7/23/2019 Unidad de Control Del Sistema Con EDC

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Unidad de control del sistema con EDC (Electronic Diesel Control)

Unidad de control (ECU)

Tarea y funcionamiento

La ECU avala las seales de los sensores externos y las limita al nivel de tensin

admisible. Los microprocesadores calculan a partir de estos datos de entrada y segn

campos caractersticos almacenados en memoria, los tiempos de inyeccin y

momentos de inyeccin y transforman estos tiempos en desarrollos temporales de

seal ue est!n adaptados al movimiento del motor. "ebido a la precisin reuerida y

al alto dinamismo del motor, es necesaria una gran capacidad de calculo.

Con las seales de salida se activan las etapas finales ue suministran suficiente

potencia para los actuadores de regulacin de presin del #ail y para la desconexin

del elemento, ademas se activan tambi$n actuadores para las funciones del motor

%e&emplo' la retroalimentacin de gases de escape, actuador de presin de

sobrealimentacin, rel$ para la electrobomba de combustible( y otras funciones

auxiliares %e&emplo' rele del ventilador, rel$ de calefaccin adicional, rel$ de

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incandescencia, acondicionador de aire(. Las etapas finales est!n protegidas contra

cortocircuitos y destruccin debida a sobrecargas el$ctricas.

El microprocesador recibe retroinformacin sobre anomalas de este tipo as

como sobre cables interrumpidos.Las funciones de diagnostico de las etapas

finales para los inyectores reconocen tambi$n desarrollos deficientes de seal.

)dicionalmente se retransmiten algunas seales de salida, a trav$s de interfaces, a

otros sistemas del ve*culo. "entro del marco de un campo de seguridad, la unidad de

control supervisa tambi$n el sistema de inyeccin completo.

La activacin de los inyectores plantea exigencias especiales a las etapas finales. La

corriente el$ctrica genera en una bobina con ncleo magn$tico una fuer+a magn$tica

ue acta sobre el sistema *idr!ulico de alta presin en el inyector. La activacinelctrica de esta bobina debe realiarse con flancos de corrientes muy

pronunciados, para conseguir una tolerancia reducida y una elevada capacidad de

reproduccin del caudal de inyeccin. Condicin previa para ello son tensiones

elevadas ue se almacenan en memoria de la unidad de control.

Una regulacin de corriente divide la fase de actuacin de corriente %tiempo de

inyeccin( en una fase de corriente de excitacin y una fase de retencin. La

regulacin debe funcionar con tal precisin ue el inyector funcione en cada margen

de servicio inyectado de nuevo de forma reproducible y debe ademas reducir la

potencia de perdida en la unidad de control y en el inyector.

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Condiciones de aplicacin

) la unidad de control se le plantean altas exigencias en lo referente a'

La temperatura del entorno %en servicio de marc*a normal, -/0123C(.

La capacidad de resistencia contra productos de servicio %aceite,combustible, etc.(.

La *umedad del entorno.

4olicitaciones mec!nicas.

5gualmente son muy altas las exigencias a la compatibilidad electromagn$tica %CE6( y

a la limitacin de la irradiacin de seales perturbadoras de alta frecuencia.

Estructura

La unidad de control se encuentra dentro de un cuerpo met!lico. Los sensores, los

actuadores y la alimentacin de corriente, est!n conectados a la unidad de control atrav$s de un conector multipolar. Los componentes de potencia para la activacin

directa de los actuadores est!n integrados en la ca&a de la unidad de control, de forma

tal ue se garanti+a una buena disipacin t$rmica *acia la ca&a. La unidad de control

existe tanto con ca&a estanuei+ada, como tambi$n con ca&a no estanuei+ada.

!e"ulacin de los estados de servicio

7ara ue el motor funcione en cualuier estado de servicio con una combustin

optima, se calcula en la unidad de control el caudal de inyeccin adecuado en cada

caso %figura de aba&o(. 7ara ello deben considerarse diversas magnitudes.

