Электронное управление дроссельной заслонкой - Electronic throttle control

Корпус дроссельной заслонки со встроенным двигателем привод

Электронное управление дроссельной заслонкой (ТАК ДАЛЕЕ) является автомобиль технология, которая в электронном виде «подключает» педаль акселератора к дроссель, замена механической навески.[1] Типичная система ETC состоит из трех основных компонентов: (i) модуля педали акселератора (в идеале с двумя или более независимыми датчиками), (ii) дроссельной заслонки. клапан который может открываться и закрываться электродвигателем (иногда называемым корпусом электрической или электронной дроссельной заслонки (ETB)), и (iii) силовым агрегатом или модулем управления двигателем (PCM или ECM).[2] ECM - это тип электронного блока управления (ECU), который Встроенная система в котором используется программное обеспечение для определения необходимого положения дроссельной заслонки путем расчетов на основе данных, измеренных другими датчиками, включая датчики положения педали акселератора, датчик скорости двигателя, датчик скорости автомобиля и переключатели круиз-контроля. В электрический двигатель затем используется для открытия дроссельной заслонки на желаемый угол через замкнутый контур алгоритм управления в ЕСМ.

Преимущества электронного управления дроссельной заслонкой в ​​значительной степени незаметны для большинства водителей, потому что 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 облегчает интеграцию таких функций, как круиз-контроль, контроль тяги, контроль устойчивости, и системы предкрашивания и другие, которые требуют управления крутящим моментом, поскольку дроссельная заслонка может перемещаться независимо от положения педали акселератора водителя. ETC дает некоторые преимущества в таких областях, как регулирование соотношения воздух-топливо, выбросы выхлопных газов и снижение расхода топлива, а также работает совместно с другими технологиями, такими как бензин с прямым впрыском.

Критика самых ранних реализаций ETC заключалась в том, что они «отменяли» решения драйверов.[нужна цитата ] В настоящее время подавляющее большинство водителей даже не подозревают о масштабах вмешательства. Большая часть инженерных работ, связанных с по проводам технологии, включая ETC, предназначены для управления 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[нужна цитата ] в модуле управления, вычисления которого сравниваются для проверки возможных ошибок и неисправностей.

Режимы отказа

Механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой с электронным управлением дроссельной заслонкой нет. 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, большинство, если не все текущие системы ETC используют системы обратной связи с обратной связью, такие как ПИД-регулирование, посредством чего ЭБУ приказывает дроссельной заслонке открываться или закрываться 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). А потенциометр является удовлетворительным способом для некритических применений, таких как регулировка громкости на радио, но поскольку он имеет контакт стеклоочистителя, трущийся о резистор, грязь и износ между дворником и резистором могут привести к ошибочным показаниям. Более надежным решением является магнитная муфта, которая не имеет физического контакта и 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, управляющий компьютер двигателя и дроссельная заслонка не разговаривают друг с другом понятным для них способом. Компьютер управления двигателем отключает сигнал к двигателю 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 движение было опасным.

Некоторые подозревали, что программные или электронные сбои в ETC ответственны за предполагаемые инциденты непреднамеренное ускорение. Серия расследований США Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) не смогли разобраться во всех зарегистрированных инцидентах непреднамеренного ускорения в автомобилях Toyota и Lexus 2002 года и более поздних моделей. Отчет за февраль 2011 г., опубликованный командой из НАСА (который изучал исходный код и электронику для модели Camry 2005 года по запросу NHTSA) не исключил неисправности программного обеспечения как потенциальную причину.[3] В октябре 2013 года первое жюри, которое заслушает доказательства исходного кода Toyota (от свидетеля-эксперта Майкл Барр (инженер-программист) ) признал Тойоту виновной в гибели пассажира в результате непреднамеренного столкновения с ускорением в сентябре 2007 года в Оклахоме.[4]


Рекомендации

  1. ^ «Электронные системы управления дроссельной заслонкой Delphi для 2000 модельного года; особенности драйвера, безопасность системы и преимущества OEM. ETC для массового рынка», (PDF). Маккей Д., Николс Г. и Шрерс Б.. Технический документ SAE 2000-01-0556. 2000. Архивировано с оригинал (PDF) на 2017-08-29. Получено 2018-12-01.
  2. ^ Гаррик Р.Д., Чувствительность контактного электронного датчика управления дроссельной заслонкой к изменениям в системе управления, Технический документ Общества автомобильных инженеров (SAE), 2006-01-0763, апрель 2006 г. http://delphi.com/pdf/techpapers/2006-01-0763.pdf В архиве 2013-10-19 в Wayback Machine
  3. ^ Исследование NHTSA-NASA о непреднамеренном ускорении автомобилей Toyota, Национальная администрация безопасности дорожного движения, 15 апреля 2011 г., архивировано с оригинал 20 марта 2011 г., получено 25 ноября 2013
  4. ^ Хирш, Джерри; Бенсингер, Кен (25 октября 2013 г.). «Тойота урегулировала иск об ускорении производства после вынесения приговора на сумму 3 миллиона долларов». Лос-Анджелес Таймс. Получено 24 ноября 2013.