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• Oscar Salas Machuca

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ECU Unidad de Control Electrico. La unidad de control recibe informaciones de los diferentes captadores y sondas, las analiza en función de su programa y gobierna los diferentes órganos de encendido e inyección. Se puede nombrar como: ECC, ECM, ECU, ECCS, CPU, etc.

La ECU utiliza microprocesadores para reunir información, procesarla y enviar señales a los transistores excitados para que activen los diferentes circuitos actuadores. Los tres procesadores principales son el RAM (memoria temporal), el ROM (programa básico de computadora) y el PROM (programa de sintonía fina), estos tres microprocesadores son el corazón de la CPU.

Módulo Electrónico de Control El “electronic control module”(modulo electrónico de control), o ECM, es el cerebro del sistema de inyección de combustible y está dividido en las siguientes memorias: la ROM; la RAM y en algunos tipos el PROM. *La ROM, o memoria sólo para leer, es la sección del ECM que contiene el conjunto principal de instrucciones que sigue la computadora. Esta es la sección que dice: “cuando veo que esto sucede, tengo que hacerlo que suceda”. El microprocesador que contiene estas instrucciones de la ROM

es un chip no volátil. Esto significa que el programa diseñado en él no se puede borrar al desconectar la energía. *La RAM, o memoria de acceso aleatorio, es la sección que tiene tres funciones principales en el ECM. La primera función actúa como la libreta de apuntes del ECM; siempre que se necesite hacer un cálculo matemático, el ECM utiliza la RAM. La segunda función es almacenar información en el sistema multiplicador de aprendizaje a bloques (BLM) cuando el motor está apagado o funciona en lazo abierto. La tercera función es almacenar los códigos de diagnóstico cuando se ha detectado una falla del sistema. Estos códigos son almacenados por cincuenta rearranques del motor o hasta que la potencia de la batería se retira del ECM. A diferencia del ROM y PROM, los chips del RAM son memorias volátiles *El PROM, o memoria programable soló para leer, es la sección de calibración del chip en el ECM. El PROM funciona junto con el ROM para las funciones del ajuste fino del control de combustible y del tiempo de encendido para la aplicación específica. El PROM es también una memoria no volátil. Contiene la información acerca del tamaño del motor, tipo de transmisión, tamaño y peso del auto, resistencia de rodamiento, coeficiente de arrastre y relación final de tracción.

La ECU realiza las siguientes funciones: BLOQUE

PUERTA E/S

FUNCION puerta E/S es la abreviatura de puerta de entrada-salida en que el microprocesador convierte señales de varios sensores en códigos, además convierte los resultados de operación en señales para el

MEMORIA

CPU

funcionamiento del inyector, los transistores de energía, etc. ROM (memoria de lectura / exclusiva y RAM (memoria de acceso aleatorio) son las memorias del microcomputador. La ROM almacena los datos ideales para el enriquecimiento de combustible, puesta a punto del encendido, etc., y el computador solo puede leer estos datos de la memoria. La RAM permite los resultados de calculo de varios datos enviados desde los sensores por ser almacenados temporalmente. Los datos previamente almacenados pueden ser borrados de esta memoria. CPU (unidad de procesamiento central) es el cerebro del sistema total del microcomputador y controla las distintas funciones del computador. Procesa las señales enviadas desde la puerta E/S mientras controla la ROM y la RAM, además transmite los resultados computados de la puerta E/S al inyector, transistor de potencia y así sucesivamente.

¿Que es un control digital? Otra característica del computador es que su unidad de control corresponde a un sistema de control digital. La resistencia del sensor de temperatura de enfriamiento varía constantemente con la temperatura, y este tipo de señal se denomina “análoga”. Además de esta señal el ECU emplea señales análogas del medidor de flujo de aire y otros. Mientras tanto la señal del sensor del ángulo del giro del cigüeñal, por ejemplo, no es continua, es discontinua y se denomina señal digital. En términos generales, la señal digital representa valores discontinuos de un punto a otro, y su precisión es más baja que aquella de la señal análoga.

