Todos somos conocedores de las actuales tecnologías con las que se están dotando a los actuales modelos de vehículos, cada día más enfocados a ser lo más eficientes posible respecto al consumo de combustible y a la par menos contaminantes. La duda nos surge cuando pensamos en las primeras tecnologías que fueron aplicadas para tal fin y aquí es donde encontramos la función de la ECU, o Engine Control Unit.
La introducción de estas primeras ECU fueron la respuesta por parte de los fabricantes de automóviles americanos a las cada vez más exigentes regulaciones con respecto a la emisión de gases tóxicos de los automóviles. Esto se producía a finales de la década de los años setenta y principios del ochenta, y el boom de los nuevos aparatos electrónicos se reflejaba en un mayor uso de los mismos en los nuevos vehículos.
El paso de lo mecánico a lo electrónico, ECUs y sus inicios
Las exigentes regulaciones por parte del Gobierno americano respecto a las emisiones contaminantes durante los años finales de los 70 y los 80, impulsaron más por necesidad que por otro motivo, a un cambio de mentalidad y un obligado paso de lo mecánico a lo electrónico en cuanto ejecución y regulación de los diversos parámetros, antes realizados por distintos mecanismos neumáticos y mecánicos y posteriormente controlados por este unidad de control, para así poder controlar de manera más eficaz la combustión del motor.
Podríamos definir una ECU como la unidad de control electrónico que regula al motor. Esto se traduce de una manera sencilla definiendolo como el corazón de un complejo sistema electrónico compuesto por sensores y actuadores, en la que los sensores informan a la unidad central y ésta envía la orden necesaria a los actuadores para transformar dicha información inicial.
La función de los sensores sería la de registrar diversos parámetros sobre el funcionamiento del vehículo (tales por ejemplo, como las revoluciones del motor, temperatura de los sistemas, señal de la posición del acelerador, etc.) Estos sensores actúan como puente hasta el sistema central o ECU y transforman dichas magnitudes físicas en electrónicas.
Por su lado, los actuadores serían los elementos que son dirigidos a su vez por la ECU y son los encargados de convertir las señales eléctricas recibidas en magnitudes mecánicas. Hablamos por ejemplo de los inyectores de combustible, electroventiladores o demás sistemas que reciban la información y consecuentemente, actúen de una manera mecánica sobre alguna función en el vehículo.
Las primeras unidades de control o ECU más sencillas controlaban simplemente el flujo o cantidad de combustible que se inyectaba por cilindro en cada ciclo del motor, mientras que las ECUs más actuales controlan casi la totalidad de los sistemas del vehículo, haciendo en numerosas ocasiones complicado encontrar las posibles averías derivadas en pequeños fallos electrónicos.
Actualmente un procesador de 32 bits a 60 Mhz podría ser el cerebro encargado de la ECU principal y al igual que sucede con cualquier ordenador de sobremesa o portátil, es necesario que disponga de su propio sistema operativo para poder funcionar. Algunos sistemas operativos funcionales pueden ser osCAN o Microsar Os, por ejemplo. Debido a que las ECUs no deben soportar una comunicación directa con el usuario o interactuar con distintas aplicaciones, estas características son suficientes en los modelos actuales.
De igual manera, las unidades centrales han evolucionado hasta las que conocemos hoy en día con elementos avisadores de autodiagnóstico, que nos avisa de los posibles errores que ésta puede padecer si detecta valores fuera del rango pre-establecido por fábrica. Este sistema hace un análisis cuando se inicia el arranque y si existe error alguno nos lo comunica directamente mediante distintos símbolos situados en el cuadro de mandos del automóvil.
Debido al aumento de nuevas funciones y sistemas electrónicos en los nuevos vehículos, hablamos de diversas ECUs encargadas cada una de ellas de una función de manera específica. Todas estas unidades están centralizadas y comunicadas mediante un bus de datos o bus can, que es un protocolo de comunicación basado en un bus serie e ideado por la empresa alemana Bosch en los años 1980 para el intercambio de información de las distintas unidades centrales o ECUs, reduciendo el cableado y mejorando costes.
