Drive-by-wire là một thuật ngữ bắt tất cả có thể đề cập đến một số hệ thống điện tử có thể tăng hoặc thay thế hoàn toàn các điều khiển cơ học truyền thống. Thay vì sử dụng dây cáp, áp suất thủy lực và các cách khác để cung cấp cho người lái xe điều khiển trực tiếp, vật lý về tốc độ hoặc hướng của một chiếc xe, công nghệ chạy bằng dây điện sử dụng điều khiển điện tử để kích hoạt hệ thống phanh, điều khiển tay lái và vận hành hệ thống.
Có ba hệ thống điều khiển xe chính thường được thay thế bằng điều khiển điện tử: ga, phanh và tay lái. Khi được thay thế bằng các lựa chọn thay thế x-by-wire, các hệ thống này thường được gọi là:
Điều khiển bướm ga điện tử
Dạng phổ biến nhất của công nghệ x-by-wire và dễ tìm nhất trong tự nhiên là điều khiển bướm ga điện tử. Không giống như điều khiển bướm ga truyền thống mà cặp khí ga để ga với một cáp cơ khí, các hệ thống này sử dụng một loạt các cảm biến điện tử và thiết bị truyền động.
Xe có điều khiển nhiên liệu trên máy vi tính đã sử dụng cảm biến ga trong nhiều thập kỷ. Những cảm biến này về cơ bản chỉ cho máy tính biết vị trí của van tiết lưu. Bản thân van tiết lưu vẫn được kích hoạt bằng cáp vật lý. Trong các phương tiện sử dụng điều khiển bướm ga điện tử thực (ETC), không có kết nối vật lý giữa bàn đạp ga và van tiết lưu. Thay vào đó, bàn đạp ga sẽ gửi tín hiệu gây ra bộ truyền động cơ điện để mở van tiết lưu.
Điều này thường được xem là loại công nghệ lái xe an toàn nhất vì nó cực kỳ dễ dàng để thực hiện loại hệ thống này với thiết kế không an toàn chống lừa đảo. Trong cùng một cách mà các ga sẽ chỉ đơn giản đóng nếu một phanh cáp ga cơ khí và chiếc xe sẽ tự nhiên làm chậm và dừng lại, hệ thống điều khiển ga điện tử có thể được thiết kế để các ga đóng cửa nếu nó không còn nhận được một tín hiệu từ cảm biến bàn đạp .
Công nghệ phanh-By-Wire
Công nghệ phanh-by-wire thường được xem là nguy hiểm hơn kiểm soát ga điện tử vì nó liên quan đến việc loại bỏ bất kỳ kết nối vật lý nào giữa người lái và phanh. Tuy nhiên, phanh-by-wire thực sự là một loạt các công nghệ từ điện thủy lực đến cơ điện, và cả hai đều có thể được thiết kế với các thiết bị không an toàn.
Phanh thủy lực truyền thống sử dụng một xi lanh chính và một số xi lanh nô lệ. Khi tài xế đẩy xuống bàn đạp phanh, nó sẽ áp lực vật lý vào xy lanh chính. Trong hầu hết các trường hợp, áp suất đó được khuếch đại bằng chân không hoặc phanh tăng áp thủy lực. Áp lực sau đó được truyền qua các đường phanh tới các bộ kẹp phanh hoặc các xy lanh bánh xe.
Hệ thống chống bó cứng phanh là tiền thân của công nghệ phanh-by-wire hiện đại, trong đó chúng cho phép phanh của một chiếc xe được kéo tự động mà không có đầu vào driver. Điều này được thực hiện bởi một thiết bị truyền động điện tử kích hoạt hệ thống phanh thủy lực hiện có, và một số công nghệ an toàn khác đã được xây dựng trên nền tảng này. Điều khiển ổn định điện tử , điều khiển lực kéo và hệ thống phanh tự động tất cả đều phụ thuộc vào ABS và có liên quan đến công nghệ phanh-bằng dây.
