La tecnología Drive by wire , DbW , by-wire , Steer-by-wire , Fly-by-wire o x-by-wire en la industria automotriz es el uso de sistemas eléctricos o electromecánicos para realizar las funciones del vehículo tradicionalmente logradas por medios mecánicos. vínculos. Esta tecnología reemplaza los sistemas de control mecánico tradicionales con sistemas de control electrónico que utilizan actuadores electromecánicos e interfaces hombre-máquina , como emuladores de pedal y dirección. Componentes como la columna de dirección , ejes intermedios, bombas, mangueras, correas, enfriadores y servos de vacíoy los cilindros maestros se eliminan del vehículo. Esto es similar a los sistemas fly-by-wire que se utilizan ampliamente en la industria de la aviación.
Los ejemplos incluyen el control electrónico del acelerador y el freno por cable .
Ventajas
El sistema de acelerador electrónico es significativamente más ligero, lo que reduce el peso en los coches modernos. Son más fáciles de mantener y ajustar, ya que un técnico puede simplemente conectar una computadora y dejar que la computadora realice la sintonización. El uso de un sistema de control electrónico también permite un control mucho más preciso de la apertura del acelerador en comparación con un cable que se estira con el tiempo. También permite que los fabricantes programen la respuesta del acelerador.
Debido a que el volante se puede omitir como un dispositivo de entrada, la seguridad se puede mejorar proporcionando una intervención controlada por computadora de los controles del vehículo con sistemas como el control electrónico de estabilidad (ESC), el control de crucero adaptativo y los sistemas de asistencia de carril . Algunos sistemas, con las modificaciones apropiadas, permiten el control mediante computadoras portátiles o incluso controladores de juegos. [1]
La ergonomía se puede mejorar mediante la cantidad de fuerza y el rango de movimiento requeridos por el conductor y mediante una mayor flexibilidad en la ubicación de los controles. Esta flexibilidad también amplía significativamente la cantidad de opciones para el diseño del vehículo.
Desventajas
Los sistemas de accionamiento por cable pueden ser " pirateados ", y su control puede fallar o desconectarse, ya sea mediante conexiones cableadas o inalámbricas. [2] [3] Cada sistema drive-by-wire genera más motores en el vehículo y, por lo tanto, un mayor consumo de energía. Por ejemplo, la tecnología drive-by-wire agrega motores actuadores para crear el par necesario para girar las ruedas y un transductor de retroalimentación para crear la "sensación de la carretera" en el volante.
Otra desventaja del sistema drive-by-wire es el retraso notable entre pisar el acelerador y sentir que el motor responde, causado por los retrasos de propagación inherentes del sistema drive-by-wire. Sin embargo, en los últimos años ha aparecido en el mercado una gama de "controladores de aceleración" para contrarrestar este retraso; como los controladores de aceleración iDRIVE y Windbooster.
El paradigma de accionamiento por cable abandona la tradición a prueba de fallas de componentes como la dirección asistida, donde el potencial de falla de un enfoque sofisticado está cubierto por la capacidad del sistema mecánico subyacente más simple para proporcionar funcionalidad de respaldo.
Usos en turismos
Acelerador por cable
Este sistema ayuda a lograr la propulsión del vehículo por medio de un acelerador electrónico sin cables desde el pedal del acelerador hasta la válvula del acelerador del motor. En los vehículos eléctricos, este sistema controla los motores eléctricos detectando la entrada del pedal del acelerador y enviando comandos a los módulos inversores de potencia.
Freno por cable
Un sistema de freno por cable puro eliminaría por completo la necesidad de sistemas hidráulicos mediante el uso de motores para accionar las pinzas, en comparación con la tecnología actualmente existente en la que el sistema está diseñado para proporcionar esfuerzo de frenado al generar presión hidráulica en las líneas de freno.
Cambio por cable
La dirección de movimiento del vehículo (avance, retroceso) se establece ordenando los actuadores dentro de la transmisión a través de comandos electrónicos basados en la entrada de corriente del conductor (estacionamiento, retroceso, neutral o conducción).
Conducir por cable
Este tipo de sistema proporcionará control de dirección a un automóvil con menos componentes mecánicos / conexiones entre el volante y las ruedas. [4] El control de la dirección de las ruedas se establecerá a través de motores eléctricos que son accionados por unidades de control electrónico que monitorean las entradas del volante desde el conductor.
