Prima della fine degli anni ‘80 la guida era meccanica. Hai premuto il pedale. Un cavo tirava la piastra dell’acceleratore. L’aria si riversò nel collettore. Gas bruciato. Sei andato più veloce. Semplice. Diretto. Se il cavo si spezzava, l’acceleratore rimaneva aperto e tu eri morto in acqua (o peggio). È stato brutale, ma era prevedibile.
Poi è arrivato il drive-by-wire.
Oggi, premere l’acceleratore non tira un cavo. Invia un segnale elettrico. Non stai aprendo una valvola con il piede. Stai parlando con un computer. Questo è il controllo elettronico dell’acceleratore o ETC. Sembra un’ingegneria eccessiva, vero? Perché riparare ciò che non è rotto?
Non è solo una questione di complessità. È una questione di precisione.
I vantaggi nascosti dell’ETC
Le persone odiano la complessità delle auto. Amano quando fa risparmiare tempo. L’ETC riduce la manutenzione poiché elimina il collegamento fisico. Nessun cavo da allungare. Nessun punto di articolazione che possa arrugginire. Nessun getto appiccicoso del carburatore dei vecchi tempi. Il sistema si basa su impulsi elettrici e non su parti metalliche in movimento che sfregano l’una contro l’altra. Ciò significa meno cose da rompere.
Ma c’è una ragione più importante per questo cambiamento: sicurezza e integrazione.
Le manette meccaniche ascoltano solo una cosa: il tuo piede destro. I sistemi elettronici ascoltano tutto. L’ECU (unità di controllo elettronico) legge la velocità della ruota. Controlla la trazione. Monitora la pressione dei freni. Guarda l’angolo di sterzata.
“Un sistema di controllo elettronico dell’acceleratore non si limita a leggere l’input proveniente dal piede del conducente; esamina l’input proveniente dalle ruote che slittano… aiutando a correggere l’errore del conducente.”
Se alzi il gas troppo tardi in curva, l’ECU può interrompere l’alimentazione prima che tu vada in testacoda. È un sistema di sicurezza. È anche il motivo per cui il controllo elettronico dell’acceleratore è essenziale per il moderno controllo della velocità di crociera. Non è possibile collegare facilmente meccanicamente un sistema di crociera a un cavo dell’acceleratore. Puoi, tuttavia, dire a un computer di mantenere una tensione specifica.
Il ritiro della Toyota e la paura del pubblico
Poi è arrivato il 2009.
La Toyota ha avuto un massiccio richiamo. Problemi di accelerazione. Pedali incollati. Auto in fuga. I media hanno dipinto il controllo elettronico dell’acceleratore come una trappola mortale. Gli automobilisti si sono posti la domanda ovvia: se è elettronico, qualcuno può hackerarlo? I segnali esterni possono interferire con la ECU?
La paura non era irrazionale. Se un sistema si basa su software e cavi, ha punti di ingresso.
I sistemi meccanici sono isolati. Non puoi hackerare un cavo. Non puoi incastrare un segnale in un’asta d’acciaio. Ma i fili trasportano dati. I dati possono essere danneggiati.
I segnali esterni possono interferire?
Questa è la domanda che tiene svegli la notte gli appassionati.
Il sistema è progettato con ridondanza. L’ECU confronta il sensore di posizione del pedale con il sensore di posizione dell’acceleratore. Se non corrispondono, l’auto entra in “modalità inerte”. Limita il potere. Ti impedisce di schiantarti.
Ma questo significa che è immune?
La maggior parte degli ingegneri afferma che nessun sistema è hackerabile al 100%. Tuttavia, la probabilità che un segnale casuale interferisca con l’acceleratore è incredibilmente bassa. La ECU è schermata. I segnali vengono sottoposti a checksum. Se un pacchetto è danneggiato, viene eliminato.
Tuttavia, la controversia del 2009-2010 ha lasciato il segno. Gli automobilisti vogliono sapere se la loro auto è un mezzo sicuro o un dispositivo connesso in attesa di essere sfruttato.
La risposta non è semplice. Ma è radicato nel modo in cui le auto moderne elaborano i dati. E questo ci porta allo strato successivo del problema.
