Control electrónico del acelerador

El control electrónico del acelerador ( ETC ) es una tecnología automotriz que utiliza la electrónica para reemplazar los vínculos mecánicos tradicionales entre la entrada del conductor , como un pedal, y el mecanismo del acelerador del vehículo que regula la velocidad o la aceleración. Este concepto a menudo se denomina conducción por cable ^{[1] [2]} y, a veces, aceleración por cable o acelerador por cable ^[3] .

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Un sistema ETC típico consta de tres componentes principales: (i) un módulo de pedal acelerador (idealmente con dos o más sensores independientes), (ii) una válvula de mariposa que se puede abrir y cerrar mediante un motor eléctrico (a veces denominado cuerpo de mariposa eléctrico o electrónico (ETB)), y (iii) un módulo de control del motor o del tren motriz (PCM o ECM). ^[4] 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, el sensor de velocidad del vehículo y los interruptores de control de crucero. Luego, el motor eléctrico se utiliza para abrir la válvula de mariposa al ángulo deseado a través de un algoritmo de control de bucle cerrado dentro del ECM.

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La mayoría de los conductores no se dan cuenta de los beneficios del control electrónico del acelerador, ya que el objetivo es lograr que las características del tren motriz del vehículo sean uniformes sin problemas independientemente de las condiciones predominantes, como la temperatura del motor, la altitud y las cargas de los accesorios. El control electrónico del acelerador también funciona "entre bastidores" para mejorar drásticamente la facilidad con la que el conductor puede ejecutar cambios de marcha y lidiar con los dramáticos cambios de par asociados con aceleraciones y desaceleraciones rápidas.

El control electrónico del acelerador facilita la integración de funciones como el control de crucero , el control de tracción , el control de estabilidad y los sistemas de precolisión y otros que requieren gestión del par, ya que el acelerador se puede mover independientemente de la posición del pedal del acelerador del conductor. El 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 .

En el control electrónico del acelerador, no existe una conexión mecánica entre el pedal del acelerador y la válvula de mariposa. En cambio, la posición de la válvula de mariposa (es decir, la cantidad de aire en el motor) está totalmente controlada por el software ETC a través del motor eléctrico. Pero simplemente abrir o cerrar la válvula de mariposa enviando una nueva señal al motor eléctrico es una condición de bucle abierto y conduce a un control inexacto. Por lo tanto, la mayoría, si no todos, los sistemas ETC actuales utilizan sistemas de retroalimentación de bucle cerrado, como el control PID , mediante el cual la ECU le dice al acelerador que abra o cierre una cierta cantidad. El sensor o sensores de posición del acelerador se leen continuamente y luego el software realiza los ajustes apropiados para alcanzar la cantidad deseada de potencia del motor.

Existen dos tipos principales de sensor de posición del acelerador (TPS): un potenciómetro o un sensor sin contacto, un sensor de efecto Hall (dispositivo magnético). Un potenciómetro es una forma satisfactoria para aplicaciones no críticas, como el control de volumen en una radio, el roce de un contacto del limpiaparabrisas contra un elemento de resistencia como la suciedad o el desgaste entre el limpiaparabrisas y la resistencia puede 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 presentar ningún síntoma hasta que haya una falla total. Todos los autos que tienen un TPS tienen lo que se conoce como un "modo de emergencia". Cuando el auto entra en el modo de emergencia es porque el acelerador, la computadora de control del motor y el acelerador no están conectados entre sí para que puedan funcionar juntos. La computadora de control del motor apaga la señal al motor de posición del acelerador y un conjunto de resortes en el acelerador lo establece en un 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 los fallos de software o electrónicos dentro del ETC son responsables de supuestos incidentes de aceleración involuntaria . Una serie de investigaciones realizadas por la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA) de los EE. UU. no pudieron llegar al fondo de todos los incidentes informados de aceleración involuntaria en vehículos Toyota y Lexus del año modelo 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 posible causa. ^[5] 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 por aceleración involuntaria en septiembre de 2007 en Oklahoma. ^[6]