드라이브 바이 와이어 기술이란 무엇입니까?

드라이브 바이 와이어(Drive-by-Wire)는 기존의 기계 제어를 보강하거나 대체하는 여러 전자 시스템을 가리키는 포괄적인 용어입니다. 차량을 제어하기 위해 케이블이나 유압을 사용하는 대신, 드라이브 바이 와이어 기술은 전자 시스템을 사용하여 브레이크를 활성화하고, 스티어링을 제어하고, 엔진에 연료를 공급합니다.

드라이브 바이 와이어 시스템이 일반적으로 전자 제어 장치로 대체하는 세 가지 주요 구동 구성 요소는 스로틀, 브레이크 및 스티어링입니다. 이러한 시스템을 일반적으로 전자 스로틀 제어라고 합니다. 브레이크 바이 와이어, 그리고 스티어 바이 와이어.​

전자 스로틀 제어

드라이브 바이 와이어 기술의 가장 일반적인 형태이며 가장 찾기 쉬운 것은 전자식 스로틀 제어입니다. 가스 페달과 스로틀을 기계식 케이블로 연결하는 기존 스로틀 컨트롤과 달리 이러한 시스템은 일련의 전자 센서와 액추에이터를 사용합니다.

컴퓨터 연료 제어 장치가 있는 차량은 수십 년 동안 스로틀 센서를 사용해 왔습니다. 이 센서는 컴퓨터에 스로틀의 위치를 ​​알려주지만 스로틀은 여전히 ​​물리적 케이블에 의해 활성화됩니다. 진정한 전자식 스로틀 제어(ETC)를 사용하는 차량에서는 가속 페달과 스로틀 사이에 물리적 연결이 없습니다. 대신, 가스 페달은 전기 기계 작동기가 스로틀을 열도록 하는 신호를 보냅니다.

이것은 오류 방지, 오류 방지 설계로 구현하기 쉽기 때문에 종종 가장 안전한 유형의 드라이브 바이 와이어 기술로 간주됩니다. 기계식 스로틀 케이블이 끊어지면 스로틀이 닫히는 것과 같은 방식으로 전자식 스로틀 제어 페달 센서에서 더 이상 신호를 수신하지 않으면 스로틀이 닫히도록 시스템을 설계할 수 있습니다.

브레이크 바이 와이어 기술

Brake-by-wire 기술은 운전자와 브레이크 사이의 물리적 연결을 제거해야 하기 때문에 전자식 스로틀 제어보다 더 위험한 것으로 간주됩니다. 그러나 브레이크 바이 와이어는 전자 유압식에서 전자 기계식 시스템에 이르는 다양한 기술이며 두 가지 모두 안전 장치를 염두에 두고 설계할 수 있습니다.

전통적인 유압 브레이크는 마스터 실린더와 여러 개의 슬레이브 실린더를 사용합니다. 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더에 물리적인 압력이 가해집니다. 대부분의 경우 그 압력은 진공 또는 유압 브레이크 부스터에 의해 증폭됩니다. 그런 다음 압력은 브레이크 라인을 통해 브레이크 캘리퍼 또는 휠 실린더로 전달됩니다.

잠금 방지 브레이크 시스템 현대식 브레이크 바이 와이어 기술의 초기 선구자로서 운전자의 입력 없이 차량의 브레이크가 자동으로 당겨지도록 했습니다. 이는 기존 유압 브레이크를 작동시키는 전자 액추에이터에 의해 수행됩니다. 이를 기반으로 다른 안전 기술이 구축되었습니다. 전자 안정성 제어, 트랙션 컨트롤, 그리고 자동 제동 시스템은 ABS에 의존하며 주변적으로 브레이크 바이 와이어 기술과 관련이 있습니다.

전자 유압식 브레이크 바이 와이어 기술을 사용하는 차량에서 각 휠에 있는 캘리퍼는 여전히 유압식으로 활성화됩니다. 그러나 브레이크 페달을 밟아 작동되는 마스터 실린더에 직접 연결되지는 않습니다. 대신 브레이크 페달을 밟으면 일련의 센서가 활성화됩니다. 그런 다음 제어 장치는 각 휠에 필요한 제동력을 결정하고 필요에 따라 유압 캘리퍼를 활성화합니다.

