MODULO DE AUTOMÓVIL (ECU) Engine Control Unit--Unidad de
control electronico
QUE ES
Es una Unidad de Control Electronico que administra varios
aspectos de la operación de combustión interna del motor. Las unidades de
control de motor más simples sólo controlan la cantidad
de combustible que es inyectado en cada cilindro en cada ciclo de
motor. Las más avanzadas controlan el punto de ignición, el tiempo de
apertura/cierre de las válvulas, el nivel de impulso mantenido por
el turbocompresor, y control de otros periféricos.
Las unidades de control de motor determinan la cantidad de combustible,
el punto de ignición y otros parámetros monitorizando el motor a través de
sensores. Estos incluyen: sensor MAP, sensor de posición del acelerador, sensor
de temperatura del aire, sensor de oxígeno y muchos otros. Frecuentemente esto
se hace usando un control repetitivo (como un controlador PID).
Antes de que las unidades de control de motor fuesen implantadas, la
cantidad de combustible por ciclo en un cilindro estaba determinada
por un carburador o por una bomba de inyección.
FUNCIONES
Control de la inyección de combustible
Para un motor
con inyección de combustible, una ECU determinará la cantidad de
combustible que se inyecta basándose en un cierto número de parámetros. Si el
acelerador está presionado a fondo, el ECU abrirá ciertas entradas que harán
que la entrada de aire al motor sea mayor. La ECU inyectará más combustible
según la cantidad de aire que esté pasando al motor. Si el motor no ha
alcanzado la temperatura suficiente, la cantidad de combustible inyectado será
mayor (haciendo que la mezcla sea más rica hasta que el motor esté caliente).
Control del
tiempo de inyección
Un motor de
ignición de chispa necesita para iniciar la combustión una chispa en la cámara
de combustión. Una ECU puede ajustar el tiempo exacto de la chispa (llamado
tiempo de ignición) para proveer una mejor potencia y un menor gasto de
combustible. Si la ECU detecta un picado de bielas en el motor, y
"analiza" que esto se debe a que el tiempo de ignición se está
adelantando al momento de la compresión, ralentizará (retardará) el tiempo en
el que se produce la chispa para prevenir la situación.
Una segunda, y
más común causa que debe detectar este sistema es cuando el motor gira a muy
bajas revoluciones para el trabajo que se le está pidiendo al coche. Este caso
se resuelve impidiendo a los pistones moverse hasta que no se haya producido la
chispa, evitando así que el momento de la combustión se produzca cuando los
pistones ya han comenzado a expandir la cavidad.
Pero esto último
sólo se aplica a vehículos con transmisión manual. La ECU en vehículos de
transmisión automática simplemente se encargará de reducir el movimiento de la
transmisión.
Control de la distribución de válvulas
Algunos motores
poseen distribucion de valvulas. En estos motores la ECU controla el
tiempo en el ciclo de motor en el que las válvulas se deben abrir. Las válvulas
se abren normalmente más tarde a mayores velocidades que a menores velocidades.
Esto puede optimizar el flujo de aire que entra en el cilindro, incrementando
la potencia y evitando la mala combustión de combustible.
Control
de arranque
Una
relativamente reciente aplicación de la Unidad de Control de Motor es el uso de
un preciso instante de tiempo en el que se producen una inyección e ignición
para arrancar el motor sin usar un motor de arranque (típicamente eléctrico
conectado a la batería). Esta funcionalidad proveerá de una mayor eficiencia al
motor, con su consecuente reducción de combustible consumido.
Funciones
Funciones
Control de la
inyección de combustible
Para un motor con inyeccion de combustible , una ECU
determinará la cantidad de combustible que se inyecta basándose en un cierto
número de parámetros. Si el acelerador está presionado a fondo, el ECU abrirá
ciertas entradas que harán que la entrada de aire al motor sea mayor. La ECU
inyectará más combustible según la cantidad de aire que esté pasando al motor.
Si el motor no ha alcanzado la temperatura suficiente, la cantidad de
combustible inyectado será mayor (haciendo que la mezcla sea más rica hasta que
el motor esté caliente).
