Jak działają elektroniczne systemy sterowania przepustnicą

Galeria zdjęć: Bezpieczeństwo samochodów Dzięki elektronicznemu sterowaniu przepustnicą sygnały elektryczne zamiast ciśnienia ręcznego przenoszą komunikaty z pedału gazu do przepustnicy samochodu. Zobacz więcej zdjęć bezpieczeństwa samochodu. Hemera / ThinkStock

Aż do późnych lat 80-tych większość samochodów miała dość prostą kontrolę przepustnicy. Wcisnąłeś pedał przyspieszenia, przepustnica otworzyła się, a powietrze wpadło do silnika, gdzie zmieszało się z benzyną i spłonęło. Ten płonący gaz napędzał koła samochodu, zabierając Cię w drogę. Jeśli chciałeś jechać szybciej, wszystko, co musiałeś zrobić, to zwolnić mocniej - przepustnica otworzyłaby się szerzej, dając samochodowi większą moc.

Ale elektroniczne sterowanie przepustnicą, które czasami jest nazywane drive-by-wire, wykorzystuje elektroniczne, zamiast mechanicznych, sygnały do ​​sterowania przepustnicą. Oznacza to, że gdy naciskasz pedał gazu w samochodzie, zamiast otwierać przepustnicę, aktywujesz moduł pedału przyspieszenia, który przekształca nacisk, jaki naciskasz na pedał, na sygnał elektryczny. Sygnał ten jest następnie wysyłany do elektronicznej jednostki sterującej, która bierze pod uwagę Twoje dane wejściowe, a także zmienne zewnętrzne, aby otworzyć przepustnicę w celu uzyskania optymalnej wydajności i wydajności..

To złożony system, który ma wiele zalet w zakresie zużycia silnika, osiągów i wydajności. Jednak, jak każdy złożony system, nie jest doskonały, a kierowcy podnosili na ich temat wiele pytań. Czy sygnały zewnętrzne mogą współdziałać z ETC? Jakie rodzaje zabezpieczeń są na miejscu, jeśli wystąpią takie zakłócenia? Czytaj dalej, aby poznać odpowiedzi.

Zawartość

1. Zalety elektronicznego sterowania przepustnicą
2. Systemy ETC i sygnały zewnętrzne
3. Tryby awaryjne ETC

Elektroniczne systemy sterowania przepustnicą mogą wydawać się trochę głupie. W końcu, jeśli mechaniczny układ sterowania przepustnicą działa, po co go komplikować?

Chociaż prawdą jest, że elektroniczna kontrola przepustnicy zwiększa komplikacje, zapewnia również szereg korzyści. Pierwsza to zmniejszona konserwacja. Mechaniczne układy przepustnicy, ponieważ składają się z wielu ruchomych części, podlegają dużemu zużyciu. Przez cały okres eksploatacji samochodu poszczególne elementy mogą się zużywać. Dla porównania, elektroniczny układ sterowania przepustnicą ma stosunkowo niewiele ruchomych części - wysyła swoje sygnały impulsem elektrycznym, a nie ruchomymi częściami. Zmniejsza to zużycie i nakłady na konserwację systemu.

Począwszy od 2009 r. Elektroniczne systemy kontroli przepustnicy trafiały na pierwsze strony gazet w wyniku masowego wycofywania pojazdów Toyoty z powodu problemów z kontrolą przyspieszenia. Biorąc pod uwagę otrzymane elektroniczne systemy sterowania przepustnicą podciśnienia, możesz być zaskoczony, wiedząc, że elektroniczne sterowanie przepustnicą zapewnia szereg korzyści w zakresie bezpieczeństwa w porównaniu z systemami mechanicznymi. W systemie mechanicznym przepustnica zależy tylko od wejścia kierowcy, który decyduje, jak daleko otworzyć lub zamknąć. Dzięki elektronicznemu systemowi sterowania przepustnicą, główna jednostka sterująca nie tylko odczytuje sygnały ze stopy kierowcy na pedale gazu, ale także bada sygnały z kół, które się ślizgają, kół, które mają przyczepność, układu kierowniczego i hamulców, pomagając skorygować błąd kierowcy i utrzymuj samochód pod kontrolą. Innymi słowy, system kontroli przepustnicy może zrównoważyć kilka czynników, które wpływają na prędkość i kierunek samochodu - nie tylko nogą na pedale. Ponadto elektroniczna kontrola przepustnicy jest kluczowym elementem większości systemów tempomatu.

