드라이브 바이 와이어 기술의 작동 원리


조이스틱을 잡고 자리에 앉았습니다. 컨트롤을 위로 밀면 차량이 앞으로 움직이고, 옆으로 밀면 차량이 왼쪽이나 오른쪽으로 조향됩니다. 갈 준비가 되었습니다. 스로틀을 앞으로 당겨 속도를 높입니다. 당신의 차는 점점 더 빨라집니다. 즉, 가장 가까운 정지 신호에 도달할 때까지 속도를 늦추는 것입니다.

속도 제한과 일상적인 규칙을 준수해야 하는 일종의 지루한 비디오 게임이란 무엇입니까? 아니요. 실제로 운전자가 비디오 게임 같은 조이스틱이나 컨트롤러를 사용하는 이러한 상황은 곧 전시장에 등장하는 자동차에서 현실이 될 수 있습니다.

"x-by-wire" 또는 간단히 "by-wire"라고도 하는 드라이브 바이 와이어(drive-by-wire)로 알려진 기술은 사람들이 운전하는 방식을 바꿀 수 있습니다. 이러한 유형의 시스템을 갖춘 자동차는 앞의 예에서 언급한 바와 같이 가속, 제동 및 조향을 포함한 광범위한 차량 작동을 제어하기 위해 주로 전자 장치에 의존합니다. 기존 자동차는 주로 유압 및 기계 기술을 사용하여 이와 동일한 기본 차량 작동을 수행하며 시스템은 강력하지만 지나치게 복잡하고 비효율적이며 수년에 걸쳐 마모될 수 있습니다.

그러나 수년에 걸쳐 제조업체와 외부 연구원 및 발명가는 컴퓨터와 전자 제품을 현대 자동차에 통합해 왔습니다. 운전자가 이 아이디어에 익숙해질 수만 있다면, 드라이브 바이 와이어 시스템은 주행 중 편안함, 기능 및 안전성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 컴퓨터와 센서는 명령을 분석하고 차량에 정확히 무엇을 해야 하는지 지시합니다. 또한 바이와이어 시스템은 기술이 연비를 개선하고 엔진 배기가스를 줄이거나 개선할 수 있기 때문에 환경적인 측면도 있습니다.

비행기는 1990년대부터 "플라이 바이 와이어(fly-by-wire)"라는 시스템을 사용했기 때문에 이 용어는 항공 애호가에게도 친숙할 수 있습니다. 이 기술은 드라이브 바이 와이어와 마찬가지로 전선을 사용하여 비행기의 정상적인 작동을 제어합니다. 자동차의 드라이브 바이 와이어는 어떻게 작동합니까? 운전자가 전선 네트워크만으로 어떻게 속도를 높이고 감속하고 조종할 수 있습니까? 안전한가요, 아니면 드라이브 바이 와이어 시스템에 대한 우려가 있습니까?

>드라이브 바이 와이어 시스템 유형


일반적인 유압 및 기계 시스템에는 차량 작동의 다양한 측면을 제어하는 ​​부품이 얽혀 있습니다. 브레이크 부스터, 마스터 실린더, 스티어링 칼럼, 스티어링 샤프트, 랙 앤 피니언 기어, 유압 라인, 다양한 케이블과 링크가 자동차 전체에 연결되어 있습니다. 이러한 구성 요소는 함께 독립적으로 작동하여 부드러운 운전 경험을 제공합니다. 그러나 차량에 무게를 더하고 시간이 지남에 따라 성능이 저하될 가능성도 있습니다.

드라이브 바이 와이어 시스템에서는 대부분 또는 전체가 전선으로 대체됩니다. 모든 유형의 바이 와이어 시스템에서 센서는 정보를 기록하고 데이터를 컴퓨터 또는 일련의 컴퓨터에 전달하여 전기 에너지를 기계적 동작으로 전달합니다. 드라이브 바이 와이어 시스템에는 여러 가지 다른 유형이 있으므로 일반적으로 x 바이 와이어라고도 합니다. 다음은 몇 가지 주요 유선 시스템입니다.

  • 스로틀 바이 와이어 -- Throttle-by-wire 또는 Accelerator-by-wire는 도입된 첫 번째 유형의 드라이브 바이 와이어 시스템입니다. 이 시스템은 페달 장치와 엔진 관리 시스템을 사용합니다. 페달은 운전자가 가속기를 얼마나 많이 또는 얼마나 적게 움직이는지를 측정하는 센서를 사용하고 센서는 해당 정보를 엔진 관리 시스템으로 보냅니다. 엔진 관리 시스템은 다른 작업 중에서 필요한 연료량을 결정하는 컴퓨터이며 이 입력을 액추에이터에 제공합니다. 이 입력은 에너지를 기계적 운동으로 변환하는 장치입니다. 페달은 오늘날 운전자들이 사용하는 것과 같은 페달일 수 있습니다. 이 패드는 차를 가속하기 위해 밟는 발 근처에 닿기 쉬운 패드입니다. 동일한 조작을 조이스틱이나 비디오 게임과 같은 컨트롤러에 통합할 수도 있으므로 풋 페달이 필요하지 않습니다. 물론 이를 위해서는 운전자가 가속, 제동 및 조향을 위해 손을 사용해야 합니다.
  • 브레이크 바이 와이어 -- 실제로 두 가지 유형의 브레이크 바이 와이어 시스템이 있습니다. 유압식 또는 "습식" 브레이크 바이 와이어는 추가 유압 부품을 사용하여 브레이크에 압력을 가합니다. 반면 전기식 또는 "건식" 브레이크 바이 와이어는 전기 모터만 사용하고 유압 브레이크액은 사용하지 않습니다.
  • Steer-by-wire -- 센서는 핸들의 움직임을 감지하고 정보를 마이크로프로세서에 보냅니다. 그런 다음 컴퓨터는 운전자의 지시에 따라 회전하는 차축의 액추에이터에 명령을 보냅니다.

