Drive-by-wire هو مصطلح شامل يمكن أن يشير إلى عدد من الأنظمة الإلكترونية التي تتخذ إما زيادة أو استبدال عناصر التحكم الميكانيكية التقليدية تمامًا. فبدلاً من استخدام الكابلات والضغط الهيدروليكي وغير ذلك من الطرق لتوفير سائق يتحكم بشكل مباشر ومباشر في سرعة أو اتجاه المركبة ، تستخدم تقنية القيادة بواسطة السلك الضوابط الإلكترونية لتفعيل المكابح والتحكم في التوجيه وتشغيل المحركات الأخرى. الأنظمة.
هناك ثلاثة أنظمة رئيسية للتحكم في السيارة يتم استبدالها عادةً بعناصر التحكم الإلكترونية: دواسة الوقود والفرامل والتوجيه. عند الاستبدال ببدائل x-by-wire ، يشار إلى هذه الأنظمة عادةً على أنها:
التحكم الإلكتروني في صمام الخانق
إن الشكل الأكثر شيوعًا لتقنية x-by-wire وأسهلها في البرية هو التحكم الإلكتروني في الخانق. بخلاف الضوابط التقليدية الخانقة التي تزاوج دواسة الوقود إلى دواسة الوقود بكبل ميكانيكي ، تستخدم هذه الأنظمة سلسلة من أجهزة الاستشعار الإلكترونية والمشغلات.
استخدمت السيارات التي تحتوي على أجهزة تحكم بالوقود محسّنة أجهزة استشعار الخانق لعقود من الزمن. هذه المجسات في الأساس تخبر الكمبيوتر موقف الخانق. لا يزال يتم تنشيط الكبح نفسه بواسطة كبل فعلية. في المركبات التي تستخدم التحكم الإلكتروني الحقيقي في الخانق (ETC) ، لا يوجد اتصال مادي بين دواسة الوقود والخانق. وبدلاً من ذلك ، ترسل دواسة الوقود إشارة تؤدي إلى تشغيل محرك كهروميكانيكي للخانق.
وكثيراً ما يُنظر إلى هذا على أنه النوع الأكثر أمانًا من تكنولوجيا القيادة باستخدام الأسلاك ، حيث إنه من السهل جدًا تنفيذ هذا النوع من الأنظمة باستخدام تصميم آمن مقاوم للخداع. بنفس الطريقة التي ستغلق بها دواسة الوقود ببساطة إذا كانت مكابح كبلات الخانق الميكانيكية والسيارة سوف تبطئ وتوقف بشكل طبيعي ، يمكن تصميم أنظمة التحكم الخانق الإلكترونية بحيث يتم إغلاق الخانق إذا لم تعد تتلقى إشارة من مستشعر الدواسة .
تقنيات الفرامل عن طريق الأسلاك
غالباً ما يُنظر إلى تقنية الفرامل بواسطة الأسلاك بأنها أكثر خطورة من التحكم الإلكتروني في الخانق لأنها تنطوي على إزالة أي اتصال مادي بين السائق والفرامل. ومع ذلك ، فإن الفرامل عن طريق الأسلاك هي في الواقع مجموعة من التقنيات التي تتراوح بين الكهروهيدروليكية والكهروميكانيكية ، ويمكن تصميم كل منهما مع الأخذ في الاعتبار الخزائن.
تستخدم المكابح الهيدروليكية التقليدية اسطوانة رئيسية والعديد من اسطوانات الرقيق. عندما يدفع السائق لأسفل على دواسة الفرامل ، فإنه يضغط جسديا على الاسطوانة الرئيسية. في معظم الحالات ، يتم تضخيم هذا الضغط بفراغ أو مكابح الفرامل الهيدروليكية. ثم ينتقل الضغط عبر خطوط المكابح إلى أسطوانات الفرامل أو أسطوانات العجلة.
كانت أنظمة المكابح المانعة للانغلاق بمثابة سلائف مبكرة لتكنولوجيات المكابح الحديثة ، حيث أنها سمحت بربط مكابح السيارة تلقائيًا بدون أي إدخال للسائق. ويتم إنجاز ذلك عن طريق مشغل إلكتروني يعمل على تنشيط المكابح الهيدروليكية الموجودة ، وقد تم بناء عدد من تقنيات الأمان الأخرى على هذا الأساس. يعتمد التحكم الإلكتروني بالثبات ، والتحكم في الجر ، وأنظمة الفرملة الأوتوماتيكية على ABS ، وهي مرتبطة بشكل محيطي بتقنية المكابح عن طريق الأسلاك.