Sin embargo, la precisión puede aumentarse, reduciendo la separación entre los puntos de muestreo. Las razones principales para adoptar entre sistema de control digital son las siguientes: La unidad de control puede controlar un sistema complicado. *La unidad de control puede hacerse compacta. *Puesto que la señal está compuesta de pulsaciones ON-OFF, el funcionamiento de la ECU puede limitarse al funcionamiento 0,1 y sus combinaciones; lo anterior lleva a reducidos errores de computación y buena durabilidad. En el caso del tipo análogo, el ruido eléctrico y las diferentes características de semi-conductor en sí, por ejemplo, la resistencia interna del transistor, es diferente entre los mismos modelos que fácilmente pueden causar error. Con el objeto de cambiar la señal análoga a digital la unidad de control utiliza el convertidor AD (análogo – digital).

FUNCIONES DE LA ECU La ECU es capaz de controlar diversas funciones. Además es capaz de proporcionar un control más preciso y sofisticado. Las funciones que pueden ser controladas por la ECU son las siguientes: Control de inyección de combustible. Este control es básicamente idéntico a aquel del sistema E.F.I. sin embargo la ECU proporciona un control más minucioso. Por ejemplo, se utiliza un sistema de control de aprendizaje para mantener en todo momento una proporción óptima de mezcla ralentí. Control de puesta a punto del encendido. Corresponde a una función nueva. La puesta a punto óptima del encendido es determinada al recibir las señales de distintos sensores. Control bomba de combustible. La ECU controla, el voltaje aplicado a la bomba de combustible, este reduce el voltaje aplicado a la bomba de combustible para así reducir el

ruido de la bomba de combustible y el consumo de energía eléctrica en ralentí. Auto-Diagnostico. Verifica si los sistemas de señales de entrada y de salida hacia y desde la unidad de control son normales. Control de régimen de marcha en vacío. Recibe señales de diversos sensores y regula el motor a régimen de marcha en vacío óptimo de acuerdo a la carga del motor. Control Ralentí. Aumenta el régimen de marcha en vacío cuando el voltaje de la batería es bajo, o cuando hay muchos interruptores de carga accionados. Control regulador de presión Aumenta temporalmente la presión de combustible cuando se pone en marcha el motor con elevada temperatura de refrigerante. Existe otro módulo además de la unidad de control. Control regulador de aire. En el sistema convencional el regulador de aire normalmente se excitaba con el interruptor de encendido en posición ON. En otros casos el regulador de aire es excitado sólo cuando la bomba de combustible está en funcionamiento, con el objeto de reducir el consumo de energía eléctrica. Otros. También se utiliza el control E.G.R. (recirculación de gas de escape), control A.V.I. (válvula indicadora de aire), etc. ECU es el nombre de la sigla en inglés de la Unidad de Mando. ECU = Engine Control Unit, este dispositivo sofisticado del automóvil contiene un chip que comanda por un programa a través de órdenes para la función del motor. Los que llamamos Chips de tuning cumplen la tarea de controlar y optimizar los parámetros que logran una respuesta del motor con mayor potencia, esto es lo que llamamos potenciación La unidad de control eletrónico (e c u),recibe las señales de entrada del sensor de temperatura 1, el sensor de temperatura 2, del interruptor del acelerador y el sensor de presión para determinar cuánto tiempo deben permanecer abiertos los inyectores.

Las aplicciones del sistema D-JETRONIC,que tiene una relación ajustable de la mezcla aire combustible, cuenta con un potenciómetro detector,el cual se puede utilizar para una afinación de la relación aire y combustible. De acuerdo a las normas ambientales la unidad de control electrónico es primitiva ,ya que solo puede responder a las solisitudes de relación aire combustible de un sensor a la vez, por lo tanto cuando falle un sensor de la ECU envia a los inyectores un suministro completamente rico en combustible. La unidad eletrónica no posee elementos a los cuales darles servicio, por lo tanto uno falla de la unidad normalmente hace que el automóvil no arranque y es necesario el cambio de la misma. Las terminales de la unidad de control se conectan al relevador de la bomba de combustible, entonces cuando se gira la llave de encendido se gira a la posición cerrado, la unidad de control envia voltaje a la bomba de combustible para asegurar que el sistema de combustible esté lleno para facilitar el arranque. Si el motor arranca la bombade combustible funcionará continuamente hasta que se apague el motor y cuando el motor no arranca la unidad de control apaga la bomba después de unos segundos. Otra pagina

