Auto >> Automobiel >  >> Auto zorg

Hoe Drive-by-wire-technologie werkt


Dus daar zit je dan, neergestreken in je stoel terwijl je de joystick vastpakt. Als u de hendel omhoog duwt, rijdt uw auto vooruit, terwijl u de auto van links naar rechts duwt. Klaar om te gaan, je blokkeert het gas naar voren en wint aan snelheid. Uw auto accelereert sneller en sneller -- dat wil zeggen, totdat u het dichtstbijzijnde stoplicht bereikt, waar u afremt tot stilstand.

Wat is dit, een saaie videogame waarbij de regels zijn om de snelheidslimiet en de normale, alledaagse wetten te volgen? Nee. In feite zou deze situatie, een situatie waarin de bestuurder een videogame-achtige joystick of controller gebruikt, binnenkort werkelijkheid kunnen worden in de auto's die op de showroomvloer verschijnen.

Een technologie die bekend staat als drive-by-wire, ook wel "x-by-wire" of gewoon "by-wire" genoemd, kan de manier waarop mensen rijden veranderen. Een auto met dit type systeem zou voornamelijk afhankelijk zijn van elektronica om een ​​breed scala aan voertuighandelingen te regelen, waaronder accelereren, remmen en, zoals vermeld in ons eerdere voorbeeld, sturen. Conventionele auto's gebruiken voornamelijk hydraulische en mechanische technologie om dezelfde basishandelingen van het voertuig uit te voeren, en hoewel de systemen krachtig zijn, kunnen ze in de loop der jaren te complex, inefficiënt en bevorderlijk voor slijtage zijn.

Maar door de jaren heen hebben fabrikanten en externe onderzoekers en uitvinders computers en elektronica in moderne auto's geïntegreerd. Als chauffeurs gewoon aan het idee zouden kunnen wennen, hebben drive-by-wire-systemen het potentieel om het comfort, de functionaliteit en de veiligheid tijdens het rijden te vergroten. Computers en sensoren zouden commando's analyseren en voertuigen instrueren wat ze precies moesten doen. En by-wire-systemen hebben ook een ecologische invalshoek, omdat de technologie het brandstofverbruik kan verbeteren en de motoremissies kan verminderen of verbeteren.

De term is misschien ook bekend bij luchtvaartenthousiastelingen, aangezien vliegtuigen sinds de jaren negentig systemen gebruiken die "fly-by-wire" worden genoemd. Die technologie maakt, net als drive-by-wire, gebruik van elektrische draden om de normale werking van een vliegtuig te regelen. Hoe werkt drive-by-wire in een auto? Hoe kunnen bestuurders versnellen, vertragen en sturen met slechts een netwerk van draden? Is het veilig of zijn er zorgen over drive-by-wire-systemen?

>Typen Drive-by-wire-systemen


In een typisch hydraulisch en mechanisch systeem is er een grote wirwar van onderdelen die verschillende aspecten van de werking van het voertuig regelen. Door de hele auto heen zijn de rembekrachtiger, hoofdcilinder, stuurkolom, stuuras, tandheugel, hydraulische leidingen en diverse kabels en schakels verbonden. Deze componenten werken samen en onafhankelijk van elkaar om ons een soepele rijervaring te geven. Ze voegen echter ook gewicht toe aan het voertuig en kunnen na verloop van tijd verslechteren.

In een drive-by-wire-systeem zou dit grotendeels of allemaal worden vervangen door elektrische draden. In elk type by-wire-systeem registreren sensoren informatie en geven ze gegevens door aan een computer of een reeks computers, die de elektrische energie omzetten in mechanische beweging. Er zijn verschillende soorten drive-by-wire-systemen, daarom wordt het soms ook wel x-by-wire genoemd. Hier zijn een paar van de belangrijkste by-wire-systemen:

  • Throttle-by-wire -- Throttle-by-wire, of acceleratie-by-wire, was het eerste type drive-by-wire-systeem dat werd geïntroduceerd. Deze systemen maken gebruik van een pedalenconsole en een motormanagementsysteem. Het pedaal gebruikt sensoren die meten hoeveel of hoe weinig de bestuurder het gaspedaal beweegt, en de sensoren sturen die informatie naar het motormanagementsysteem. Het motormanagementsysteem is een computer die, naast andere taken, bepaalt hoeveel brandstof nodig is, en deze input levert aan een actuator - een apparaat dat energie omzet in mechanische beweging. Het pedaal zou hetzelfde kunnen zijn als de pedaalbestuurders die ze tegenwoordig gewend zijn te gebruiken, een gemakkelijk bereikbare pad dat bij de voet wordt geplaatst en wordt ingedrukt om de auto te versnellen. Dezelfde bewerking zou ook kunnen worden opgenomen in een joystick of een videogame-achtige controller, waardoor een voetpedaal volledig overbodig zou zijn. Dit vereist natuurlijk dat bestuurders hun handen gebruiken voor accelereren, remmen en sturen.
  • Brake-by-wire -- Er zijn eigenlijk twee soorten rem-by-wire-systemen. Hydraulisch, of "nat", brake-by-wire maakt gebruik van extra hydraulische onderdelen om druk op de remmen te creëren. Elektrisch, of 'droog', brake-by-wire, aan de andere kant, gebruikt gewoon een elektromotor en geen hydraulische remvloeistof.
  • Stuur-by-wire -- Sensoren detecteren de bewegingen van het stuur en sturen informatie naar een microprocessor. De computer stuurt vervolgens commando's naar actuatoren op de assen, die draaien volgens de aanwijzingen van de bestuurder.