في السيارات التي تستخدم تكنولوجيا المكابح الكهربائية الهيدروليكية ، تظل الفرجار الموجود في كل عجلة نشطًا هيدروليكيًا. ومع ذلك ، فهي لا تقترن مباشرة بأسطوانة رئيسية يتم تفعيلها عن طريق الضغط على دواسة الفرامل. بدلاً من ذلك ، يؤدي الضغط على دواسة الفرامل إلى تنشيط مستشعر أو سلسلة من أجهزة الاستشعار. ثم تحدد وحدة التحكم مقدار قوة الفرملة المطلوبة لكل عجلة وتنشط الفرجار الهيدروليكي حسب الحاجة.
في أنظمة المكابح الكهروميكانيكية ، لا يوجد مكون هيدروليكي على الإطلاق. لا تزال هذه الأنظمة الحقيقية التي تعمل بنظام الفرامل تستخدم أجهزة الاستشعار لتحديد مقدار قوة الفرامل المطلوبة ، ولكن هذه القوة لا تنتقل عبر المكونات الهيدروليكية. بدلا من ذلك ، تستخدم المحركات الكهروميكانيكية لتنشيط المكابح الموجودة في كل عجلة.
توجيه عن طريق الأسلاك تكنولوجيز
تستخدم معظم السيارات وحدة رف وترس أو دوّار وعتاد توجيه قطاعي متصل جسديًا بعجلة القيادة. عندما يتم تدوير عجلة القيادة ، تتحول وحدة الحامل والترس أو صندوق التوجيه أيضًا. يمكن لوحدة الرف والجرس تركيب عزم الدوران على المفاصل الكروية عبر قضبان الربط ، وسيقوم صندوق التوجيه عادة بتحريك وصلة التوجيه عبر ذراع البتمان.
في المركبات المزودة بتقنية توجيه الأسلاك ، لا يوجد اتصال مادي بين عجلة القيادة والإطارات. في الواقع ، لا تحتاج أنظمة التوجيه بواسطة الأسلاك من الناحية الفنية لاستخدام عجلات التوجيه على الإطلاق. عند استخدام عجلة القيادة ، يتم استخدام نوع من محاكي شكل التوجيه عادةً لتزويد السائق بالتغذية الراجعة.
ما هي المركبات التي تمتلك بالفعل تكنولوجيا الدفع بواسطة الأسلاك؟
لا توجد سيارات الإنتاج بالكامل عن طريق الأسلاك ، ولكن عدداً من الشركات المصنعة قامت ببناء مركبات مفهوم تناسب الوصف. عرضت جنرال موتورز نظام القيادة في عام 2003 بمفهومها Hy-Wire ، كما استخدم مفهوم Mazda's Ryuga هذه التقنية في عام 2007. يمكن العثور على محرك بالدفع في معدات مثل الجرارات والرافعات الشوكية ، ولكن حتى السيارات والشاحنات هذا ميزة التوجيه الإلكتروني للطاقة لا تزال لديها ربط التوجيه المادي.
التحكم الإلكتروني في الخانق أكثر انتشارًا بكثير ، ومجموعة متنوعة من الموديلات والنماذج تستفيد من هذه التقنية. ويمكن أيضا العثور على الفرامل في نماذج الإنتاج ، ومن الأمثلة على هذه التقنية فرامل تويوتا الإلكترونية المتحكمة ومرسيدس سينسوترونيك.
استكشاف مستقبل القيادة عن طريق سلك
لقد أدت مخاوف السلامة إلى تباطؤ تبني تقنيات القيادة بواسطة الأسلاك. يمكن للأنظمة الميكانيكية أن تفشل ، لكن السلطات التنظيمية ترى أنها أكثر موثوقية من الأنظمة الإلكترونية. كما أن الأنظمة التي يتم التحكم فيها عن طريق التيار هي أيضًا أكثر تكلفة من أدوات التحكم الميكانيكية نظرًا لكونها أكثر تعقيدًا بشكل كبير.
ومع ذلك ، فإن مستقبل تكنولوجيا الدفع عبر الأسلاك يمكن أن يؤدي إلى عدد من التطورات المثيرة للاهتمام. قد تسمح إزالة الضوابط الميكانيكية لصانعي السيارات بتصميم سيارات تختلف اختلافاً جذرياً عن السيارات والشاحنات الموجودة على الطريق اليوم. وقد سمحت السيارات التصورية مثل Hy-Wire حتى بتحريك تكوين المقاعد حيث لا توجد عناصر تحكم ميكانيكية تملي وضع السائق.
كما يمكن دمج تكنولوجيا القيادة عبر السلك بتقنية السيارة بدون سائق ، مما يسمح بتشغيل المركبات عن بعد أو عن طريق الكمبيوتر. تستخدم مشاريع السيارات الحالية التي تعمل بدون سائق المحركات الكهروميكانيكية للتحكم في التوجيه ، والفرملة ، والتسارع ، والتي يمكن تبسيطها من خلال الاتصال المباشر بتقنية القيادة بواسطة الأسلاك.