Elektroniczna kontrola przepustnicy może być złożonym systemem, ale sprawia, że ​​prowadzenie samochodu jest łatwiejsze i bezpieczniejsze, a także może ograniczyć konserwację. Jednak jedną z obaw zgłaszanych podczas wycofywania Toyoty w latach 2009-2010 było to, czy zewnętrzne sygnały mogą zakłócać elektroniczne sterowanie przepustnicą. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, czy to prawda.

Krytycy twierdzą, że linie energetyczne i urządzenia elektroniczne mogą zakłócać elektroniczne sterowanie przepustnicą. iStockphoto / ThinkStock

Wyobraź sobie jazdę trasą, którą zwykle jedziesz do pracy, kiedy Twój samochód nagle zaczyna przejeżdżać przez korki. Niektórzy kierowcy twierdzą, że właśnie im się to przytrafiło, a niektórzy z nich obwiniają elektroniczny system kontroli przepustnicy samochodu.

Według niektórych kierowców, którzy doświadczyli niezamierzonego przyspieszenia, a także niektórych ekspertów w dziedzinie inżynierii samochodowej, zakłócenia elektromagnetyczne mogą powodować nieprawidłowe działanie elektronicznych systemów sterowania przepustnicą. W niektórych scenariuszach za spowodowanie zwarcia w elektronicznym sterowaniu przepustnicą obwinia się zakłócenia pochodzące od telefonów komórkowych i linii energetycznych, co prowadzi do nagłego, niezamierzonego przyspieszenia..

W najbardziej nagłośnionym przypadku profesor David Gilbert, profesor inżynierii z Southern Illinois University, pokazał w wiadomościach ABC, jak był w stanie wywołać zwarcie w Toyocie Avalon, które spowodowało obrót silnika, przyspieszając samochód bez ingerencji kierowcy - - i pomimo użycia hamulców [źródło: Ross].

Jednak Toyota i inni eksperci odpierali, że przykład Gilberta był wymyślony i mało prawdopodobne, aby pojawił się w prawdziwym świecie. Według krytyków Gilberta musiał przeciąć i ponownie podłączyć kilka przewodów w systemie, co jest bardzo mało prawdopodobne w samochodzie, który był normalnie używany [źródło: Toyota].

Podczas gdy zwarcie mogłoby teoretycznie spowodować otwarcie przepustnicy i zwiększenie obrotów silnika przez elektroniczne sterowanie przepustnicą, wielu ekspertów zwraca uwagę, że systemy są dobrze izolowane, aby zapobiec zakłóceniom elektromagnetycznym systemu..

Jednak to, że zwarcia i zakłócenia są mało prawdopodobne, nie oznacza, że ​​producenci samochodów zignorowali możliwość ich wystąpienia. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się o zabezpieczeniach i kopiach zapasowych, które zostały wbudowane w elektroniczne układy sterowania przepustnicą.

Podobnie jak większość złożonych systemów, elektroniczne układy sterowania przepustnicą mają wiele zabezpieczeń. Są one zaprojektowane jako nadmiarowości i kopie zapasowe, aby utrzymać działanie systemu lub zapewnić bezpieczne zamknięcie, jeśli coś pójdzie nie tak.

Ogólnie rzecz biorąc, przy pierwszych oznakach problemu większość elektronicznych elementów sterujących przepustnicą jest zaprojektowana tak, aby zamknąć przepustnicę i powrócić do biegu jałowego. Czyli np. Jeśli sterownik silnika wykryje problem z czujnikiem, układ wróci na bieg jałowy, uniemożliwiając otwarcie przepustnicy.

Podobnie, w system wbudowanych jest szereg nadmiarowości. Na przykład tylko jeden czujnik nie jest używany do wykrywania poleceń kierowcy ani innych czynników. Każda pozycja czujnika wykorzystuje dwa czujniki. W przypadku awarii czujnika lub dwóch czujników w danej pozycji podają różne odczyty układ zamyka przepustnicę pracując na biegu jałowym.

A co z zewnętrznymi zakłóceniami powodującymi przepięcia lub zwarcia? Większość systemów wykorzystuje inteligentny silnik przepustnicy. Silnik przepustnicy jest ostatnim strażnikiem, przez który sygnały przepustnicy muszą przejść, zanim przepustnica faktycznie się poruszy. Jeśli silnik przepustnicy wykryje napięcie lub sygnały, które nie pochodzą z modułu sterującego silnika, jest przeznaczony do wyłączania silnika. Gdyby zakłócenia elektromagnetyczne były wystarczająco silne, aby wpływać na elektroniczne elementy sterujące przepustnicą, układ sterowania przepustnicą jest zaprojektowany tak, aby wyłączał się, a nie gwałtownie przyspieszał..

