Mis on Drive-By-Wire tehnoloogia?

Drive-by-wire on kõikehõlmav termin, mis viitab paljudele elektroonilistele süsteemidele, mis kas täiendavad või asendavad traditsioonilisi mehaanilisi juhtseadmeid. Sõiduki juhtimiseks kaablite või hüdraulilise rõhu kasutamise asemel kasutab drive-by-wire tehnoloogia elektroonikasüsteeme pidurite aktiveerimiseks, rooli juhtimiseks ja mootori toiteks.

On kolm peamist juhtimiskomponenti, mida drive-by-wire süsteemid tavaliselt elektrooniliste juhtseadiste vastu asendavad: gaasihoob, pidurid ja rool. Neid süsteeme nimetatakse tavaliselt elektrooniliseks gaasipedaali juhtimiseks, brake-by-wire, ja traadi teel juhtima.​

Elektrooniline gaasihoob

Kõige levinum drive-by-wire tehnoloogia ja kõige lihtsam leida on elektrooniline gaasipedaali juhtimine. Erinevalt traditsioonilistest gaasipedaali ja gaasipedaali mehaanilise kaabliga ühendavatest gaasipedaali juhtnuppudest kasutavad need süsteemid mitmeid elektroonilisi andureid ja ajamid.

Arvutipõhise kütusekontrolliga sõidukites on gaasipedaali andureid kasutatud aastakümneid. Need andurid ütlevad arvutile drosselklapi asendi, kuid gaasihoob aktiveeritakse ikkagi füüsilise kaabli abil. Tõelist elektroonilist gaasipedaali (ETC) kasutavates sõidukites puudub gaasipedaali ja gaasipedaali vahel füüsiline ühendus. Selle asemel saadab gaasipedaal signaali, mis paneb elektromehaanilise ajamiga gaasipedaali avama.

Seda peetakse sageli kõige turvalisemaks drive-by-wire-tehnoloogiaks, kuna seda on lollikindla ja tõrkekindla disainiga lihtne rakendada. Samamoodi nagu gaasihoob sulgub mehaanilise gaasitrossi purunemisel, elektrooniline gaasihoob süsteeme saab konstrueerida nii, et gaasihoob sulgub, kui see ei saa enam pedaaliandurilt signaali.

Brake-By-Wire tehnoloogiad

Brake-by-wire tehnoloogiat peavad mõned ohtlikumaks kui elektroonilist gaasipedaali juhtimist, kuna see hõlmab juhi ja pidurite vahelise füüsilise ühenduse eemaldamist. Brake-by-wire on aga tehnoloogiate spekter, mis ulatub elektrohüdraulilistest kuni elektromehaaniliste süsteemideni ja mõlemat saab projekteerida tõrkeohutuid silmas pidades.

Traditsioonilised hüdraulilised pidurid kasutavad nii peasilindrit kui ka mitut töösilindrit. Kui juht vajutab piduripedaali, avaldab see peasilindrile füüsilist survet. Enamikul juhtudel võimendab seda rõhku vaakum või hüdrauliline pidurivõimendi. Seejärel edastatakse rõhk piduritorude kaudu pidurisadulatele või rattasilindritele.

Mitteblokeeruvad pidurisüsteemid olid kaasaegsete pidurdamise teel tehnoloogiate varased eelkäijad, kuna need võimaldasid sõiduki pidureid automaatselt tõmmata ilma juhi sisendita. See saavutatakse elektroonilise ajamiga, mis aktiveerib olemasolevad hüdraulilised pidurid. Sellele vundamendile on üles ehitatud muud ohutustehnoloogiad. Elektrooniline stabiilsuskontroll, veojõukontroll, ja automaatne pidurdamine süsteemid sõltuvad ABS-ist ja on perifeerselt seotud brake-by-wire tehnoloogiaga.

Elektrohüdraulilist brake-by-wire tehnoloogiat kasutavates sõidukites on igas rattas asuvad pidurisadulad endiselt hüdrauliliselt aktiveeritud. Kuid need ei ole otseselt ühendatud peasilindriga, mis aktiveeritakse piduripedaalile vajutades. Selle asemel aktiveerib piduripedaali vajutamine hulga andureid. Seejärel määrab juhtseade kindlaks, kui palju pidurdusjõudu igal rattal on vaja, ja aktiveerib vastavalt vajadusele hüdropidurisadulad.