Trong các loại xe sử dụng công nghệ phanh-dây điện bằng thủy lực, các calipers nằm trong mỗi bánh xe vẫn được kích hoạt bằng thủy lực. Tuy nhiên, chúng không được kết nối trực tiếp với một xi lanh chính được kích hoạt bằng cách ấn vào bàn đạp phanh. Thay vào đó, đẩy bàn đạp phanh kích hoạt cảm biến hoặc hàng loạt cảm biến. Thiết bị điều khiển sau đó xác định lực phanh được yêu cầu ở mỗi bánh xe và kích hoạt bộ kẹp thủy lực khi cần thiết.
Trong hệ thống phanh điện, không có thành phần thủy lực nào cả. Những hệ thống phanh-by-wire thực sự này vẫn sử dụng các cảm biến để xác định lực phanh là bao nhiêu, nhưng lực đó không được truyền qua thủy lực. Thay vào đó, các bộ truyền động cơ điện được sử dụng để kích hoạt phanh đặt trong mỗi bánh xe.
Công nghệ Ste-By-Wire
Hầu hết các loại xe đều sử dụng một bộ phận rack và răng hoặc sâu và bánh lái khu vực được kết nối vật lý với vô-lăng. Khi tay lái được xoay, bộ phận giá đỡ và bánh răng hoặc hộp điều khiển cũng quay. Một rack và bánh răng đơn vị sau đó có thể áp dụng mô-men xoắn cho các khớp bóng thông qua thanh tie, và một hộp chỉ đạo thường sẽ di chuyển các liên kết chỉ đạo thông qua một cánh tay của pitman.
Trong các phương tiện được trang bị công nghệ chỉ đạo bằng dây, không có kết nối vật lý giữa vô-lăng và lốp xe. Trên thực tế, các hệ thống chỉ đạo bằng dây dẫn không cần phải sử dụng vô lăng. Khi một tay lái được sử dụng, một số loại giả lập cảm giác lái thường được sử dụng để cung cấp cho người lái xe phản hồi.
Những phương tiện nào đã có công nghệ Drive-By-Wire?
Không có phương tiện sản xuất hoàn toàn bằng đường dây, nhưng một số nhà sản xuất đã chế tạo các mẫu xe phù hợp với mô tả. General Motors đã chứng minh một hệ thống truyền động vào năm 2003 với khái niệm Hy-Wire, và khái niệm Ryuga của Mazda cũng sử dụng công nghệ này vào năm 2007. Ổ đĩa có thể được tìm thấy trong các thiết bị như máy kéo và xe nâng, nhưng ngay cả ô tô và xe tải có tính năng lái trợ lực điện tử vẫn có liên kết chỉ đạo vật lý.
Kiểm soát ga điện tử là phổ biến hơn nhiều, và một loạt các làm cho và các mô hình sử dụng công nghệ. Phanh-by-dây cũng có thể được tìm thấy trong các mô hình sản xuất, và hai ví dụ về công nghệ này là phanh điều khiển điện tử của Toyota và Sensotronic của Mercedes Benz.
Khám phá tương lai của Drive-By-Wire
Mối quan tâm về an toàn đã làm chậm việc áp dụng các công nghệ từng dây. Các hệ thống cơ khí có thể và thất bại, nhưng các cơ quan quản lý vẫn thấy chúng đáng tin cậy hơn các hệ thống điện tử. Hệ thống truyền động bằng dây điện cũng đắt hơn các điều khiển cơ học do thực tế chúng phức tạp hơn nhiều.
Tuy nhiên, tương lai của công nghệ truyền động bằng dây dẫn có thể dẫn đến một số phát triển thú vị. Việc loại bỏ các điều khiển cơ học có thể cho phép các nhà sản xuất ô tô thiết kế các phương tiện hoàn toàn khác biệt với những chiếc xe và xe tải đang trên đường ngày nay. Những chiếc xe concept như Hy-Wire thậm chí còn cho phép cấu hình chỗ ngồi được di chuyển xung quanh vì không có điều khiển cơ khí nào quyết định vị trí của người lái xe.
Công nghệ Drive-by-wire cũng có thể được tích hợp với công nghệ xe hơi không người lái, cho phép xe được vận hành từ xa hoặc bằng máy tính. Các dự án xe hơi không người lái hiện tại sử dụng bộ truyền động cơ điện để điều khiển hệ thống lái, phanh và tăng tốc, có thể được đơn giản hóa bằng cách kết nối trực tiếp với công nghệ truyền động bằng dây.