Control electrónico del acelerador - Electronic throttle control
El control electrónico del acelerador ( ETC ) es una tecnología de automóvil que "conecta" electrónicamente el pedal del acelerador al acelerador , reemplazando una conexión mecánica. Un sistema ETC típico consta de tres componentes principales: (i) un módulo del pedal del acelerador (idealmente con dos o más sensores independientes), (ii) una válvula de mariposa que puede abrirse y cerrarse mediante un motor eléctrico (a veces denominado o cuerpo del acelerador electrónico (ETB)), y (iii) un módulo de control del motor o del tren de potencia (PCM o ECM). El ECM es un tipo de unidad de control electrónico (ECU), que es un sistema integrado que emplea software para determinar la posición requerida del acelerador mediante cálculos a partir de datos medidos por otros sensores, incluidos los sensores de posición del pedal del acelerador, el sensor de velocidad del motor y el sensor de velocidad del vehículo. e interruptores de control de crucero. El motor eléctrico se utiliza entonces para abrir la válvula de mariposa en el ángulo deseado por medio de un bucle cerrado algoritmo de control dentro de la ECM.
Los beneficios del control electrónico del acelerador pasan desapercibidos para la mayoría de los conductores porque el objetivo es hacer que las características del tren de fuerza del vehículo sean perfectamente consistentes, independientemente de las condiciones predominantes, como la temperatura del motor, la altitud y las cargas de accesorios. El control electrónico del acelerador también funciona "entre bastidores" para mejorar drásticamente la facilidad con la que el conductor puede realizar cambios de marcha y hacer frente a los cambios drásticos de par asociados con las aceleraciones y desaceleraciones rápidas.
Control electrónico del acelerador facilita la integración de características tales como control de crucero , control de tracción , control de estabilidad y sistemas precrash y otras que requieren una gestión de par, ya que el acelerador se puede mover independientemente de la posición del pedal del acelerador del conductor. ETC proporciona algunos beneficios en áreas como el control de la relación aire-combustible, las emisiones de escape y la reducción del consumo de combustible, y también funciona en conjunto con otras tecnologías como la inyección directa de gasolina .
Una de las críticas a las primeras implementaciones de ETC fue que "anulaban" las decisiones de los conductores. Hoy en día, la gran mayoría de conductores no tiene idea de cuánta intervención está ocurriendo. Gran parte de la ingeniería relacionada con las tecnologías drive-by-wire , incluido ETC, se ocupa de las fallas y la gestión de fallas. Muchos sistemas ETC tienen sensores de posición de pedal y acelerador redundantes y redundancia del controlador, incluso tan complejos como microprocesadores independientes con software escrito de forma independiente dentro de un módulo de control cuyos cálculos se comparan para verificar posibles errores y fallas.
Modos de fallo
No hay conexión mecánica entre el pedal del acelerador y la válvula del acelerador con control electrónico del acelerador. En cambio, la posición de la válvula de mariposa (es decir, la cantidad de aire en el motor) está completamente controlada por el software ETC a través del motor eléctrico. Pero simplemente abrir o cerrar la válvula del acelerador enviando una nueva señal al motor eléctrico es una condición de circuito abierto y conduce a un control inexacto. Por lo tanto, la mayoría, si no todos los sistemas ETC actuales, utilizan sistemas de retroalimentación de circuito cerrado, como el control PID , mediante el cual la ECU le dice al acelerador que se abra o se cierre una cierta cantidad. Los sensores de posición del acelerador se leen continuamente y luego el software realiza los ajustes necesarios para alcanzar la cantidad deseada de potencia del motor.
Hay dos tipos principales de sensores de posición del acelerador (TPS): un potenciómetro o un sensor de efecto Hall sin contacto (dispositivo magnético). Un potenciómetro es una forma satisfactoria para aplicaciones no críticas como el control de volumen en una radio, pero como tiene un contacto del limpiaparabrisas que roza contra un elemento de resistencia, la suciedad y el desgaste entre el limpiador y la resistencia pueden causar lecturas erráticas. La solución más confiable es el acoplamiento magnético, que no hace contacto físico, por lo que nunca estará sujeto a fallas por desgaste. Esta es una falla insidiosa, ya que puede no proporcionar ningún síntoma hasta que haya una falla total. Todos los coches que tienen un TPS tienen lo que se conoce como "modo de emergencia". Cuando el automóvil entra en el modo de emergencia es porque el acelerador y la computadora de control del motor y el acelerador no se comunican entre sí de una manera que puedan entender. La computadora de control del motor apaga la señal al motor de posición del acelerador y un juego de resortes en el acelerador lo coloca en ralentí rápido, lo suficientemente rápido para poner la transmisión en marcha pero no tan rápido como para que conducir pueda ser peligroso.
Algunos han sospechado que fallas de software o electrónicas dentro del ETC son responsables de supuestos incidentes de aceleración no intencional . Una serie de investigaciones realizadas por la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA, por sus siglas en inglés) de EE. UU. No pudieron llegar al fondo de todos los incidentes reportados de aceleración involuntaria en los vehículos Toyota y Lexus del año 2002 y posteriores. Un informe de febrero de 2011 emitido por un equipo de la NASA (que estudió el código fuente y la electrónica de un modelo Camry 2005, a pedido de la NHTSA) no descartó el mal funcionamiento del software como una causa potencial. En octubre de 2013, el primer jurado que escuchó evidencia sobre el código fuente de Toyota (del testigo experto Michael Barr (ingeniero de software) ) encontró a Toyota responsable de la muerte de un pasajero en una colisión de aceleración involuntaria en septiembre de 2007 en Oklahoma.