電子節氣門控制

電子節氣門控制 (ETC) 是一項汽車技術，用電子裝置取代駕駛員輸入（如腳踏板）與車輛節氣門機構之間的傳統機械連桿，該機構負責調節速度或加速度。此概念通常被稱為「線傳驅動」(drive by wire)，有時也稱為「線傳加速」(accelerate-by-wire) 或「線傳節氣門」(throttle-by-wire)。

運作原理

典型的 ETC 系統由三個主要組件構成：(i) 一個加速踏板模組（理想情況下具有兩個或多個獨立感測器），(ii) 一個可由電動馬達開啟和關閉的節氣門（有時稱為電動或電子節氣門體 (ETB)），以及 (iii) 一個動力總成或引擎控制模組 (PCM 或 ECM)。ECM 是一種電子控制單元 (ECU)，它是一個嵌入式系統，透過軟體根據其他感測器測量的數據（包括加速踏板位置感測器、引擎轉速感測器、車速感測器和定速巡航開關）進行計算，以確定所需的節氣門位置。然後，電動馬達會透過 ECM 內的閉迴路控制演算法，將節氣門開啟至所需角度。

優點

電子節氣門控制的優點大多不會被駕駛員察覺，因為其目標是無論在何種當前條件下（例如引擎溫度、海拔高度和附件負載），都能使車輛的動力總成特性保持無縫一致。電子節氣門控制也在「幕後」運作，大幅提升駕駛員換檔的便利性，並處理與快速加減速相關的劇烈扭矩變化。

電子節氣門控制有助於整合如定速巡航、循跡控制、車身穩定控制、預防碰撞系統以及其他需要扭矩管理的功能，因為節氣門可以在不受駕駛員加速踏板位置影響的情況下移動。ETC 在空燃比控制、廢氣排放和降低油耗等領域提供了一些好處，並與汽油缸內直噴等其他技術協同運作。

故障模式

採用電子節氣門控制時，加速踏板和節氣門之間沒有機械連桿。相反地，節氣門的位置（即進入引擎的空氣量）完全由 ETC 軟體透過電動馬達控制。但僅僅透過向電動馬達發送新訊號來開啟或關閉節氣門是一種開迴路狀態，會導致控制不精確。因此，現今大多數（如果不是全部）ETC 系統都使用閉迴路回饋系統，例如 PID 控制，由 ECU 指示節氣門開啟或關閉一定的量。系統會持續讀取節氣門位置感測器的數據，然後軟體會進行適當的調整，以達到所需的引擎功率。

節氣門位置感測器 (TPS) 主要有兩種類型：電位器或非接觸式感測器霍爾效應感測器（磁性裝置）。對於非關鍵應用，例如收音機的音量控制，電位器是一種令人滿意的解決方案。然而，這些本質上是機械性的裝置會磨損、被灰塵污垢污染，並可能導致汽車運作不穩定。更可靠的解決方案是磁性（或光學）耦合，它沒有實體接觸，因此永遠不會因磨損而故障。這是一種潛在的故障，因為在完全失效之前可能不會出現任何症狀。所有配備 TPS 的汽車都有一種所謂的「跛行模式」。當汽車進入跛行模式時，是因為加速器、引擎控制電腦和節氣門之間無法相互連接以協同運作。引擎控制電腦會關閉傳送至節氣門位置馬達的訊號，節氣門內的一組彈簧會將其設定為較高的怠速，此速度足以讓變速箱入檔，但又不至於快到造成駕駛危險。

ETC 內部的軟體或電子故障被一些人懷疑是所謂非預期加速事件的原因。美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 進行的一系列調查，未能徹底查明所有關於 2002 年及之後年份的豐田和凌志汽車所報告的非預期加速事件。2011 年 2 月，應 NHTSA 的要求，一個來自 NASA 的團隊（研究了 2005 年款 Camry 車型的原始碼和電子設備）發布了一份報告，該報告並未排除軟體故障是潛在原因的可能性。2013 年 10 月，第一個聽取關於豐田原始碼證據（來自專家證人 Michael Barr）的陪審團，裁定豐田對 2007 年 9 月在奧克拉荷馬州發生的一起非預期加速碰撞事故中一名乘客的死亡負有責任。