1. La Unidad electrónica de control.(U.C.E) La Unidad electrónica de control esta encargada de administrar y organizar todas las funciones del motor. Esto sólo es posible por los diferentes parámetros que gestionan el motor mediante sensores de gran precisión que reciben señales de presión, temperatura, revoluciones del motor, velocidad y el volumen de aire. La Unidad electrónica de control trabaja con los datos que estan almacenados en una eprom (Chip) en el cual existen los datos de la inyección, el encendido, presión del turbo y la regulación lambda almacenados en forma de diagramas. En el Chiptuning de la firma DOCTORCHIP se lee el banca de datos del chip, los datos son analizados y por medio de programación se optimizan todos los parámetros obteniendo una mayor potencia del motor. Entre 20%-40% mas de potencia en motores turbo y 8%-12% en motores gasolina. Mediante este sistema se obtiene una mayor aceleración, agilidad del motor y mayores velocidades en todos los regimenes. En otras palabras el motor es mas vivaz y poderoso sin que el uso diario y la vida del motor se vean afectados.

2. Las tareas de la Unidad electrónica de control.(U.C.E.) En este capitulo trataremos algunos puntos de las tareas : Regulación de pre-ignición o picado de biela. En los motores modernos se aspira una alta relación de compresión para obtener un mayor torque, el cual tiene como consecuencia un menor gasto de combustible. Con el aumento de la compresión aumento también el peligro de explosiones incontroladas lo cual produce el cascabeleo. Gracias a las señales del sensor de picado, que esta posicionado en el bloque de cilindros, la unidad electrónica de control puede regular la chispa de bujias para atrasarse. Inyección del combustible Depende de las señales entregadas por los sensores encargados, el volumen de aire, velocidad del motor, carga del motor y otros factores importantes, calcula la centralita el tiempo de inyección y la cantidad de combustible necesario en este momento. Regulación Lambda

La mezcla de aire-combustible es regulada por el microprocesador al punto preciso (Lambda=1) dependiendo de la composición de los gases (medidos por la sonda lambda), para obtener un mayor rendimiento del Catalizador y disminuir los gases contaminantes. Control de relanti o marcha minima Las diferentes temperaturas de motor, la suciedad de los canales de aire y otros factores producen una no constante marcha minima. Con el control de relanti o marcha minima se varia la cantidad de combustible, por medio del sensor que mide el número de las revoluciones y define un valor constante. Control de presión del turbo Además en vehículos con turbo la unidad electrónica de control mide la presión del turbo y mediante sensores regula el volumen de aire necesario. Servicios y funciones de seguridad - Control de los datos preprogramados para evitar un mal funcionamiento. - Reconocer probables defectos en los sensores y Actuadores, avisando al conductor por medio de señales luminosas.

3. Funcionamiento de la Unidad electrónica de control La Unidad electrónica de control es una microordenador de gran rendimiento, que mediante su banco de datos controla el valor de los sensores y se regula si es necesario. Una de las principales tareas en los motores de gasolina es calcular el punto de inyección y la cantidad de combustible necesario en el momento adecuado. La cantidad correcta de combustible depende de la cantidad o volumen de aire que necesita el motor. La relación de aire-combustible debe ser exacta para que el catalizador pueda trabajar en forma impecable.(relación de mezcla aprox. 14,8:1). En las aceleraciones del motor deben ignorarse los valores de la sonda lambda para garantizar un mejor desplazamiento del motor cuando este esta acelerado. Además se debe determinar el momento del encendido, de la mezcla comprimida... Si se efectua el encendido de el combustible atrasado sube el consumo. Si por el contrario el momento de el encendido esta avanzado el motor empieza a cascabelear. Otras funciones de la unidad electronica de control son por ejemplo el desconectar suavemente la unidad de inyección cuando se alcanza el máximo numero de revoluciones del motor o cuando se alcanza la velocidad maxima( por ejemplo BMW M3,M5, Mercedes Benz E50). En motores modernos de gasoil se determina la cantidad de inyección por medio volumen de aire, temperatura, revoluciones de motor. Esto es necesario, para poder cumplir con las normas de los gases contaminantes.