Alcuni automobilisti giurano che le loro auto si sono lanciate nel traffico da sole. Indicano il sistema di controllo elettronico dell’acceleratore come colpevole. Esperti e ingegneri hanno valutato questa paura. Dicono che la colpa potrebbe essere delle interferenze elettromagnetiche.
Le interferenze elettromagnetiche possono innescare ETC?
La teoria è semplice. Le interferenze provenienti da telefoni cellulari o linee elettriche potrebbero causare un cortocircuito. Questo cortocircuito potrebbe indurre il controllo elettronico dell’acceleratore ad aprire l’acceleratore. Il risultato? Accelerazione improvvisa e involontaria.
Il professor David Gilbert della Southern Illinois University ha reso pubblico questo caso. È apparso su ABC News per dimostrare il rischio. Ha lavorato su una Toyota Avalon. Ha tagliato e ricollegato i cavi nel sistema di controllo elettronico dell’acceleratore. Il motore andò su di giri. L’auto ha accelerato senza l’intervento del conducente. Sono stati applicati i freni. L’impennata è continuata.
Toyota e altri esperti hanno reagito duramente. Hanno definito lo scenario di Gilbert artificioso. Era improbabile che accadesse nel mondo reale. L’uso normale non comporta il taglio dei fili. La maggior parte dei sistemi sono ben isolati dalle interferenze elettromagnetiche. I cortocircuiti sono rari.
Ma le case automobilistiche non ignorano del tutto questa possibilità. Hanno integrato dispositivi di sicurezza nel design.
Come funzionano le modalità Failsafe ETC
I sistemi complessi necessitano di ridondanze. Il controllo elettronico dell’acceleratore non fa eccezione. L’obiettivo è mantenere il sistema in funzione o fornire un arresto sicuro.
La maggior parte dei sistemi ha una prima linea di difesa. Al primo segno di problema, l’acceleratore si chiude. Il motore ritorna al minimo. Se la centralina del motore rileva un problema al sensore, impedisce l’apertura dell’acceleratore.
La ridondanza è integrata nei sensori stessi. Ciascuna posizione del sensore utilizza due sensori. Il sistema confronta le loro letture. Se uno dei sensori non funziona correttamente o se i due sensori riportano valori diversi, il sistema presuppone un errore. Chiude l’acceleratore. Il motore gira al minimo.
Il motore Smart Throttle come custode
Che dire dei sbalzi di tensione o dei cortocircuiti dovuti a interferenze esterne? La risposta sta nel motore dell’acceleratore intelligente. Questo componente è il gatekeeper finale. Tutti i segnali dell’acceleratore devono attraversarlo prima che l’acceleratore si muova.
Il motore dell’acceleratore intelligente è programmato per riconoscere input validi. Risponde solo ai segnali del modulo di controllo del motore. Se rileva tensione o segnali che non provengono dall’ECM, si spegne. Il motore si ferma. Non avanza in avanti.
Se l’interferenza elettromagnetica è abbastanza forte da influenzare il sistema, l’intento progettuale è uno spegnimento. Non l’accelerazione.
Sistemi di esclusione dei freni
I sistemi di controllo elettronico dell’acceleratore sono esenti da problemi? Nessun sistema lo è. Ma i dispositivi di sicurezza, se funzionano correttamente, dovrebbero prevenire picchi imprevisti.
La consapevolezza dei consumatori riguardo all’accelerazione involontaria ha cambiato le cose. I produttori di automobili stanno aggiungendo un ulteriore livello di protezione. Stanno installando sistemi di esclusione dei freni. Questi sono già disponibili sulle auto di alcuni produttori tedeschi.
La logica è semplice. Gli input del conducente hanno la priorità. Se il sistema non funziona correttamente e l’acceleratore si apre da solo, premendo i freni si chiuderà. L’override entra in azione. L’auto rallenta.
Il controllo elettronico dell’acceleratore è solo un pezzo del puzzle. Ci sono molti altri componenti elettronici sotto il cofano.