전자 기계식 브레이크 시스템에는 유압 부품이 없습니다. 이러한 진정한 Brake-by-Wire 시스템은 여전히 ​​센서를 사용하여 필요한 제동력을 결정하지만 그 힘은 유압을 통해 전달되지 않습니다. 대신 전자 기계식 액추에이터가 각 바퀴에 있는 브레이크를 활성화합니다.

스티어 바이 와이어 기술

대부분의 차량은 스티어링 휠에 물리적으로 연결된 랙 앤 피니언 장치 또는 웜 및 섹터 스티어링 기어를 사용합니다. 스티어링 휠을 돌리면 랙 앤 피니언 장치 또는 스티어링 박스도 회전합니다. 그런 다음 랙 앤 피니언 장치는 타이 로드를 통해 볼 조인트에 토크를 적용할 수 있으며 스티어링 박스는 일반적으로 피트맨의 팔을 통해 스티어링 연결 장치를 움직입니다.

스티어 바이 와이어 기술이 탑재된 차량에서는 스티어링 휠과 타이어 사이에 물리적 연결이 없습니다. 스티어 바이 와이어 시스템은 기술적으로 스티어링 휠을 전혀 사용할 필요가 없습니다. 스티어링 휠을 사용할 때 일반적으로 일부 유형의 스티어링 느낌 에뮬레이터를 사용하여 운전자에게 피드백을 제공합니다.

이미 드라이브 바이 와이어 기술이 적용된 차량은 무엇입니까?

Tesla는 완전한 드라이브 바이 와이어(drive-by-wire)에 가까운 차량을 보유하고 있으며 자율 사용 승인을 받기 위해 가능한 한 열심히 한계를 뛰어 넘고 있습니다.

완전한 드라이브 바이 와이어 생산 차량은 없지만 많은 제조업체가 설명에 맞는 컨셉 차량을 제작했습니다. General Motors는 2003년 Hy-Wire 개념으로 드라이브 바이 와이어 시스템을 시연했으며 2007년 Mazda의 Ryuga 개념도 이 기술을 사용했습니다. 드라이브 바이 와이어는 트랙터 및 지게차와 같은 장비에서 찾을 수 있지만 전자식 파워 스티어링 기능이 있는 자동차 및 트럭에도 여전히 물리적 스티어링 연결 장치가 있습니다.

전자식 스로틀 컨트롤이 더 널리 사용되고 있으며 다양한 제조사와 모델에서 이 기술을 사용하고 있습니다. Brake-by-wire는 생산 모델에서도 찾을 수 있습니다. 이 기술의 두 가지 예는 Toyota의 전자 제어 브레이크와 Mercedes Benz의 Sensotronic입니다.

드라이브 바이 와이어의 미래 탐색

안전 문제로 인해 드라이브 바이 와이어(drive-by-wire) 기술의 채택이 느려졌습니다. 기계 시스템은 실패할 수 있고 실패하지만 규제 당국은 여전히 ​​전자 시스템보다 더 신뢰할 수 있는 것으로 보고 있습니다. Drive-by-wire 시스템은 훨씬 더 복잡하기 때문에 기계적 제어보다 더 비쌉니다.

그러나 드라이브 바이 와이어 기술의 미래는 여러 가지 흥미로운 발전으로 이어질 수 있습니다. 기계 제어 장치를 제거하면 자동차 제조업체가 오늘날 도로에 있는 자동차 및 트럭과 근본적으로 다른 차량을 설계할 수 있습니다. Hy-Wire와 같은 컨셉트 카는 운전자의 위치를 ​​결정하는 기계적 제어가 없기 때문에 좌석 구성을 이리저리 움직일 수도 있습니다.

드라이브 바이 와이어(Drive-by-Wire) 기술은 무인 자동차 기술과 통합되어 차량을 원격으로 또는 컴퓨터로 조작할 수 있습니다. 현재 무인 자동차 프로젝트는 전자 기계식 액추에이터를 사용하여 조향, 제동 및 가속을 제어하며, 이는 드라이브 바이 와이어 기술에 직접 연결하여 단순화할 수 있습니다.