4. ¿Por qué no hace esto desde un principio el fabricante? El fabricante en el momento de desarollar los datos de la unidad electronica de control tiene muchos compromisos que considerar. Los vehiculos deben tener un bajo consumo de combustible y ademas cumplir con las estrictas normas de gases contaminantes. A considerar que son diferentes las calidades de combustibles en varios países, la emision de los gases a causa de combustibles de inferiores calidades, rebasar los periodos de los servicios y por supuesto el aspecto financiero. Por estas limitaciones en la producción se

producen con un programa universal mundial de esta forma se puede decir que es muy conservadora y un programa pobre en potencia para la unidad electrónica de control. Según muestra la experiencia las Unidades electrónicas de control del fabricante sólo son un compromiso. Por lo demás ofrecen todos los fabricantes motores casi idénticos pero con diferentes caballajes. El modelo mas poderoso y por lo general mas caro, pero con motores casi idénticos, tienen un programa modificado. 5.¿Cómo conseguimos ahorrar combustible y ganar tiempo? Actualmente casi todos los motores tienen una centralita electrónica que gestiona la inyección, tanto gasolina como diesel, la presión del turbo y otros elementos. Se recoge los datos originales de la centralita y los optimiza para conseguir un aumento de potencia y par motor, pero sobre todo un ahorro de combustible de entre 1 y 4 l/100km en camiones y 0,5 l/100km en turismos, además de aumentar entre media y una marcha incluso más dependiendo del chófer: Cuando un motor tiene más par nos permite llevar más tiempo marchas largas, manteniendo bajas las revoluciones del motor, es mas cómodo para el chofer y a la larga más productivo. Y si añadimos que podemos ahorrar tiempo en el transporte, debido a un motor que nos permite mantener la velocidad más adecuada durante más tiempo, podemos pensar en un ahorro global. Otra pagina Unidad de control Tiene como funciones principales el control, la coordinación y la interpretación de las instrucciones. Estas instrucciones en su conjunto forman lo que se denomina programa, es decir, el lenguaje-máquina. Una instrucción de máquina tiene varias partes. Un código de operación que le indica a la unidad de control que operación debe hacerse con los datos. También posee dos direcciones de memoria que indican la localización de esos datos. La unidad de control lleva además un reloj electrónico que oscila con una frecuencia de millones de veces por segundo llamado reloj de sistema. La velocidad a la que el procesador realiza las operaciones viene determinada por dicho reloj. La velocidad de oscilación se mide en MegaHerzios (Mhz), es decir millones de ciclos por segundo. Es decir un ordenador cuyo procesador posea 50 Mhz oscilará el doble de rápido que uno que posea 25 Mhz. Los ordenadores con chips Pentium poseen una frecuencia a partir de 66 Mhz. - Estructura lógica Cada uno de los componentes físicos encargados de una determinada tarea dentro del ordenador reciben el nombre de módulo; el chip de la memoria o del procesador son ejemplos de módulo. - Placa base Se denomina Placa Base o Madre (MotherBoard en inglés) a la placa de circuito