Dit klinkt allemaal best goed, toch? Ga dan naar de volgende pagina waar we de voor- en nadelen van een drive-by-wire-systeem bespreken.

>Voor- en nadelen van drive-by-wire-systemen


Sommige mensen zijn enthousiast over het vooruitzicht van meer drive-by-wire-systemen in auto's. Door conventionele gasklepsystemen te vervangen, kunnen drive-by-wire-systemen het aantal bewegende delen in een voertuig aanzienlijk verminderen. Dit vermindert het gewicht, verhoogt de operationele nauwkeurigheid en verlengt de tijd tussen servicebezoeken voor zaken als mechanisch onderhoud en andere aanpassingen. Sommige by-wire-systemen zouden zelfs helemaal geen service nodig hebben. Minder gewicht en een betere nauwkeurigheid zouden ook gelijk staan ​​aan een lager brandstofverbruik en minder uitstoot.

Klinkt geweldig, toch? Hoewel het goed ingeburgerd is in de luchtvaartindustrie, is drive-by-wire traag in de introductie van de auto geweest. Het probleem voor sommige autofabrikanten is om bestuurders ervan te overtuigen dat de systemen veilig zijn. Vanwege de complexiteit van drive-by-wire-systemen, maken sommige mensen zich zorgen over mogelijke elektronische storingen in sensoren en computers, wat kan leiden tot voertuigschade of zelfs auto-ongelukken en passagiersletsel.

Een argument tegen drive-by-wire is dat elk systeem dat software gebruikt, kan falen, ongeacht hoe vaak die software is getest. In het ergste geval kunnen de sensoren op een brake-by-wire-systeem bijvoorbeeld een rekenfout maken, waardoor de remklauw en remblokken een onjuiste hoeveelheid druk uitoefenen - ofwel te licht of te sterk - naar de rotor. De bestuurder die het rem-by-wire-systeem gebruikt, is zich niet bewust van interne systeemproblemen en kan mogelijk een ongeluk krijgen, ook al dacht hij of zij dat de juiste hoeveelheid druk op het rempedaal werd uitgeoefend.

In ieder geval verwijzen de meeste mensen naar het gezegde dat software slechts zo goed is als de programmeurs en fabrikanten die het hebben gebouwd en ontworpen. Vanwege de betrouwbaarheid van fly-by-wire in vliegtuigen, is het waarschijnlijk dat ervaring en producttesten meer drive-by-wire-systemen veilig in alledaagse auto's kunnen brengen. Verschillende autobedrijven gebruiken (of hebben) al verschillende drive-by-wire-systemen in hun voertuigen, waaronder BMW, Mercedes-Benz, Land Rover, Toyota, GM, Volkswagen en Nissan.

Volg de links op de volgende pagina voor meer informatie over batterijtechnologie, hybride auto's en andere gerelateerde onderwerpen.

>Veel meer informatie

Verwante HowStuffWorks-artikelen

  • 5 manieren waarop hybride accu's worden verbeterd
  • Hoe remassistent werkt
  • Hoe remmen werken
  • Hoe remblokken werken
  • Hoe remklauwen werken
  • Hoe remschijven werken

>Bronnen

  • Burgin, Richard en Will Valdez. "Dood-door-draad." Software Engineering Ethisch Onderzoeksinstituut. 2002. (15 april 2009) http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
  • CNET-woordenlijst. "Drive-by-wire." (14 april 2009) http://reviews.cnet.com/4520-6029_7-6211213-1.html
  • Cobra auto-accessoires. "Uitleg over Drive-by-Wire." (13 april 2009) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
  • Dorissen, Hans Theo en Klaus Durkopp. "Mechatronica en drive-by-wire-systemen geavanceerde contactloze positiesensoren." Auto-elektronica. 16 juli 2002. (18 april 2009) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD81-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=10&_urlusesion =10&md5=3d79669e89d15d969132f6508cb2c7b9
  • Eisenstein, Paul A. "GM Hy-Wire Drive-By-Wire hybride brandstofcelvoertuig." Populaire mechanica. Augustus 2002. (15 april 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
  • Krebs, Michelle. "Uw auto, 2022." Populaire wetenschap. 7 april 2002. (15 april 2009) http://www.popsci.com/cars/article/2002-04/your-car-2022
  • Quinion, Michael. "Drive-by-Wire." Wereld wijde woorden. 6 december 2003. (13 april 2009) http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm