Электронное управление дроссельной заслонкой

Электронное управление дроссельной заслонкой (ETC) является автомобильная технология, которая электронным образом "соединяет" педаль акселератора с дроссельной заслонкой, заменяя механическую связь. Типичная система ETC состоит из трех основных компонентов: (i) модуль педали акселератора (в идеале с двумя или более независимыми датчиками), (ii) дроссельная заслонка клапан, который может открываться и закрываться с помощью электродвигателя ( иногда называемый корпусом электрической или электронной дроссельной заслонки (ETB)), и (iii) силовой агрегат или модуль управления двигателем (PCM или ECM). ECM - это тип электронного блока управления (ECU), который представляет собой встроенную систему, в которой используется программное обеспечение для определения необходимого положения дроссельной заслонки путем расчетов на основе данных, измеренных другими датчиками, включая датчики положения педали акселератора, двигатель датчик скорости, датчик скорости автомобиля и переключатели круиз-контроля. Затем электродвигатель используется для открытия дроссельной заслонки на желаемый угол с помощью алгоритма управления с обратной связью в ECM.

Преимущества электронного управления дроссельной заслонкой в ​​значительной степени не замечаются большинством водителей, поскольку цель состоит в том, чтобы сделать характеристики силовой передачи транспортного средства плавно согласованными независимо от преобладающих условий, таких как температура двигателя, высота над уровнем моря и нагрузка на аксессуары. Электронное управление дроссельной заслонкой также работает «за кулисами», чтобы значительно повысить легкость, с которой водитель может переключать передачи, и справляться с резкими изменениями крутящего момента, связанными с быстрыми ускорениями и замедлениями.

Электронное управление дроссельной заслонкой упрощает интеграцию таких функций, как круиз-контроль, контроль тяги, контроль устойчивости и системы предотвращения аварий и другие, требующие управления крутящим моментом, поскольку дроссельная заслонка может перемещаться независимо от положения педали акселератора водителя. ETC дает некоторые преимущества в таких областях, как управление соотношением воздух-топливо, выбросы выхлопных газов и снижение расхода топлива, а также работает совместно с другими технологиями, такими как непосредственный впрыск бензина.

Критика самых ранних внедрений ETC заключалась в том, что они «отменяли» решения водителя. В настоящее время подавляющее большинство водителей даже не подозревают, сколько вмешательств происходит. Большая часть инженерных работ, связанных с технологиями проводного управления, включая ETC, связана с управлением отказами и отказами. Многие системы ETC имеют резервные датчики положения педали и дроссельной заслонки, а также резервирование контроллера, даже такое сложное, как независимые микропроцессоры с независимо написанным программным обеспечением в модуле управления, вычисления которого сравниваются с проверкой возможных ошибок и неисправностей.

Отсутствует механическая связь между педалью акселератора и дроссельной заслонкой с электронным управлением дроссельной заслонкой. Вместо этого положение дроссельной заслонки (то есть количество воздуха в двигателе) полностью контролируется программным обеспечением ETC через электродвигатель. Но простое открытие или закрытие дроссельной заслонки путем отправки нового сигнала на электродвигатель является условием разомкнутого контура и приводит к неточному управлению. Таким образом, в большинстве, если не во всех существующих системах ETC используются системы обратной связи с обратной связью, такие как ПИД-регулирование, посредством чего ЭБУ сообщает дроссельной заслонке, чтобы она открывалась или закрывалась на определенную величину. Датчики положения дроссельной заслонки постоянно считываются, а затем программное обеспечение вносит соответствующие корректировки для достижения желаемой мощности двигателя.

Существует два основных типа датчиков положения дроссельной заслонки (TPS): потенциометр или бесконтактный датчик датчик Холла (магнитное устройство). Потенциометр - удовлетворительный способ для некритических приложений, таких как регулировка громкости на радио, но поскольку он имеет контакт стеклоочистителя, трущийся о элемент сопротивления, грязь и износ между дворником и резистором могут вызвать неустойчивую чтения. Более надежным решением является магнитная муфта, которая не имеет физического контакта, поэтому никогда не будет выходить из строя из-за износа. Это коварный сбой, поскольку он может не проявлять никаких симптомов, пока не произойдет полный сбой. У всех автомобилей с TPS есть так называемый «аварийный режим». Когда автомобиль переходит в безвыходный режим, это происходит потому, что ускоритель, компьютер управления двигателем и дроссельная заслонка не разговаривают друг с другом в понятной для них манере. Компьютер управления двигателем отключает сигнал электродвигателя положения дроссельной заслонки, и набор пружин в дроссельной заслонке устанавливает его на быстрый холостой ход, достаточно быстрый, чтобы включить передачу, но не настолько быстро, чтобы вождение было опасным.

Некоторые подозревали, что сбои программного обеспечения или электроники в ETC ответственны за предполагаемые инциденты непреднамеренного ускорения. В серии расследований, проведенных Национальной администрацией безопасности дорожного движения США (NHTSA), не удалось разобраться во всех зарегистрированных инцидентах непреднамеренного ускорения в автомобилях Toyota и Lexus 2002 и более поздних моделей. В отчете за февраль 2011 г., опубликованном группой из НАСА (которая изучила исходный код и электронику модели Camry 2005 года по запросу NHTSA), не исключены программные сбои в качестве потенциальной причины. В октябре 2013 года присяжные, впервые услышавшие свидетельства об исходном коде Toyota (от свидетеля-эксперта Майкл Барр (инженер-программист) ), признали Toyota виновной в гибели пассажира в результате непреднамеренного столкновения с ускорением в сентябре 2007 года в Оклахоме.

.