Jak fungují elektronické systémy ovládání škrticí klapky


Až do konce osmdesátých let měla většina aut poměrně přímočaré ovládání plynu. Šlápli jste na plynový pedál, plyn se otevřel a vzduch proudil do motoru, kde se mísil s benzínem a hořel. Tento hořící plyn poháněl kola auta a dostal vás na cestu. Pokud jste chtěli jet rychleji, stačilo tvrději sešlápnout – plyn by se otevřel více a auto by mělo větší výkon.

Ale elektronické ovládání plynu, které se někdy nazývá drive-by-wire, používá k ovládání plynu namísto mechanických signálů elektronické. To znamená, že když šlápnete na plynový pedál svého auta, místo otevření plynu aktivujete modul pedálu plynu, který převádí tlak, který na pedál vyvíjíte, na elektrický signál. Tento signál je poté odeslán do elektronické řídicí jednotky, která bere v úvahu vaše vstupy i vnější proměnné, aby otevřela plyn pro optimální účinnost a výkon.

Je to komplexní systém, který má však mnoho výhod pro opotřebení motoru, výkon a efektivitu. Jako každý složitý systém však není dokonalý a řidiči k němu vznesli spoustu otázek. Mohou vnější signály interagovat s ETC? Jaké druhy zabezpečení proti selhání jsou na místě, pokud k takovému rušení dojde? Čtěte dále a dozvíte se odpovědi.

Obsah
  1. Výhody elektronického ovládání plynu
  2. Systémy ETC a vnější signály
  3. Režimy ETC Failsafe

>Výhody elektronického ovládání plynu

Systémy elektronického ovládání plynu se mohou zdát trochu hloupé. Koneckonců, pokud funguje mechanický systém ovládání plynu, proč to dělat složitější?

I když je pravda, že elektronické ovládání plynu přináší komplikace, přináší také řadu výhod. První je snížená údržba. Mechanické škrticí systémy, protože se skládají z mnoha pohyblivých částí, podléhají velkému opotřebení. Během životnosti vozu se mohou různé součásti opotřebovat. Pro srovnání, elektronický systém ovládání škrticí klapky má poměrně málo pohyblivých částí - vysílá své signály elektrickým impulsem, nikoli pohyblivými částmi. To snižuje opotřebení a množství potřebné údržby systému.

Počínaje rokem 2009 se elektronické systémy ovládání škrticí klapky dostaly na titulní stránky v důsledku rozsáhlého svolávání vozů Toyota kvůli problémům s ovládáním akcelerace. Vzhledem k přijatým systémům elektronického ovládání škrticí klapky s negativním tlakem vás možná překvapí, že elektronické ovládání škrticí klapky přidává oproti mechanickým systémům řadu bezpečnostních výhod. V mechanickém systému se škrticí klapka při rozhodování o tom, jak daleko otevřít nebo zavřít, spoléhá pouze na vstup řidiče. S elektronickým systémem ovládání škrticí klapky hlavní řídicí jednotka nejen čte vstup z nohy řidiče na plynovém pedálu, ale také zkoumá vstup od kol, která prokluzují, kol, která mají přilnavost, systému řízení a brzd, což pomáhá opravit chybu řidiče. a udržet auto pod kontrolou. Jinými slovy, systém ovládání škrticí klapky dokáže vyvážit několik faktorů, které ovlivňují rychlost a směr vozu – nejen nohu na pedálu. Navíc, elektronické ovládání plynu je klíčovou součástí většiny systémů tempomatu.

Elektronické ovládání škrticí klapky může být složitý systém, ale řízení auta je snazší a bezpečnější a může snížit nároky na údržbu. Jednou z obav vznesených během svolávací akce Toyota v letech 2009-2010 však bylo, zda vnější signály mohou rušit elektronické ovládání škrticí klapky. Pokračujte ve čtení, abyste zjistili, zda je to pravda.

>Systémy ETC a vnější signály


Představte si, že jedete po trase, kterou obvykle jezdíte do práce, když se vaše auto náhle začne prodírat provozem. Někteří řidiči tvrdí, že se jim to stalo a někteří z nich obviňují elektronický systém ovládání škrticí klapky.

Podle některých řidičů, kteří zažili nechtěné zrychlení, a také některých odborníků v automobilovém průmyslu, může elektromagnetické rušení způsobit poruchu elektronických systémů ovládání škrticí klapky. V některých scénářích bylo rušení způsobené věcmi, jako jsou mobilní telefony a elektrické vedení, obviňováno z toho, že způsobilo zkrat v elektronickém ovládání škrticí klapky, což vedlo k náhlému, nezamýšlenému zrychlení.

V nejvíce medializovaném případě profesor David Gilbert, profesor inženýrství na Univerzitě v Southern Illinois, ukázal na ABC news, jak dokázal vytvořit zkrat v Toyotě Avalon, který způsobil, že se motor dostal do otáček a zrychlil vůz bez zásahu řidiče - - a to i přes použití brzd [zdroj:Ross].

Toyota a další experti však opětovali, že Gilbertův příklad byl vykonstruovaný a je nepravděpodobné, že by se v reálném světě objevil. Podle Gilbertových kritiků musel přerušit a znovu připojit několik vodičů v systému, což je velmi nepravděpodobné, že by se to stalo v autě, které bylo běžně používáno [zdroj:Toyota].

I když by zkrat teoreticky mohl způsobit, že elektronická regulace škrticí klapky otevře škrticí klapku a zvýší otáčky motoru, mnoho odborníků poukazuje na to, že systémy jsou dobře izolovány, aby se zabránilo elektromagnetickému rušení ohrozit systém.

