Come funziona la tecnologia drive-by-wire


Quindi eccoti qui, sistemato al tuo posto mentre afferri il joystick. Premendo il comando verso l'alto si sposta il veicolo in avanti, mentre spingendolo da un lato all'altro si sterza l'auto a sinistra oa destra. Pronto a partire, spingi l'acceleratore in avanti, guadagnando velocità. La tua auto accelera sempre più velocemente, cioè finché non raggiungi il semaforo più vicino, dove rallenti fino a fermarti.

Cos'è questo, una specie di videogioco noioso in cui le regole sono il rispetto dei limiti di velocità e delle normali leggi quotidiane? No. In effetti, questa situazione, quella in cui il guidatore utilizza un joystick o un controller simile a un videogioco, potrebbe presto diventare realtà nelle auto che compaiono sul pavimento dello showroom.

Una tecnologia nota come drive-by-wire, chiamata anche "x-by-wire" o semplicemente "by-wire", potrebbe cambiare il modo in cui le persone guidano. Un'auto con questo tipo di sistema farebbe affidamento principalmente sull'elettronica per controllare un'ampia gamma di operazioni del veicolo, comprese l'accelerazione, la frenata e, come accennato nel nostro esempio precedente, lo sterzo. Le auto convenzionali utilizzano principalmente la tecnologia idraulica e meccanica per condurre le stesse operazioni di base del veicolo e, sebbene i sistemi siano potenti, possono essere eccessivamente complessi, inefficienti e favorire l'usura nel corso degli anni.

Ma nel corso degli anni, produttori, ricercatori e inventori esterni hanno integrato computer ed elettronica nelle auto moderne. Se i conducenti potessero semplicemente abituarsi all'idea, i sistemi drive-by-wire hanno il potenziale per aumentare il comfort, la funzionalità e la sicurezza durante la guida. Computer e sensori analizzerebbero i comandi e istruirebbero i veicoli esattamente su cosa fare. E anche i sistemi by-wire hanno un aspetto ambientale, poiché la tecnologia potrebbe migliorare il risparmio di carburante e ridurre o migliorare le emissioni del motore.

Il termine potrebbe anche essere familiare agli appassionati di aviazione, dal momento che gli aeroplani hanno utilizzato sistemi chiamati "fly-by-wire" sin dagli anni '90. Quella tecnologia, proprio come il drive-by-wire, utilizza cavi elettrici per controllare le normali operazioni di un aereo. Come funziona il drive-by-wire in un'auto? Come possono i conducenti accelerare, rallentare e sterzare con solo una rete di cavi? È sicuro o ci sono problemi con i sistemi drive-by-wire?

>Tipi di sistemi Drive-by-wire


In un tipico sistema idraulico e meccanico, c'è un grande groviglio di parti che controllano diversi aspetti del funzionamento del veicolo. Collegati in tutta l'auto sono il servofreno, il cilindro principale, il piantone dello sterzo, l'albero dello sterzo, l'ingranaggio a cremagliera, le linee idrauliche e vari cavi e collegamenti. Questi componenti lavorano insieme e indipendentemente per offrirci un'esperienza di guida fluida. Tuttavia, aggiungono anche peso al veicolo e un potenziale degrado nel tempo.

In un sistema drive-by-wire, la maggior parte o tutto questo verrebbe sostituito da cavi elettrici. In qualsiasi tipo di sistema by-wire, i sensori registrano informazioni e trasmettono dati a un computer oa una serie di computer, che trasferiscono l'energia elettrica in movimento meccanico. Esistono diversi tipi di sistemi drive-by-wire, motivo per cui a volte viene generalmente indicato come x-by-wire. Ecco alcuni dei principali sistemi by-wire:

