Drive-by-wire er et catch-all-udtryk, der kan henvise til en række elektroniske systemer, der enten øger eller erstatter traditionelle mekaniske styringer. I stedet for at bruge kabler, hydraulisk tryk og andre måder at give en chauffør direkte og fysisk kontrol over køretøjets hastighed eller retning, bruger drevteknologi elektroniske betjeninger til at aktivere bremserne, styre styringen og betjene andre systemer.
Der er tre hovedkøretøjskontrolsystemer, som almindeligvis erstattes med elektroniske betjeningsorganer: gas, bremser og styring. Når de erstattes med x-by-wire-alternativer, kaldes disse systemer typisk som:
- Elektronisk gashandling
- Bremse-By-Wire
- Steer-by-wire
Elektronisk gashandling
Den mest almindelige form for x-by-wire teknologi og den nemmeste at finde i naturen er elektronisk gasregulering. I modsætning til traditionelle gasregulatorer, der forbinder gaspedalen til gashåndtaget med et mekanisk kabel, anvender disse systemer en række elektroniske sensorer og aktuatorer.
Køretøjer med computerstyret brændstofkontrol har brugt gassensorer i årtier. Disse sensorer fortæller i det væsentlige kun computeren om gasens position. Gassens selv aktiveres stadig af et fysisk kabel. I køretøjer, der bruger ægte elektronisk gasspjældskontrol (ETC), er der ingen fysisk forbindelse mellem gaspedalen og gashåndtaget. I stedet sender gaspedalen et signal, der får en elektromekanisk aktuator til at åbne gasen.
Dette ses ofte som den sikreste type drev-til-tråd teknologi, da det er overordentligt let at implementere denne type system med et fjolsikkert fejlfrit design. På samme måde som gashåndtaget blot lukker, hvis et mekanisk gaskabel bremser, og køretøjet naturligvis vil bremse og stoppe, kan elektroniske gashåndtagskontrolsystemer udformes, så gassen lukker, hvis den ikke længere modtager et signal fra pedalsensoren .
Brake-by-Wire Technologies
Brake-by-wire teknologi ses ofte som mere farlig end elektronisk gasregulering, da det indebærer at fjerne enhver fysisk forbindelse mellem føreren og bremserne. Imidlertid er bremsekabler faktisk et spektrum af teknologier, der spænder fra elektrohydraulisk til elektromekanisk, og begge kan konstrueres med fejlkasser i tankerne.
Traditionelle hydrauliske bremser gør brug af en master cylinder og flere slave cylindre. Når føreren skubber ned på bremsepedalen, anvender den fysisk tryk på mastercylinderen. I de fleste tilfælde forstærkes dette tryk ved hjælp af en vakuum eller hydraulisk bremseforstærker. Trykket overføres derefter via bremsestrækninger til bremsekaliper eller hjulcylindre.
Anti-lock-bremsesystemer var tidlige forstadier af moderne bremse-for-wire-teknologier, idet de tillod, at bremserne i et køretøj blev trukket automatisk uden førerindgang. Dette opnås ved hjælp af en elektronisk aktuator, som aktiverer de eksisterende hydrauliske bremser, og der er bygget en række andre sikkerhedsteknologier på dette fundament. Elektronisk stabilitetskontrol, trækkontrol og automatiske bremsesystemer er alle afhængige af ABS og er perifert relateret til bremsekabelteknologi.
I køretøjer, der anvender elektrohydraulisk bremseteknologi, er kalibrerne i hvert hjul stadig hydraulisk aktiveret. De er imidlertid ikke direkte koblet til en master cylinder, der aktiveres ved at trykke på bremsepedalen. I stedet aktiverer bremsepedalen en sensor eller en række sensorer. Styreenheden bestemmer derefter, hvor meget bremsekraft der kræves for hvert hjul og aktiverer hydraulikkaliperne efter behov.
I elektromekaniske bremsesystemer er der slet ikke nogen hydraulisk komponent. Disse sande bremsebelagte systemer bruger stadig sensorer til at bestemme, hvor meget bremsekraft der kræves, men denne kraft overføres ikke via hydraulik. I stedet anvendes elektromekaniske aktuatorer til at aktivere bremserne i hvert hjul.
Steer-by-Wire Technologies
De fleste køretøjer bruger en stativ- og tandhjulsdrev eller snekke- og sektorstyringsudstyr, der er fysisk forbundet med ratet. Når rattet drejes, vender ræk- og tandhjulsenheden eller styreboksen også. En stativ og tandhjulsdrev kan derefter anvende drejningsmoment på kugleleddene via stænger, og en styrebok vil typisk bevæge styreforbindelsen via en pitman arm.
I køretøjer, der er udstyret med styreteknologi, er der ingen fysisk forbindelse mellem rat og dæk. Faktisk behøver styresystemer ikke teknisk at bruge rattede overhovedet. Når et ratt anvendes, bruges en slags styringsemulatoremulator typisk til at give føreren feedback.
Hvilke køretøjer har allerede Drive-by-Wire-teknologi?
Der er ikke fuldt drive-by-wire produktion køretøjer, men en række producenter har bygget koncept køretøjer, der passer til beskrivelsen. General Motors demonstrerede et driv-by-wire system i 2003 med sit Hy-Wire koncept, og Mazda's Ryuga koncept anvendte også teknologien i 2007. Køretøj kan findes i udstyr som traktorer og gaffeltrucks, men endda biler og lastbiler den elektroniske servostyring har stadig fysisk styring.
Elektronisk gasregulering er langt mere udbredt, og en række mærker og modeller gør brug af teknologien. Brake-by-wire kan også findes i produktionsmodeller, og to eksempler på teknologien er Toyota's Electronic Controlled Brake og Mercedes Benz Sensotronic.
Exploring fremtiden for Drive-by-Wire
Sikkerhedsanliggender har bremset vedtagelsen af teknologier, der drives af ledninger. Mekaniske systemer kan og mislykkes, men tilsynsmyndigheder ser dem stadig som mere pålidelige end elektroniske systemer. Drive-by-wire systemer er også dyrere end mekaniske styringer på grund af, at de er betydeligt mere komplekse.
Fremtiden for drive-by-wire-teknologi kan imidlertid føre til en række interessante udviklinger. Afskaffelsen af mekaniske kontroller kunne give bilproducenterne mulighed for at designe køretøjer, som er radikalt forskellige fra de biler og lastbiler, der er på vej i dag. Konceptbiler som Hy-Wire har endda tilladt siddekonfigurationen at blive flyttet, da der ikke er mekaniske styringer, der dikterer førerens position.
Drive-by-wire-teknologien kan også integreres med førerenfri bilteknologi, som gør det muligt for køretøjer at blive betjent eksternt eller ved en computer. Aktuelle chaufførløse bilprojekter anvender elektromekaniske aktuatorer til styring af styring, bremsning og acceleration, hvilket kunne forenkles ved at forbinde direkte til drev-teknologi.
