Τεχνικό: Πως λειτουργεί το σύστημα Drive-by-Wire;

Μία παλιά ιδέα αεροναυτικής προέλευσης – το σύστημα drive-by-wire- εφαρμόζεται πλέον όλο και περισσότερο στα αυτοκίνητα.

Γκάζι, κιβώτιο, φρένο αλλά και τιμόνι ελέγχονται πλέον από συστήματα drive-by-wire. Ξεχάστε τις μηχανικές και υδραυλικές συνδέσεις, το μέλλον επιφυλάσσει μόνο καλώδια, αισθητήρες και ενεργοποιητές. Μία παλιά ιδέα αεροναυτικής προέλευσης εφαρμόζεται πλέον όλο και περισσότερο στα αυτοκίνητα.

κουμπιά αυτοκινήτου

Η οδήγηση, άρα και οι ζωές μας, κρέμονται πλέον από ένα καλώδιο. Ακούγεται δυστοπικό, κι όμως δεν είναι απαραίτητα κακό. Εδώ και μερικούς μήνες, το Cybertuck της Tesla έφερε στην επικαιρότητα τα ηλεκτρονικά συστήματα drive-by-wire. Με τον όρο αυτόν εννοούμε τα συστήματα που αντικαθιστούν μηχανικές και υδραυλικές συνδέσεις, όχι μόνο στο γκάζι (throttle-by-wire) και στο κιβώτιο (shift-by-wire), αλλά και στα φρένα (brake-by-wire) και στο τιμόνι. Steer-by-wire δηλαδή. Όπως μας εξηγεί ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Μόντενα και του Ρέτζιο Εμίλια, Marko Bertogna, «στη θέση μίας μηχανικής σύνδεσης, όπως ο λαιμός του τιμονιού, υπάρχουν αισθητήρες ροπής και θέσης.

Αυτοί αναγνωρίζουν τις κινήσεις τιμονιού και πεντάλ και τις μετατρέπουν σε ηλεκτρικά σήματα, μεταδιδόμενα από έναν ενεργοποιητή (actuator), έναν ηλεκτροκινητήρα που διαχειρίζεται το ανάλογο εξάρτημα. Ένας κινητήρας, δηλαδή, επενεργεί στο σύστημα διεύθυνσης, αλλάζει ταχύτητα, ανεβάζει στροφές ή φρενάρει το αυτοκίνητο». Αυτό ήταν ένα φουτουριστικό σενάριο μέχρι πριν από μερικά χρόνια, στο οποίο πειραματιζόμαστε καθημερινά με τα ADAS. Όπως όταν το cruise control πατάει γκάζι χωρίς να του δώσουμε εντολή με το πόδι. Στα αεροπλάνα, τα συστήματα fly-by-wire υπάρχουν εδώ και μισό αιώνα τουλάχιστον, από το Vought F-8 Crusader του ’72. Στα αυτοκίνητα, τα καλωδιακά συστήματα εμφανίστηκαν τη δεκαετία του ’90 και το πρώτο steer-by-wire προέκυψε μόλις το 2013 με το Infiniti Q5. Καλωδιακό τιμόνι; Πείτε το κι έτσι.

«Από μία πλευρά», συνεχίζει ο Bertogna, «οι κατασκευαστές εξοικονομούν χρήματα, καταργώντας διάφορα εξαρτήματα και κατά συνέπεια περιορίζουν κόστη συντήρησης και επισκευής. Από την άλλη, τα by-wire συστήματα προϋποθέτουν τεράστιες επενδύσεις σε έρευνα και εξέλιξη, υπόκεινται σε αυστηρούς κανονισμούς και έχουν μεγάλες απαιτήσεις πιστοποίησης. Πρέπει να λειτουργούν στην εντέλεια σε όλες τις συνθήκες και να μην κάνουν ποτέ λάθος». Διόλου τυχαία, τα συστήματα πρέπει να διαθέτουν εφεδρική υποστήριξη. Στην περίπτωση του Cybertruck, αν ο ηλεκτροκινητήρας που επενεργεί στο σύστημα διεύθυνσης παρουσιάσει βλάβη, υπάρχει ένας εφεδρικός που αναλαμβάνει δράση. Το να μείνεις χωρίς τιμόνι στον αυτοκινητόδρομο είναι φρικιαστικό, οπότε δεν υπάρχει χώρος για ρίσκα.

To throttle-by-wire και το brake-by-wire επιταχύνουν και φρενάρουν, υπολογίζοντας την πίεση του ποδιού στο αντίστοιχο πεντάλ. Διάφορα ηλεκτρονικά κέντρα διαχείρισης συλλέγουν δεδομένα από αισθητήρες τοποθετημένους στα συστήματα οδήγησης και τα μεταδίδουν στους ενεργοποιητές, οι οποίοι αναλαμβάνουν την επιτάχυνση, το φρενάρισμα, το στρίψιμο ή την αλλαγή ταχύτητας. Σε ένα σύστημα steer-by-wire δεν υπάρχει λαιμός τιμονιού. Το τιμόνι συνδέεται με τους τροχούς μόνο μέσω ηλεκτρονικών σημάτων. Ενώ το drive-by-wire εμφανίστηκε στα αεροπλάνα από τη δεκαετία του ’70, στα αυτοκίνητα εφαρμόστηκε μόλις το 2013 με το Infiniti Q50.