To, že jsou zkraty a rušení nepravděpodobné, však neznamená, že výrobci automobilů ignorovali možnost, že k nim dojde. Pokračujte ve čtení, abyste se dozvěděli o zabezpečení a zálohách, které byly zabudovány do elektronických řídicích systémů škrticí klapky.

>Režimy ETC Failsafe

Stejně jako většina složitých systémů mají elektronické systémy ovládání škrticí klapky řadu bezpečnostních prvků. Ty jsou navrženy jako redundance a zálohy, které udrží systém v chodu nebo zajistí bezpečné vypnutí, pokud se něco pokazí.

Obecně řečeno, při prvním náznaku problému je většina elektronických ovladačů plynu navržena tak, aby zavřela plyn a vrátila se na volnoběh. Pokud tedy například řídicí jednotka motoru detekuje problém se snímačem, systém se vrátí na volnoběh a zabrání otevření škrticí klapky.

Podobně je v systému zabudována řada redundantních funkcí. Například pouze jeden senzor se nepoužívá k detekci vstupů řidiče nebo jiných faktorů. Každá poloha snímače používá dva snímače. Pokud senzor nefunguje správně nebo dva senzory v dané poloze hlásí různé hodnoty, systém uzavře plyn a motor běží na volnoběh.

A co vnější rušení způsobující přepětí nebo zkraty? Většina systémů používá inteligentní škrticí motor. Plynový motor je posledním vrátným, kterým musí projít signály plynu, než se plyn skutečně pohne. Pokud motor škrticí klapky detekuje napětí nebo signály, které nepocházejí z řídicího modulu motoru, je navržen k vypnutí motoru. Pokud by elektromagnetické rušení bylo dostatečně silné na to, aby ovlivnilo elektronické ovládání škrticí klapky, je systém ovládání škrticí klapky navržen tak, aby se vypnul, nikoli přeskočil.

To neznamená, že elektronické systémy ovládání škrticí klapky jsou bezproblémové; spíše byly navrženy s řadou bezpečnostních prvků, které by při správném fungování měly zabránit neočekávaným rázům motoru a zrychlení.

Přesto, v důsledku nového povědomí spotřebitelů o nechtěné akceleraci a otázkách týkajících se elektronického ovládání škrticí klapky, výrobci automobilů přidávají další pojistku proti selhání:potlačení brzd. Tyto systémy, které jsou již k dispozici na řadě vozů německých výrobců, umožňují vstupy řidiče zasáhnout a potlačit systém plynu. Pokud se tedy systém nějak porouchá a plyn se sám otevře, šlápnutí na brzdu jej zavře.

Elektronické ovládání plynu je jen jednou z elektronických součástek pod kapotou. Zjistěte více o ostatních přečtením odkazů na další stránce.

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • Kvíz o bezpečnosti auta
  • 5 videí o haváriích
  • 5 nejlepších videí o řízení a bezpečnosti
  • Jak fungují airbagy
  • Jak fungují jízdenky
  • Jak fungují auta s vlastním parkováním
  • Jak fungují kamery s červeným světlem
  • Může být auto skutečně odolné proti smrti?
  • Použili někdy nárazové testy živé (nebo mrtvé) lidské cestující?
  • Jak funguje laserová rychlostní pistole k měření rychlosti auta?

>Zdroje

  • Bergholdt, Brad. "Pod kapotou:Elektronické ovládání plynu je složité, ale přesné." Informační služby McClatchy-Tribune. 26. února 2010. [8. března 2010].http://dailyme.com/story/2010022600004464/hood-electronic-throttle-control-complicated-precise.html
  • Lienert, Anita. "Prezentace elektronického ovládání škrticí klapky a elektromagnetického rušení od Toyoty." 23. února 2010. [8. března 2010].http://www.insideline.com/toyota/toyota-throttle-control-and-electromagnetic-interference-testing-presentation.html
  • O'Donnell, Jayne. "Mohla by elektronika způsobit rozjetá auta?" USA dnes. 23. února 2010. [8. března 2010].http://www.usatoday.com/tech/news/2010-02-23-Electromagnetic23_CV_N.htm
  • Technologie Pico. "Elektronické ovládání plynu." Technologie Pico. [9. března 2010]http://www.picoauto.com/applications/electronic-throttle-control.html
  • Rhee, Josephe. "Toyota označila výzkum náhlého zrychlení Auto Expert za nerealistický." Zprávy ABC. 8. března 2010. [8. března 2010].http://abcnews.go.com/Blotter/RunawayToyotas/toyota-slams-sudden-acceleration-research-auto-expert-unrealistic/story?id=10042858&page=1
  • Rossi, Briane. Expert obnovuje náhlou akceleraci v Toyotě.“ 4. března 2010. [8. března 2010].http://abcnews.go.com/Blotter/video/testing-toyota-9914148?tab=9482930§ion=1206853&playlist=13634>
  • Thomas, Ken a Stephen Manningovi. "Toyota zpochybňuje kritika, kdo obviňuje elektroniku." The Associated Press. 8. března 2010. [8. března 2010].http://www.google.com/hostednews/ap/article/ALeqM5iNwJcVe09iBDYjmKOaeF4IU9vGRwD9EAOO0O0
  • Toyota. "Komplexní analýza vyvolává obavy o Gilbert Congressional Svědectví, ABC News Segment." Toyota. 8. března 2010 [8. března 2010].http://pressroom.toyota.com/pr/tms/electronic-throttle-control-154300.aspx