이 모든 것이 꽤 좋은 것 같죠? 자, 드라이브 바이 와이어 시스템의 장점과 단점에 대해 논의하는 다음 페이지로 넘어가십시오.

>드라이브 바이 와이어 시스템의 장점과 단점


어떤 사람들은 자동차에서 더 많은 드라이브 바이 와이어(drive-by-wire) 시스템의 전망에 대해 흥분합니다. 기존의 스로틀 시스템을 대체함으로써 드라이브 바이 와이어 시스템은 차량의 움직이는 부품 수를 크게 줄일 수 있습니다. 이것은 무게를 줄이고 작동 정확도를 높이며 기계적 유지보수 및 기타 조정과 같은 서비스 방문 사이의 시간을 늘립니다. 일부 유선 시스템은 서비스가 전혀 필요하지 않습니다. 더 적은 무게와 더 나은 정확도는 더 나은 연료 효율성과 더 적은 배출량과 동일합니다.

정말 좋은데요? 글쎄요, 그것이 항공 산업에서 잘 확립되어 있긴 하지만, 드라이브 바이 와이어는 자동차에 도입되는 속도가 느립니다. 일부 자동차 제조업체의 문제는 시스템이 안전하다고 운전자를 설득하는 데 있습니다. 드라이브 바이 와이어 시스템의 복잡성 때문에 일부 사람들은 센서와 컴퓨터의 잠재적인 전자 오작동으로 인해 차량 손상이나 자동차 사고 및 승객 부상으로 이어질 수 있다고 우려합니다.

드라이브 바이 와이어에 대한 한 가지 주장은 소프트웨어를 사용하는 모든 시스템은 해당 소프트웨어가 테스트된 횟수와 상관없이 실패할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 최악의 시나리오에서는 브레이크 바이 와이어 시스템의 센서가 계산 오류를 일으켜 브레이크 캘리퍼와 패드가 너무 가벼우거나 너무 강한 잘못된 양의 압력을 가할 수 있습니다. 로터에. 브레이크 바이 와이어 시스템을 사용하는 운전자는 내부 시스템 문제를 인지하지 못한 채 브레이크 페달에 정확한 압력이 가해지고 있다고 생각하더라도 잠재적으로 사고를 당할 수 있습니다.

어쨌든 대부분의 사람들은 모든 소프트웨어는 해당 소프트웨어를 만들고 설계한 프로그래머와 제조업체에 의해서만 우수하다는 말을 언급합니다. 비행기에서 플라이 바이 와이어의 신뢰성 때문에 경험과 제품 테스트를 통해 더 많은 드라이브 바이 와이어 시스템을 일상적인 자동차에 안전하게 도입할 수 있습니다. BMW, Mercedes-Benz, Land Rover, Toyota, GM, Volkswagen 및 Nissan을 비롯한 여러 자동차 회사는 이미 차량에 다양한 드라이브 바이 와이어 시스템을 사용하고 있습니다.

배터리 기술, 하이브리드 자동차 및 기타 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.

>더 많은 정보

HowStuffWorks 관련 기사

  • 하이브리드 배터리 팩을 개선하는 5가지 방법
  • 브레이크 어시스트 작동 원리
  • 브레이크 작동 원리
  • 브레이크 패드의 작동 원리
  • 브레이크 캘리퍼스 작동 원리
  • 브레이크 로터의 작동 원리

>출처

  • 버진, 리처드, 윌 발데즈. "데스 바이 와이어." 소프트웨어공학윤리연구소. 2002. (2009년 4월 15일) http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
  • CNET 용어집. "드라이브 바이 와이어." (2009년 4월 14일) http://reviews.cnet.com/4520-6029_7-6211213-1.html
  • Cobra 자동차 액세서리. "드라이브 바이 와이어 설명." (2009년 4월 13일) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
  • Dorissen, Hans Theo 및 Klaus Durkopp. "메카트로닉스 및 드라이브 바이 와이어 시스템은 비접촉 위치 센서를 발전시켰습니다." 자동차 전자. 2002년 7월 16일. (2009년 4월 18일) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD81-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct_5users2 =10&md5=3d79669e89d15d969132f6508cb2c7b9
  • Eisenstein, Paul A. "GM Hy-Wire 드라이브 바이 와이어 하이브리드 연료 전지 차량." 인기 역학. 2002년 8월. (2009년 4월 15일) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
  • 크렙스, 미셸. "당신의 차, 2022년." 대중과학. 2002년 4월 7일. (2009년 4월 15일) http://www.popsci.com/cars/article/2002-04/your-car-2022
  • 퀴니온, 마이클. "드라이브 바이 와이어." 월드 와이드 워드. 2003년 12월 6일. (2009년 4월 13일) http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm