1.4 พัฒนาการในด้านยานยนต์ ที่นำระบบแมคาทรอนิกส์มาใช้

      วิวัฒนาการของแมคาทรอนิกส์สมัยใหม่ สามารถนำระบบแมคาทรอนิกส์มาใช้ในระบบของยานยนต์ นับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2503 วิทยุได้ถูกติดตั้งในรถยนต์ ยังมีการใช้ระบบทางกล และทางไฟฟ้า เช่น มอเตอร์สตาร์ท (Starter motor) และระบบประจุไฟแบตเตอรี่ (Battery charging systems)

รูปรถยนต์กับระบบแมคาทรอนิกส์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      แต่ทว่าสิ่งเหล่านี้ การทำงานของมันยังไม่เป็นแบบ ระบบอัจฉริยะ (Intelligent systems) มันยังคงเป็นการทำงานแบบธรรมดา ระบบเครื่องยนต์ทั้งหมดยังถูกควบคุมด้วยคนขับ และ / หรือระบบควบคุมทางกลอื่น ๆ

      ยกตัวอย่างเช่น ก่อนที่จะนำตัวเซ็นเซอร์ และตัวควบคุมขนาดเล็ก หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontrollers) เข้ามาติดตั้งใช้งาน ระบบจุดระเบิดของเครื่องยนต์ยังคงเป็นระบบทางกล และไฟฟ้าในรูปแบบธรรมดาซะเป็นส่วนใหญ่ จานจ่ายของรถยนต์ที่ใช้งานร่วมกับหัวเทียนที่ทำหน้าที่จุดระเบิดให้แก่ไอดีในห้องเผาไหม้ ระยะเวลาของการจุดระเบิดจะถูกควบคุมด้วยระบบกลไก ซึ่งบางครั้งทำให้ได้ประสิทธิภาพได้ไม่เต็มที่

รูปตัวอย่างระบบจุดระเบิดด้วยอิเล็กทรอนิกส์

      ต่อมาในช่วงปลายปี พ.ศ. 2513 ได้มีการพัฒนานำเอาระบบจุดระเบิดด้วยอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาใช้ ระบบจุดระเบิดด้วยอิเล็กทรอนิกส์จะประกอบไปด้วย เซ็นเซอร์ตรวจจับตำแหน่งของเพลาข้อเหวี่ยง, เซ็นเซอร์ตรวจจับตำแหน่งของเพลาลูกเบี้ยว, เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของอากาศ, วัดตำแหน่งลิ้นปีกผีเสื้อ (Throttle valve)

รูปลิ้นปีกผีเสื้อ

รูปอุปกรณ์เซ็นเซอร์วัดตำแหน่งลิ้นปีกผีเสื้อ

      เซ็นเซอร์ตรวจจับการเปลี่ยนตำแหน่งของลิ้นปีกผีเสื้อ และยังมีไมโครคอนโทรลเลอร์คอยทำการคำนวณจังหวะของการจุดระเบิดของหัวเทียน

      ซึ่งก่อนหน้านี้มีเพียงการใช้งานในส่วนที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ตำแหน่งของการหมุนของโรเตอร์ในจานจ่ายเท่านั้น หลังจากนั้นก็มีการทำงานควบคุมโดยตรงจากการจุดระเบิดด้วยไมโครโปรเซสเซอร์

รูประบบป้องกันล้อล็อคตาย

รูประบบเบรคเอบีเอส

วิดีโอการทำงานของระบบเอบีเอส

      ในปี พ.ศ. 2513 ระบบป้องกันล้อล็อคตาย หรือเอบีเอส (Antilock Brake System: ABS) ถูกนำมาใช้ในยานยนต์ โดยระบบเอบีเอสจะทำงานโดยการตรวจจับล้อ และปรับความดันระบบไฮดรอลิกส์ตามความจำเป็นเพื่อลด หรือตัดการลื่นไถล

      กลางปี พ.ศ. 2533 ได้นำระบบการควบคุมการทรงตัว (Traction Control System: TCS) มาใช้เป็นระบบพื้นฐานในยานยนต์ ระบบทีซีเอสทำงานโดยการตรวจจับการลื่นไถลในระหว่างมีการเร่ง และปรับกำลังงานที่ทำให้ล้อลื่นไถล

รูปตัวอย่างการใช้งานของการทรงตัวรถยนต์

รูประบบการควบคุมการทรงตัว

วิดีโอระบบควบคุมการทรงตัวของโตโยต้า

จากกระบวนการนี้ แน่นอนรถยนต์มีการเร่งที่สูงสุดในอัตราเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้สภาพของยานยนต์ และพื้นถนน เป็นกระบวนการที่ทำให้ยานยนต์เกิดอัตราเร่งได้อย่างสูงสุดที่สามารถทำได้ ตามสภาวะของถนน และรถยนต์

      ระบบควบคุมการเคลื่อนที่ยานยนต์ (Vehicle Dynamics Control: VDC) เริ่มนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2533 มันทำงานคล้ายกับระบบทีซีเอส แต่ได้เพิ่มเซ็นเซอร์ตรวจจับการบังคับเลี้ยว และเครื่องมือวัดอัตราเร่งเข้ามา โดยมีการคำนวณจากตำแหน่งของการเลี้ยวของล้อ และทำการเปรียบเทียบกันกับทิศทางจริงของการเคลื่อนที่

รูประบบควบคุมการเคลื่อนที่ยานยนต์ของซูบารุ

      ระบบทีซีเอสจะถูกเปิดใช้งานในการควบคุมกำลังงานไปที่ล้อ และควบคุมความเร็วรถยนต์ แต่ระบบวีดีซีจะเพิ่มทิศทางการเลี้ยวของล้อ และทิศทางของการเคลื่อนที่รถยนต์เข้ามา

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ความเป็นผู้นำที่ดี จะต้องเริ่มจากความคิดริเริ่ม

แล้วนำความคิดริเริ่มนั้นไปใช้ประโยชน์ต่อส่วนรวม

ไม่ใช่เพียงเพราะประโยชน์ส่วนตนเท่านั้น”