Pasado y presente, distintos tipos de ECUs
Se podría hacer una clasificación de las distintas ECUs, dependiendo de su tecnología utilizada y época de fabricación, desde las más antigüas en las cuales sólo controlaban cantidad de combustible inyectado, hasta las más modernas que pueden ser capaces de ser modificadas o mapeadas para así poder realizar ciertos cambios en los distintos parámetros, mejorando así el rendimiento del vehículo.
Las unidades de principios de los años 1980 se caracterizaban por ser de diseño híbrido digital. Dicho sistema utilizaba técnicas analógicas para la toma de medidas, para posteriormente usar una tabla de valores almacenada en una memoria de sólo lectura y obtener así los valores finales de salida. Esto significa que no disponían de la suficiente tecnología como para tener los datos exactos de cada componente y solamente podían compararse con dichos valores almacenados, causando considerables inconvenientes, ya que estos valores estándar eran los prefijados para los vehículos con sus componentes totalmente nuevos, y con el paso del tiempo podían dar lugar a fallos debido al desgaste habitual de los mismos.
Las ECUs programables, son aquellas que pueden ser modificadas como consecuencia de un cambio de algún componente del vehículo, debiendo ser programado de nuevo para poder así configurarse correctamente el comportamiento y rendimiento adecuado del automóvil. Estas unidades más modernas (en automóviles fabricados a partir de 1996 normalmente) ya utilizan ECUs con sistemas OBD-II, capaces así de poder ser programadas mediante puertos OBD de manera externa, pudiedo ser modificadas mediante el uso de un portátil conectado al vehículo, en el cual podrán visualizarse todas las características de funcionamiento del mísmo y podrá modificarse, por ejemplo, la cantidad de combustible que se debe inyectar en el motor, la mezcla correcta de oxígeno y combustible o distintos parámetros claves necesarios en el vehículo.
¿Y cuáles serían los los parámetros más mapeados o programados? Existen infinidad de parámetros que pueden ser completamente modificados, ajustando así los valores de manera completamente específica, desde la ignición, límite de revoluciones, la correcta temperatura del agua, alimentación de combustible temporal, modificadon de baja presión en el combustible, sensor de oxígeno o sonda lambda, etc. Esto no sólo es válido para conseguir cv extra a base de reprogramación, pudiendo disminuir consumo de combustible o configurando un nuevo mapeado para poder así controlar la emisión de gases nocivos, algo imprescindible para poder pasar sin problemas la ITV correspondiente.
De la llave inglesa al portátil
Actualmente existe un claro aumento de los componentes electrónicos en los nuevos modelos, con lo que repercute en un mayor nivel de complejidad tecnológica, esto se traduce en más ECUs, una mayor especialización y diversificación de ellas, (cada unidad controladora de una parte específica de cada función) sistemas más complejos y una escalada técnica en cuanto prestaciones deseadas por parte del usuario final.
Con toda esta nueva introducción en cuanto la tecnología aplicada al mundo del automóvil, nos encontramos ante la situación de un fuerte cambio en cuanto averías típicamente mecánicas a las nuevas averías, producidas cada vez más por fallos electrónicos. Los mecánicos han debido saber reciclarse a tiempo para poder abordar nuevos problemas, algunos complicados de solucionar, para así poder seguir realizando su labor de manera correcta, porque, atrás queda en mi recuerdo, al mecánico de mi barrio, aquél con el mono sucio de grasa y manos oscuras a los cada vez más mecánicos de portátil que solucionan los fallos de mi vehículo, enchufados mediante un puerto OBD mientras observan tablas de valores y posibles errores producidos por cualquier dispositivo electrónico.
Fuente: Bosch | Smartway | Electriauto
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