El primer vehículo de producción en implementar esto fue el Infiniti Q50., [5] pero después de comentarios negativos, modernizaron la dirección hidráulica tradicional . [6] Su implementación en vehículos de carretera está limitada por preocupaciones sobre la confiabilidad, aunque se ha demostrado en varios vehículos conceptuales como el Mercedes-Benz Unimog de ThyssenKrupp Presta Steering , Hy-wire y Sequel de General Motors , Saabs Prometheus y Mazda Ryuga . Un sistema SbW de rueda trasera de Delphi llamado Quadrasteer se utiliza en algunas camionetas, pero ha tenido un éxito comercial limitado.
La startup sueca Uniti lanzará el automóvil totalmente eléctrico Uniti en 2019 con un sistema de dirección por cable diseñado internamente y reemplazará por completo el volante. [7] El concepto se mostró en realidad virtual en la edición CeBit de 2016 . [8]
Esto no debe confundirse con la dirección asistida eléctrica . La dirección asistida eléctrica se puede considerar como una etapa de la evolución de la dirección mecánica a los sistemas de conducción por cable.
Estacionar por cable
El trinquete de estacionamiento en una transmisión automática tradicional tiene un enlace mecánico a la palanca de cambios y bloquea la transmisión en la posición de estacionamiento cuando el vehículo está en estacionamiento. No confundir con el freno de mano . Un sistema de estacionamiento por cable utiliza comandos electrónicos para accionar el trinquete de estacionamiento mediante un motor cuando el conductor pone el vehículo en estacionamiento.
Sistemas críticos de seguridad
Las fallas en las unidades de control electrónico utilizadas para implementar estos funcionalistas de conducción por cable pueden conducir a situaciones potencialmente peligrosas en las que la capacidad del conductor para controlar el vehículo dependerá del escenario de operación del vehículo. Por ejemplo, la aceleración involuntaria , la pérdida de frenado, la dirección involuntaria, el cambio en la dirección incorrecta y el alejamiento involuntario son algunos de los peligros conocidos. La implementación de sistemas de accionamiento por cable requiere pruebas y validaciones exhaustivas, como es el caso cuando se introduce una nueva tecnología.
Recientemente se ha demostrado que algunos de estos sistemas son susceptibles de piratería, lo que permite el control externo del vehículo. Si bien, en general, demostraciones de pirateo como la activación remota de la bocina o los limpiaparabrisas / lavaparabrisas entran en la categoría de "molestos o divertidos", otros trucos que involucran el acelerador, los frenos y la transmisión tienen implicaciones de seguridad mucho más serias. [9]
Referencias
- ^ "Usé un controlador de PS4 para conducir un automóvil" . TechRadar. Archivado desde el original el 3 de agosto de 2018 . Consultado el 3 de agosto de 2018 .
- ^ Greenberg, Andy. "Los piratas informáticos revelan desagradables ataques de coches nuevos - conmigo detrás del volante (vídeo)" . Archivado desde el original el 25 de agosto de 2017 . Consultado el 26 de agosto de 2017 .
- ^ Greenberg, Andy. "Los piratas informáticos matan remotamente un jeep en la carretera, conmigo en él" . Archivado desde el original el 19 de enero de 2017 . Consultado el 6 de marzo de 2017 .
- ^ "Steer By Wire" . Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2013 . Consultado el 19 de diciembre de 2013 .
- ^ Jancer, Matt. "Eche un vistazo al interior del primer coche Steer-by-Wire" . Archivado desde el original el 16 de marzo de 2014 . Consultado el 6 de marzo de 2017 .
- ^ O'Kane, Tony (2 de septiembre de 2014). "2016 Infiniti Q50 para obtener dirección asistida hidráulica 'pasada de moda': informe" . themotorreport.com.au . Archivado desde el original el 1 de abril de 2017 . Consultado el 13 de abril de 2018 .
- ^ "Sitio web de Uniti Suecia" . Uniti . Archivado desde el original el 2 de junio de 2017 . Consultado el 7 de junio de 2017 .
- ^ "Uniti: Winziges umweltfreundliches Elektroauto auf der CeBIT" . computerbild.de (en alemán). Archivado desde el original el 25 de abril de 2017 . Consultado el 7 de junio de 2017 .
- ^ Fíjate bien, Stephen. "Análisis experimentales integrales de superficies de ataque automotrices" . YouTube . Archivado desde el original el 31 de mayo de 2017 . Consultado el 23 de agosto de 2018 .
enlaces externos
- Mercado de sensores
- Fusión de información redundante en sistemas de freno por cable, utilizando un Votante difuso
- Detección de posición en pinzas de freno por cable mediante resolutores [ enlace muerto permanente ]