Desde el 2011, el sistema ESP es obligatorio en todos los coches registrados en la Unión Europea. Sorprendentemente, aunque son muy comunes, no hay mucha gente que sepa exactamente cómo funcionan: con estructuras mecánicas fascinantes del tamaño de un micrómetro.
El núcleo de sensores del ESP está formado por sensores de velocidad angulares. El control de trayectoria inteligente mide la velocidad de giro de un coche en una curva, es decir, el “ratio de giro”. Durante un hábito de conducción estándar, la curva del ratio de giro es constante (cerrado de curvas es constante) o cambia levemente (cerrado de curvas irregular).
Si hay adherencia de un eje (normalmente el eje de fuerza), las aptitudes del cambio de ratio de rotación descienden abruptamente. El ESP reconoce valores anómalos validando una cantidad masiva de datos del CAN-BUS (por ejemplo del ángulo de giro). El principal canal de datos sigue siendo el ratio de giro. Si la anomalía es masiva, los servos frenan las ruedas individualmente de forma dirigida, y de esta manera se establece el par de torsión de reacción, lo cual reestablece la marcha normal del vehículo.
Pero, ¿cómo se mide el ratio de giro exactamente? Los pilotos aéreos sugerirán un giroscopio, un sistema rotativo. En caso de un cambio de posición, un sistema rotativo montado fijo emite una contra fuerza relativa al ratio de giro. Esta contra fuerza puede medirse y determinar el cambio exacto de posición.
Como es imposible construir un sistema rotativo perfecto, con el tiempo aparecen pequeños desequilibrios que mueven o empujan este sistema de su posición inicial. Este fenómeno, el cual llamaremos derivación del sistema rotativo, tiene un rango de 0.00016 grados angulares por hora (o incluso menos) en el caso de giroscopios de gran calidad (aviones militares y armas de larga distancia). Para la configuración del ESP, estas medidas podrían ser más que suficientes. Sin embargo, estos giroscopios son muy grandes, sofisticados y caros para usarlos en un vehículo.
Por tanto, se necesita algo mucho más pequeño. Los insectos confían en movimientos de balanceo para calcular su posición, llamados “pistonitos de balanceo”. El funcionamiento de estos movimientos es muy similar al de los giroscopios. Imaginemos una masa oscilando de izquierda a derecha. Si rotamos la mesa que sostiene esa masa, se creará una inercia en la masa, unida al movimiento de izquierda y derecha, que causará una oscilación adelante y hacia atrás relativa al ratio de giro. Esta fuerza imaginada se llama Fuerza Coriolis. Sin embargo, los pistonicos de balanceo son demasiado grandes y sensibles para la robusta tecnología necesaria en un vehículo, el cual tiene que funcionar correctamente bajo condiciones de fuertes vibraciones durante décadas.
Por esta razón, los sistemas en los coches son significativamente menores que los sensores de posición de los insectos y, debido a que la producción de grandes cantidades debe ser barata, las estructuras mecánicas se han cauterizado con silicio. El silicio de alta pureza es un material dúctil muy apropiado para la construcción de una suspensión microscópica para un sistema oscilante. Este sistema se pone en oscilación electromagnéticamente en varios miles de herzios.
En otro post terminaremos esta excursión en el mundo microelectronico.
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