Caudal de arran#ue

)l arrancar se calcula el caudal de inyeccin en funcin de la temperatura y del

r$gimen. El caudal de arranue se establece desde la conexin del interruptor de

marc*a %en la figura, el interruptor pasa a la posicin 8)9( *asta ue se alcan+a un

r$gimen de revoluciones mnimo. El conductor no tiene ninguna influencia sobre el

caudal de arranue.

$ervicio de marc%a

:a&o servicio de marc*a normal, se calcula el caudal de inyeccin en funcin de la

posicin del pedal del acelerador %sensor del pedal del acelerador( y del numero de

revoluciones %en la figura, el interruptor pasa a la posicin 8:9 del interruptor(. esto se

reali+a mediante el campo caracterstico del comportamiento de marc*a. ;uedan

adaptados as de la me&or forma posible el deseo del conductor y la potencia del

ve*culo.

!e"ulacin de ralent

)l ralent del motor son principalmente el grado de rendimiento y el r$gimen del ralentlos ue determinan el consumo de combustible. Una gran parte del consumo de

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combustible de los ve*culos motori+ados en el denso trafico rodado, recae sobre este

estado de servicio.

7or este motivo es venta&oso un r$gimen de ralent lo mas ba&o posible. 4in embargo,

el ralent debe estar a&ustado de tal forma ue al r$gimen de ralent ba&o todas las

condiciones, como red del ve*culo cargada, acondicionador del aire conectado,

marc*a acoplada en ve*culos con cambio autom!tico, servodireccin activada, etc.,

no descienda demasiado y el motor funcione irregularmente o incluso llegue a pararse.

7ara a&ustar el r$gimen terico de ralent, el regulador de ralent modifica

continuamente el caudal de inyeccin *asta ue el numero de revoluciones real

medido es igual al numero de revoluciones terico preestablecido. El numero de

revoluciones terico y la caracterstica de regulacin est!n influidos au por la marc*a

acoplada y por la temperatura del motor %sensor de temperatura del liuido

refrigerante(. Los momentos de carga externos est!n acompaados por los momentos

de friccin internos ue deben ser acompasados por la regulacin de ralent. Estos

momentos varan ligeramente pero continuamente durante toda la vida til del motor y

dependen ademas considerablemente de la temperatura.

!e"ulacin de la suavidad de marc%a

"ebido a tolerancias mec!nicas y a enve&ecimiento, no todos los cilindros del motor

generan el mismo par motor. Esto tiene como consecuencia un funcionamiento 8no

redondo9 del motor, especialmente al ralent. El regulador de la suavidad de marc*a

determina a*ora las variaciones del r$gimen despu$s de cada combustin y las

compara entre s. El caudal de inyeccin para cada cilindro se a&usta entonces en base

a las diferencias de revoluciones, de forma tal ue todos los cilindros contribuyen por

igual a la generacin del par motor. El regulador de suavidad de marc*a acta

nicamente en el margen inferior de revoluciones.

!e"ulacin de la velocidad de marc%a

La regulacin de la velocidad de marc*a %

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=o siempre debe inyectarse el caudal de combustible deseado por el conductor o

fsicamente posible.

Esto puede tener las siguientes ra+ones'

Emisin excesiva de contaminantes.

Expulsin excesiva de *olln.

4obrecarga mec!nica debido a un par motor excesivo o exceso de

revoluciones.

4obrecarga t$rmica debido a temperatura excesiva del liuido refrigerante,

del aceite o del turbocompresor.

El caudal de limitacin se forma debido a distintas magnitudes de entrada, por e&emplo

masa' de aire aspirada, numero de revoluciones y temperatura del liuido refrigerante.

'morti"uacin activa de tirones

)l accionar o soltar repentinamente el pedal acelerador, resulta una velocidad de

variacin elevada del caudal de inyeccin y, por tanto tambi$n, del par motor

entregado. La fi&acin el!stica del motor y la cadena cinem!tica originan por este

cambio de carga abrupto, oscilaciones en forma de tirones ue se manifiestan como

fluctuacin del r$gimen del motor.