Le conseguenze delle udienze di Unflooring
La polvere sulle udienze del Congresso si era appena depositata quando la vera guerra si è spostata online. La reputazione della Toyota stava diminuendo e hanno cercato di tappare il buco con un massiccio dump di dati. L’hanno chiamata “analisi completa”. I critici l’hanno definita una deviazione.
Il nucleo della difesa della Toyota si basava su un’unica, fragile premessa: il sistema di controllo elettronico dell’acceleratore non era da biasimare.
“L’analisi approfondita solleva preoccupazioni sulla testimonianza di Gilbert al Congresso”, ha dichiarato la Toyota nel suo comunicato stampa, licenziando i testimoni esperti che avevano testimoniato sotto giuramento.
Brian Ross di ABC News aveva appena mandato in onda un segmento che mostrava un’improvvisa accelerazione in una Camry. È stato viscerale. È stato terrificante. La risposta della Toyota è stata quella di citare in giudizio la credibilità degli esperti, non i meccanici dell’auto. Sostenevano che i test fossero “irrealistici”.
Il dibattito sull’elettronica si infiamma
Brad Bergholdt del McClatchy-Tribune ha approfondito i dettagli del controllo elettronico dell’acceleratore all’inizio di quell’anno. La tecnologia è precisa. È complicato. Ma è vulnerabile?
Jayne O’Donnell a USA Today ha posto la domanda che tutti sussurravano: È possibile che l’elettronica sia la causa delle auto in fuga?
La risposta non era in un libro di testo. Era nel cablaggio. L’interferenza elettromagnetica (EMI) era il fantasma nella macchina. Toyota ha tenuto una presentazione il 23 febbraio 2010, descrivendo in dettaglio i test EMI. Anita Lienert ne ha parlato per InsideLine. Toyota insisteva che i loro sistemi fossero schermati. Insistevano sul fatto che i sensori erano ridondanti.
Ma la ridondanza non aiuta se il filo di terra è difettoso.
Pico Technology ha offerto uno sguardo ai percorsi del segnale. Il controllo elettronico dell’acceleratore si basa su letture precise della tensione. Un picco di rumore può indurre la centralina del motore a credere che il conducente stia premendo il pedale. Il computer non conosce la differenza tra intenzione e interferenza.
Gli esperti si scontrano sull'”accelerazione improvvisa”
Questa era l’era delle indagini con un’accelerazione improvvisa. Il termine stesso era un campo di battaglia.
La Toyota non si limitava a negare il problema; stavano attaccando la metodologia dei ricercatori. Joseph Rhee, parlando a nome della Toyota, ha criticato la ricerca degli esperti automobilistici definendola “irrealistica”. L’Associated Press ha riferito che Toyota ha contestato i critici che hanno sottolineato problemi di controllo elettronico dell’acceleratore.
Volevano che la colpa ricadasse sui tappetini. Era una narrazione facile. Era una narrazione pulita. Non è stato necessario richiamare 8 milioni di auto.
Ken Thomas e Stephen Manning hanno riferito dello scontro. Toyota contro i critici. Non era una discussione. Era un assedio.
Il costo umano della negazione
Dietro i comunicati stampa e il gergo tecnico sul controllo elettronico dell’acceleratore si nascondeva un elenco crescente di incidenti. La questione “a prova di morte” degli articoli precedenti non era più accademica. Stava accadendo nei vialetti. Sulle autostrade.
I video dei crash test che circolavano online mostravano la violenza di un’auto che accelera quando non dovrebbe. I cannoni laser catturavano velocità che sfidavano l’input del conducente.
La posizione di Toyota era rigida. L’auto era al sicuro. L’elettronica era robusta.
Ma man mano che le fonti si accumulano – il segmento ABC News, l’indagine USA Today, i dati Pico Technology – il quadro diventa sfocato. È un problema tecnico del software? È EMI? È un difetto fisico nel meccanismo del pedale?
Le fonti qui elencate a partire dal 2010 non forniscono una risposta definitiva. Forniscono un’istantanea di un’azienda che lotta per la sopravvivenza. Mostrano la tensione tra la realtà ingegneristica e la percezione pubblica.
I sistemi di controllo elettronico dell’acceleratore rimasero nelle auto. I richiami sono avvenuti. Le cause legali persistevano.
E la questione se a
