive-by-Wire-teknologi?
Det finnes ikke fullt produsert kjøretøy for drivstoff, men en rekke produsenter har bygget konseptbiler som passer til beskrivelsen. General Motors demonstrerte et kjøre-ledet system i 2003 med Hy-Wire-konseptet, og Mazda Ryuga-konsept brukte også teknologien i 2007. Driv-by-wire finnes i utstyr som traktorer og gaffeltrucker, men til og med biler og lastebiler den elektroniske servostyringen har fortsatt fysisk styring.
Elektronisk gassregulering er langt mer utbredt, og en rekke produsenter og modeller benytter seg av teknologien. Brake-by-wire kan også bli funnet i produksjonsmodeller, og to eksempler på teknologien er Toyota's Electronic Controlled Brake og Mercedes Benz Sensotronic.
Utforske fremtiden for Drive-by-Wire
Sikkerhetsproblemer har redusert vedtaket av stasjonære teknologier. Mekaniske systemer kan og mislykkes, men regulerende myndigheter ser fortsatt at de er mer pålitelige enn elektroniske systemer. Driv-by-wire-systemer er også dyrere enn mekaniske kontroller på grunn av at de er betydelig mer komplekse.
Fremtiden for drift-by-wire-teknologi kan imidlertid føre til en rekke interessante utviklinger. Fjerning av mekaniske kontroller kan tillate bilprodusenter å designe kjøretøy som er radikalt forskjellige fra biler og lastebiler som er på vei i dag. Konseptbiler som Hy-Wire har selv tillatt sitteplasskonfigurasjonen flyttes rundt, siden det ikke finnes mekaniske kontroller som dikterer førerens posisjon.
Drikk-for-ledningsteknologi kan også integreres med førerløs bilteknologi, noe som gjør at kjøretøy kan drives eksternt eller ved hjelp av en datamaskin. Nåværende driverløse bilprosjekter bruker elektromekaniske aktuatorer for å styre styring, bremsing og akselerasjon, noe som kan forenkles ved å koble direkte til drift-by-wire teknologi.