Nie oznacza to, że elektroniczne systemy sterowania przepustnicą są bezproblemowe; raczej zostały zaprojektowane z pewną liczbą zabezpieczeń, które, jeśli działają prawidłowo, powinny zapobiegać nieoczekiwanym skokom silnika i przyspieszeniom.

Mimo to, w obliczu nowej świadomości konsumentów na temat niezamierzonego przyspieszenia i pytań dotyczących elektronicznych elementów sterujących przepustnicą, producenci samochodów dodają kolejną niezawodność: obejście hamulca. Systemy te, które są już dostępne w wielu samochodach niemieckich producentów, umożliwiają kierowcy wejście i obejście układu przepustnicy. Czyli jeśli układ jakoś źle funkcjonuje i przepustnica sama się otworzy, to naciśnięcie hamulca spowoduje jej zamknięcie.

Elektroniczna kontrola przepustnicy to tylko jeden z elementów elektronicznych pod maską. Dowiedz się o innych, czytając linki na następnej stronie.

Powiązane artykuły

• Quiz na temat bezpieczeństwa samochodu
• 5 filmów z testów zderzeniowych
• 5 najlepszych filmów na temat jazdy i bezpieczeństwa
• Jak działają poduszki powietrzne
• Jak działają bilety drogowe
• Jak działają samochody do samodzielnego parkowania
• Jak działają kamery na czerwonym świetle
• Czy samochód naprawdę może być odporny na śmierć??
• Czy podczas testów zderzeniowych kiedykolwiek korzystano z żywych (lub martwych) ludzi?
• Jak działa laserowy pistolet do pomiaru prędkości samochodu?

Źródła

• Bergholdt, Brad. „Pod maską: elektroniczna kontrola przepustnicy jest skomplikowana, ale precyzyjna”. Usługi informacyjne McClatchy-Tribune. 26 lutego 2010 r. [8 marca 2010 r.]. Http://dailyme.com/story/2010022600004464/hood-electronic-throttle-control-complicated-precise.html
• Lienert, Anita. „Elektroniczna kontrola przepustnicy i prezentacja testowania zakłóceń elektromagnetycznych Toyoty”. 23 lutego 2010. [8 marca 2010]. Http://www.insideline.com/toyota/toyota-throttle-control-and-electromagnetic-interference-testing-presentation.html
• O'Donnell, Jayne. "Czy to elektronika może powodować ucieczkę samochodów?" USA dziś. 23 lutego 2010 r. [8 marca 2010 r.]. Http://www.usatoday.com/tech/news/2010-02-23-Electromagnetic23_CV_N.htm
• Technologia Pico. „Elektroniczna kontrola przepustnicy”. Technologia Pico. [9 marca 2010 r.] Http://www.picoauto.com/applications/electronic-throttle-control.html
• Rhee, Joseph. „Toyota ogłasza badanie nagłego przyspieszenia Auto Expert jako nierealne”. Wiadomości ABC. 8 marca 2010 r. [8 marca 2010 r.]. Http://abcnews.go.com/Blotter/RunawayToyotas/toyota-slams-sudden-acceleration-research-auto-expert-unrealistic/story? Id = 10042858 & page = 1
• Ross, Brian. Ekspert odtwarza nagłe przyspieszenie w Toyocie. ”4 marca 2010 r. [8 marca 2010 r.]. Http://abcnews.go.com/Blotter/video/testing-toyota-9914148? Tab = 9482930 & section = 1206853 & playlist = 1363488
• Thomas, Ken i Stephen Manning. „Toyota kwestionuje krytykę, która obwinia elektronikę”. Stowarzyszenie prasy. 8 marca 2010 r. [8 marca 2010 r.]. Http://www.google.com/hostednews/ap/article/ALeqM5iNwJcVe09iBDYjmKOaeF4IU9vGRwD9EAOO0O0
• Toyota. „Kompleksowa analiza budzi obawy dotyczące zeznań Gilberta Kongresu, segment ABC News”. Toyota. 8 marca 2010 [8 marca 2010]. Http://pressroom.toyota.com/pr/tms/electronic-throttle-control-154300.aspx