Control electrónico del acelerador

El control electrónico del acelerador ( ETC ) es una tecnología automotriz que utiliza la electrónica para reemplazar los enlaces 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 se conoce comúnmente como drive by wire [ ^{1 ] [ 2 ] y, a veces ,} como accelerate-by-wire o throttle-by-wire ^{[ 3 ] .}

Un sistema ETC típico consta de tres componentes principales: (i) un módulo de 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 denominada cuerpo de mariposa eléctrico o electrónico (ETB)), y (iii) un módulo de control del tren motriz o del motor (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 de la mariposa 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 del control de crucero. El motor eléctrico se utiliza entonces para abrir la válvula de mariposa al ángulo deseado mediante un algoritmo de control de bucle cerrado dentro del ECM.

La mayoría de los conductores pasan por alto las ventajas del control electrónico del acelerador, ya que su objetivo es lograr que las características del sistema de propulsión del vehículo sean uniformes e invariables, independientemente de las condiciones ambientales, como la temperatura del motor, la altitud y la carga de los accesorios. El control electrónico del acelerador también funciona de forma discreta para facilitar enormemente los cambios de marcha y gestionar las variaciones bruscas de par motor asociadas a las aceleraciones y deceleraciones 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 , entre otros, que requieren gestión del par motor, ya que el acelerador puede moverse independientemente de la posición del pedal del acelerador. El control electrónico del acelerador ofrece ventajas en áreas como el control de la relación aire-combustible, la reducción de las emisiones de escape y del consumo de combustible, y también funciona en conjunto con otras tecnologías como la inyección directa de gasolina .

En el control electrónico de la mariposa (ETC), 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) se controla completamente mediante el software del ETC a través del motor eléctrico. Sin embargo, simplemente abrir o cerrar la válvula de mariposa enviando una nueva señal al motor eléctrico constituye un sistema de bucle abierto y produce un control impreciso. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas ETC actuales, si no todos, utilizan sistemas de retroalimentación de bucle cerrado, como el control PID , mediante el cual la ECU indica a la mariposa que se abra o se cierre en una determinada cantidad. Los sensores de posición de la mariposa se leen continuamente y, a continuación, el software realiza los ajustes necesarios para alcanzar la potencia del motor deseada.

Existen dos tipos principales de sensor de posición del acelerador (TPS): un potenciómetro o un sensor de efecto Hall sin contacto (dispositivo magnético). Un potenciómetro es una solución satisfactoria para aplicaciones no críticas, como el control de volumen en una radio. Sin embargo, estos dispositivos, al ser mecánicos, pueden desgastarse, contaminarse con suciedad y polvo, y provocar un funcionamiento errático en un vehículo. La solución más fiable es el acoplamiento magnético (u óptico), que no establece contacto físico, por lo que nunca se verá afectado por el desgaste. Este fallo es insidioso, ya que puede no presentar síntomas hasta que se produzca la avería total. Todos los coches con TPS cuentan con un modo de emergencia. Este modo se activa cuando el acelerador, la centralita del motor y la mariposa no se conectan correctamente para funcionar conjuntamente. La computadora de control del motor desactiva la señal al motor de posición del acelerador y un conjunto de resortes en el acelerador lo ajustan a un ralentí rápido, lo suficientemente rápido como para que la transmisión entre en marcha, pero no tan rápido como para que la conducción pueda ser peligrosa.

Algunos han sospechado que fallas de software o electrónicas dentro del ETC son responsables de supuestos incidentes de aceleración involuntaria . Una serie de investigaciones de la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de EE. UU . (NHTSA) no lograron esclarecer todos los incidentes reportados de aceleración involuntaria en vehículos Toyota y Lexus de 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 solicitud de la NHTSA) no descartó fallas de software como una posible causa. ^{[ 5 ]} En octubre de 2013, el primer jurado que escuchó evidencia sobre el código fuente de Toyota (del perito Michael Barr ) declaró a Toyota responsable de la muerte de un pasajero en una colisión por aceleración involuntaria en septiembre de 2007 en Oklahoma. ^{[ 6 ]}