  • Accelerazione tramite cavo -- Throttle-by-wire, o accelera-by-wire, è stato il primo tipo di sistema drive-by-wire introdotto. Questi sistemi utilizzano una pedaliera e un sistema di gestione del motore. Il pedale utilizza sensori che misurano quanto o quanto poco il guidatore muove l'acceleratore e i sensori inviano tali informazioni al sistema di gestione del motore. Il sistema di gestione del motore è un computer che, tra le altre attività, determina la quantità di carburante necessaria e fornisce questo input a un attuatore, un dispositivo che converte l'energia in movimento meccanico. Il pedale potrebbe essere lo stesso che i conducenti di pedali sono abituati a utilizzare oggi, un pad facile da raggiungere posizionato vicino al piede che viene premuto per accelerare l'auto. La stessa operazione potrebbe anche essere incorporata in un joystick o in un controller simile a un videogioco, che eliminerebbe completamente la necessità di un pedale. Naturalmente, ciò richiederebbe ai conducenti di usare le mani per l'accelerazione, la frenata e lo sterzo.
  • Freno per filo -- Ci sono in realtà due tipi di sistemi freno per cavo. Il freno idraulico, o "bagnato", utilizza parti idrauliche aggiuntive per creare pressione sui freni. Il freno elettrico, o "a secco", invece, utilizza semplicemente un motore elettrico e nessun liquido dei freni idraulico.
  • Steer-by-wire -- I sensori rilevano i movimenti del volante e inviano informazioni a un microprocessore. Il computer invia quindi i comandi agli attuatori sugli assi, che ruotano secondo le indicazioni del conducente.

Tutto questo suona abbastanza bene, giusto? Bene, vai alla pagina successiva in cui discutiamo i vantaggi e gli svantaggi di un sistema drive-by-wire.

>Vantaggi e svantaggi dei sistemi drive-by-wire


Alcune persone sono entusiaste della prospettiva di un maggior numero di sistemi drive-by-wire nelle automobili. Sostituendo i sistemi di accelerazione convenzionali, i sistemi drive-by-wire possono ridurre significativamente il numero di parti mobili in un veicolo. Ciò riduce il peso, aumenta la precisione operativa e allunga il tempo tra le visite di servizio per cose come la manutenzione meccanica e altre regolazioni. Alcuni sistemi by-wire non richiederebbero nemmeno un servizio. Meno peso e una migliore precisione equivarrebbero a una migliore efficienza del carburante e anche a minori emissioni.

Suona benissimo, vero? Bene, sebbene sia ben consolidato nell'industria aerea, il drive-by-wire è stato lento nella sua introduzione nell'auto. Il problema per alcune case automobilistiche è convincere i conducenti che i sistemi sono sicuri. A causa della complessità dei sistemi drive-by-wire, alcune persone si preoccupano di potenziali malfunzionamenti elettronici nei sensori e nei computer, che possono causare danni al veicolo o addirittura incidenti stradali e lesioni ai passeggeri.

Un argomento contro il drive-by-wire è che qualsiasi sistema che utilizza il software ha la capacità di fallire indipendentemente da quante volte il software è stato testato. Nella peggiore delle ipotesi, ad esempio, i sensori di un sistema Brake-by-Wire potrebbero commettere un errore di calcolo, provocando l'applicazione di una pressione errata da parte della pinza del freno e delle pastiglie, troppo leggera o troppo forte. al rotore. Ignaro di eventuali problemi interni del sistema, il conducente che utilizza il sistema di frenata tramite cavo potrebbe potenzialmente avere un incidente, anche se pensava che la pressione corretta fosse stata esercitata sul pedale del freno.

In ogni caso, la maggior parte delle persone fa riferimento al detto che qualsiasi software è buono solo quanto i programmatori e i produttori che lo hanno costruito e progettato. A causa dell'affidabilità del fly-by-wire negli aeroplani, è probabile che l'esperienza e i test sui prodotti possano portare più sistemi drive-by-wire in modo sicuro nelle auto di tutti i giorni. Diverse case automobilistiche stanno già utilizzando (o hanno utilizzato) vari sistemi drive-by-wire per utilizzare i loro veicoli, tra cui BMW, Mercedes-Benz, Land Rover, Toyota, GM, Volkswagen e Nissan.

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>Fonti

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