Control del tiempo de inyección
Un motor de ignición de chispa necesita para iniciar la combustión una chispa
en la cámara de combustión. Una ECU puede ajustar el tiempo exacto de la chispa
(llamado tiempo de ignición) para proveer una mejor potencia y un menor gasto
de combustible. Si la ECU detecta un picado de bielas en el motor, y "analiza" que esto se debe a
que el tiempo de ignición se está adelantando al momento de la compresión,
ralentizará (retardará) el tiempo en el que se produce la chispa para prevenir
la situación.
Una segunda, y más común causa que debe detectar este sistema es cuando el
motor gira a muy bajas revoluciones para el trabajo que se le está pidiendo al
coche. Este caso se resuelve impidiendo a los pistones moverse hasta que no se
haya producido la chispa, evitando así que el momento de la combustión se
produzca cuando los pistones ya han comenzado a expandir la cavidad.
Pero esto último sólo se aplica a vehículos con transmisión manual. La ECU
en vehículos de transmisión automática simplemente se encargará de reducir el
movimiento de la transmisión.
Control de la distribución de válvulas
Algunos motores poseen distribucion de valvulas . En estos motores
la ECU controla el tiempo en el ciclo de motor en el que las válvulas se deben
abrir. Las válvulas se abren normalmente más tarde a mayores velocidades que a
menores velocidades. Esto puede optimizar el flujo de aire que entra en el cilindro,
incrementando la potencia y evitando la mala combustión de combustible.
Control de arranque
Una relativamente reciente aplicación de la Unidad de Control de Motor es
el uso de un preciso instante de tiempo en el que se producen una inyección e
ignición para arrancar el motor sin usar un motor de arranque (típicamente
eléctrico conectado a la batería). Esta funcionalidad proveerá de una mayor
eficiencia al motor, con su consecuente reducción de combustible consumido.
Una categoría
especial de unidades de control de motor son aquellas que son programables.
Estas unidades no tienen un comportamiento prefijado, y pueden ser
reprogramadas por el usuario.
Las ECUs
programables son requeridas en situaciones en las que las modificaciones
después de la venta son importantes para el comportamiento final del motor.
Entre estas situaciones se incluyen la instalación o cambio del turbocompresor, intercooler, tubo de escape, o cambio a otro tipo de
combustible. Como consecuencia de estos cambios, la antigua ECU puede que no
provea de un control apropiado con la nueva configuración. En estas
situaciones, una ECU programable es la solución. Éstas pueden ser programadas/mapeadas
conectadas a un computadora portatil mediante
un cable USB, mientras el motor
está en marcha.
La unidad de
control de motor programable debe controlar la cantidad de combustible a inyectar en
cada cilindro. Esta cantidad varia dependiendo en las RPM del motor y en la
posición del pedal de aceleración (o la presión del colector de aire). El
controlador del motor puede ajustar esto mediante una hoja de cálculo dada por el portátil en la
que se representan todas las intersecciones entre valores específicos de las
RPM y de las distintas posiciones del pedal de aceleración. Con esta hoja de
cálculo se puede determinar la cantidad de combustible que es necesario
inyectar.
Modificando
estos valores mientras se monitoriza el escape utilizando un sensor de oxígeno
(o sonda lambda) se observa si el motor funciona de una forma más eficiente o
no, de esta forma encuentra la cantidad óptima de combustible a inyectar en el
motor para cada combinación de RPM y posición del acelerador. Este proceso es
frecuentemente llevado a cabo por un dinamómetro, dándole al manejador del
combustible un entorno controlado en el que trabajar.
Otros
parámetros que son usualmente mapeados son:
§
Ignición: Define cuando la bujia debe disparar la chispa en el
cilindro.
§
Límite de revoluciones: Define el máximo número de revoluciones por minuto que
el motor puede alcanzar. Más allá de este límite se corta la entrada de
combustible.
§
Correcta temperatura del
agua: Permite la adicción de combustible extra cuando
el motor está frio (estrangulador).
§
Alimentación de combustible
temporal: Le dice a la ECU que es necesario un mayor
aporte de combustible cuando el acelerador es presionado.
§
Modificador de baja presión
en el combustible: Le dice a la ECU que aumente el tiempo en el que
actúa la bujía para compensar una pérdida en la presión del combustible.
§
Sensor de oxígeno (sensor
lambda): Permite que la ECU posea datos permanentes del
escape y así modifique la entrada de combustible para conseguir una combustión
ideal.
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