El amortiguador activo de tirones reduce estas oscilaciones peridicas del r$gimen,

variando el caudal de inyeccin con el mismo periodo de oscilacin> al aumentar el

numero de revoluciones, se inyecta menos caudal> al disminuir el numero de

revoluciones, se inyecta mas caudal. El movimiento de tirones ueda as fuertemente

amortiguado.

arada del motor

El principio de traba&o de 8autoencendido9 tiene como consecuencia ue el motor

"iesel solo pueda pararse interrumpiendo la entrega de combustible al sistema de

inyeccin.

En el caso de la regulacin electrnica diesel, el motor se para mediante la orden de la

unidad de control 8caudal de inyeccin cero9.

7ara conseguir un buen comien+o de inyeccin y un caudal de inyeccin exacto, en el

sistema 8Common #ail9 se aplican inyectores especiales con un servosistema

*idr!ulico y una unidad de activacin el$ctrica %electrov!lvula(. )l comien+o de un

proceso de inyeccin, el inyector es activado con una corriente de excitacin

aumentada, para ue la electrov!lvula abra r!pidamente. En cuanto la agu&a del

inyector *a alcan+ado su carrera m!xima y esta abierta totalmente la tobera, se reduce

la corriente de activacin a un valor de retencin mas ba&o. El caudal de inyeccin

ueda determinado a*ora por el tiempo de apertura y la presin en el 8#ail9. El

proceso de inyeccin concluye cuando la electrov!lvula ya no es activada, cerrandose

por tanto.

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*lvula re"uladora de presin

La unidad de control controla la presin en el 8#ail9 a trav$s de la v!lvula reguladora.

Cuando se activa la v!lvula reguladora de presin, el electroim!n presiona el inducido

contra el asiento estanco y la v!lvula cierra. El lado de alta presin ueda

estanuei+ado contra el lado de ba&a presin y aumenta la presin en el 8#ail9.

En estado sin corriente, el electroim!n no e&erce fuer+a sobre el inducido. La v!lvula

reguladora de presin abre, de forma ue una parte del combustible del 8#ail9 retorna

al depsito de combustible a trav$s de una tubera colectiva. La presin en el 8#ail9

disminuye.

6ediante la activacin a intervalos de la 8corriente de activacin9 %modulacin de

amplitud de impulsos( puede a&ustarse variablemente la presin.

Unidad de control del tiempo de incandescencia

7ara un buen arranue en fri y para me&orar la fase de calentamiento del motor ue

incide directamente en la reduccin de los gases de escape, es responsable el control

de tiempo de incandescencia. El tiempo de preincandescencia depende de la

temperatura del liuido refrigerante. Las dem!s fases de incandescencia durante el

arranue del motor o con el motor en marc*a, son determinadas por una variedad depar!metros, entre otras cosas, por el caudal de inyeccin y por el numero de

revoluciones del motor.

Convertidor electroneum*tico

Las v!lvulas de los actuadores de presin de sobrealimentacin, de rotacin y de

retroalimentacin de gases de escape %E?#(, son accionadas mec!nicamente con

ayuda de depresin %vaco( o sobrepresin. 7ara ello, la unidad de control del motor

genera una seal el$ctrica ue es trasformada por un convertidor electroneum!tico en

una sobrepresin o depresin.

'ctuador de presin de sobrealimentacin

Los motores de turismos con turbocompresin por gases de escape tienen ue

alcan+ar un elevado par motor incluso a numero de revoluciones ba&os. 7or este

motivo, el cuerpo de la turbina esta dimensionado para un flu&o peueo de masas de

gases de escape. 7ara ue la presin de sobrealimentacin no aumente

excesivamente en caso de flu&os de masas mayores de gases de escape, en este

margen de funcionamiento debe conducirse una parte de los gases de escape sin

pasar por la turbina del turbo al colector de los gases de escape por medio de una

v!lvula bypass %8@astegate9(. El actuador de la presin de sobrealimentacin modifica

para ello la apertura mayor o menor de la v!lvula 8@astegate9 dependiendo del

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numero de revoluciones del motor, del caudal de inyeccin, etc. En lugar de la v!lvula

8@astegate puede aplicarse tambi$n una geometra variable de la turbina %A

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