impreso que integra los siguientes elementos: - Microprocesador: consiste en un circuito integrado que contiene la Unidad Aritmético/ Lógica y la Unidad de Control. En la familia PC corresponde a los micros 8088, 8086, 80286,... En esta familia a partir del 80486 también se incorpora el coprocesador matemático encargado de las operaciones en punto flotante. - Banco de memoria: está formado por uno o varios "chips" que forman la RAM, ésta es una de las dos partes que componen la memoria principal. Los PC actuales contienen una serie de zócalos donde se insertan los denominados módulos SIMM (Single Inline Memory Module) formados estos a su vez por varios "chips"; esta construcción modular permite añadir más módulos, y por tanto más memoria, cuando resulta necesario de una forma muy sencilla; eso sí, respetando unas reglas de colocación en cuanto a su número y tamaño. - ROM: Formada a su vez por uno o varios circuitos integrados, aunque de características distintas a los que forman la RAM, que contienen información de modo permanente. - Ranuras o Slots de expansión: se trata de conexiones para las tarjetas de ampliación de la placa base; las más habituales suelen ser la tarjeta gráfica, la controladora de discos, la tarjeta de los puertos serie y paralelo. Las placas base también se denominan placas madre - más modernas suelen incorporar tanto la controladora de discos, como la serie-paralelo y algunas también la tarjeta gráfica e incluso otros periféricos. - Otros: los cristales de cuarzo que suministran la frecuencia o frecuencias para el funcionamiento del sistema, el controlador programable de interrupciones que controla las interrupciones (las interrupciones, IRQ, son señales generadas por los componentes del ordenador, indicando que se requiere la atención de la CPU; el propósito de este controlador es escribir o leer datos directamente de memoria prescindiendo del microprocesador) el conector a la fuente de alimentación, la memoria caché o el coprocesador matemático que no se encuentran en todos los ordenadores o incluso pueden estar integrados en el propio microprocesador. Los primeros PC XT tenían un bus de datos de 8 bits y los dispositivos que se conectaban en las ranuras de expansión seguían el estándar ISA de 8 bits. Más tarde con la aparición de los PC AT el bus de datos se amplió a 16 bits y las ranuras de expansión tipo ISA pasaron a tener un ancho de 16 bits, ambos con una frecuencia de 8 MHz. Con la aparición de procesadores de 32 bits y la utilización de entornos gráficos este bus resultaba demasiado estrecho, sólo podía transportar 5 MB/s, y surgieron los estándares MCA, MCA/2 y EISA ambos permitían un ancho de 32 bits y tenían un ancho de banda de 40 MB/s el MCA/2 y 33 MB/s para el EISA. Aun con este tipo de Buses ciertos dispositivos como las tarjetas gráficas, los discos duros y los adaptadores de red se veían frenados en su necesidad de transmitir o recibir datos de la CPU. Aparece ante esta situación la idea de "bus local", que consiste en que periféricos

como los citados puedan saltarse el bus de expansión y se comuniquen directamente con la CPU, de un modo parecido a como lo hace la memoria con el procesador. El primer desarrollo estándar de un bus local fue el denominado VESA Local Bus (VLB) VESA es un consorcio formado por más de 120 compañías dedicado a crear especificaciones comunes. Este diseño tenía un ancho de banda de 132 MB/s funcionando a 32 bit y una frecuencia de 33 MHz. El diseño del VLB no era un diseño cerrado y podían surgir problemas de incompatibilidades. El bus local que se suele utilizar el es denominado PCI - desarrollado por SIG otro consorcio formado por más de 160 compañías - es un bus local de 32 bits, funcionando a una frecuencia de 33 MHz y con un ancho de banda máximo, como el VLB, de 132 MB/s, pero con características adicionales al VLB como son: la transferencia de ráfagas lineales, grandes volúmenes de datos son escritos o leídos de una dirección que se incrementa automáticamente para el próximo byte del flujo; posee un menor tiempo de latencia, desde que un periférico realiza una petición hasta que le es concedido el control; y también permite la concurrencia de tareas, la CPU puede estar dedicada a un cálculo mientras un dispositivo conectado al bus realiza su transferencia. Este bus permite además no tener que determinar en cada tarjeta, cambiando los puentes, IRQ´s, DMA´s y direcciones de memoria como en el bus ISA o VLB y que se realice esa asignación de modo automático "Plug & Play