Elektromehaanilistes pidurisüsteemides ei ole hüdraulilist komponenti. Need tõelised brake-by-wire süsteemid kasutavad endiselt andureid, et määrata, kui palju pidurdusjõudu on vaja, kuid seda jõudu ei edastata hüdraulika kaudu. Selle asemel aktiveerivad elektromehaanilised ajamid igas rattas asuvad pidurid.

Steer-By-Wire tehnoloogiad

Enamik sõidukeid kasutab hammaslatt või tigu-ja-sektori roolimehhanismi, mis on füüsiliselt rooliga ühendatud. Rooli pööramisel pöördub ka hammaslatt või roolikast. Hammaslatt saab seejärel rakendada pöördemomenti kuulliigenditele ühendusvarraste kaudu ja roolikast liigutab tavaliselt rooliühendust pitmani käe kaudu.

Sõidukitel, mis on varustatud steer-by-wire tehnoloogiaga, puudub füüsiline seos rooli ja rehvide vahel. Steer-by-wire süsteemid ei pea tehniliselt üldse rooli kasutama. Kui kasutatakse rooli, kasutatakse juhile tagasiside andmiseks tavaliselt teatud tüüpi roolitunde emulaatorit.

Millistel sõidukitel on juba Drive-By-Wire tehnoloogia?

Teslal on sõidukeid, mis on peaaegu täielikult juhitavad, ja nad pingutavad selgelt nii kõvasti kui võimalik, et saada neile autonoomseks kasutamiseks heakskiit.

Täielikult drive-by-wire tootmissõidukeid pole, kuid mitmed tootjad on ehitanud ideesõidukeid, mis vastavad kirjeldusele. General Motors demonstreeris drive-by-wire süsteemi 2003. aastal oma Hy-Wire'i kontseptsiooniga ja 2007. aastal kasutas seda tehnoloogiat ka Mazda Ryuga kontseptsioon. Drive-by-wire võib leida seadmetes, nagu traktorid ja tõstukid, kuid isegi elektroonilise roolivõimendiga autodel ja veoautodel on endiselt füüsilised rooliühendused.

Elektrooniline gaasipedaali juhtimine on levinum ning seda tehnoloogiat kasutavad mitmed tootjad ja mudelid. Brake-by-wire võib leida ka tootmismudelitest. Kaks näidet tehnoloogiast on Toyota elektrooniliselt juhitav pidur ja Mercedes Benzi Sensotronic.

Drive-by-Wire'i tuleviku uurimine

Ohutusprobleemid on aeglustanud drive-by-wire tehnoloogiate kasutuselevõttu. Mehaanilised süsteemid võivad ebaõnnestuda ja ebaõnnestuvad, kuid reguleerivad asutused peavad neid siiski usaldusväärsemaks kui elektroonilised süsteemid. Drive-by-wire süsteemid on ka kallimad kui mehaanilised juhtseadmed, kuna need on oluliselt keerukamad.

Ent drive-by-wire tehnoloogia tulevik võib tuua kaasa mitmeid huvitavaid arenguid. Mehaaniliste juhtseadiste eemaldamine võib võimaldada autotootjatel kujundada sõidukeid, mis erinevad radikaalselt tänapäeval teedel liikuvatest autodest ja veoautodest. Ideeautod, nagu Hy-Wire, on isegi võimaldanud istmete konfiguratsiooni ümber tõsta, kuna puuduvad juhi asendit määravad mehaanilised juhtseadised.

Drive-by-wire tehnoloogia võiks olla integreeritud ka juhita autode tehnoloogiaga, mis võimaldab sõidukeid kaugjuhtida või arvuti abil juhtida. Praegused juhita autode projektid kasutavad roolimise, pidurdamise ja kiirenduse juhtimiseks elektromehaanilisi ajamid, mida saab lihtsustada, ühendades need otse drive-by-wire tehnoloogiaga.