Funcionamento e detalhes da Unidade de comando eletrônico do sistema de injeção eletrônica do motor de combustão interna automotivo

O mais importante componente do sistema de injeção eletrônica, por muitos chamada de cérebro do motor, pois recebe as informações proveniente dos sensores, analisa, compara a  parâmetros pré-estabelecidos e finalmente, comanda os atuadores para manter o motor em funcionamento sob qualquer condição climática, e acima de tudo, com a melhor eficiência possível.

Por muito tempo chamada de ECU, este módulo eletrônico controla as função de potência do motor, motivo pelo qual foi posteriormente renomeada de PCM – Power Control Module

Basicamente trata-se de um microprocessador que possui duas memórias importantes para o sistema, a RAM e a EPROM.

RAM – Random Access Memory (Memoria de Acesso Aleatório): É uma memória volátil, toda as informações dos sensores e o código de avaria DTC são armazenados. Atualmente apenas pode ser apagado através do equipamento de diagnóstico, o conhecido scanner. Via scanner também se obtém acesso ao código de falhas ou via código lampejante.

EPROM – Erasable Programmable Ready Only Memory (Memória Apagável e Programável Só para Leitura): É uma memória não-volátil, nela constam os mapas de injeção do veículo, os parâmetros pré-estabelecidos, curvas características bem como os algoritmos de comando de ação da central. Esses parâmetros, mapas e curvas podem ser modificados para alterar o desempenho do veículo.

Funcionamento

O sistema de injeção pode ser esquematizado em três partes, os sinais de entrada, processamentos dos sinais e os sinais de comando para os atuadores.

Os sinais de entrada são os captados pelos sensores, são sinais analógicos que variam entre 0 e 5 volts, tensão essa que é estável devido ao regulador de tensão da ECU. Esses sinais não podem ser analisados da forma que saem dos sensores, a ECU apenas “entende” sinais digitais (010110 – números binários), desta forma um sinal de 0 volt ou 5 volt é convertido em um sinal digital de 8 bit (256 combinações). Para isso, as informações passam pelo Conversor A/D (Analógico / Digital) e logo após são comparadas ao mapa de injeção presente na memória EPROM da central, assim a central compreende a necessidade do motorista e determina os sinais de comando para os atuadores.

Por exemplo, a quantidade de tempo que os bicos injetores ficaram abertos: o tempo de ignição, enchimento dos cilindros e o torque desejado pelo motorista. Após todo o processamento, a tensão é enviada aos atuadores e estes mantêm o motor em funcionamento.

Um exemplo de como a PCM opera, é a estratégia de partida a frio, para que o motor possa funcionar adequadamente quando frio e atingir sua temperatura de trabalho o mais rápido possível.

Ao ligar o veículo pela manhã o sensor MAP rapidamente informa a central a pressão no coletor de admissão, supomos que o valor de tensão enviado a ECU seja de 1,8 volt. Esta tensão é o sinal que vai chegar ao Conversor A / D. Após convertido para o número binário 111010, a central compara essa informação com a disponível em seu mapa de injeção e entende que esse valor representa 0,3 BAR. Em resposta a este valor esta programado o código 100011, que é o pequeno avanço da centelha de ignição.

Quando algo interrompe o perfeito funcionamento do sistema

A central também está preparada para falhas, a rigor, a central faz de tudo para manter o motor em funcionamento, por isso, quando algo está errado a PCM entra no chamado modo de emergência. O modo de emergência entra em ação quando a PCM, por algum motivo, recebe sinais improváveis ou deixa de receber os sinais de algum sensor. Os valores desses sinais são geralmente extremos, 0 e 5 volts (tensão muito baixa / alta). Quando esta situação acontece a PCM grava um código de avaria na memória (RAM) e imediatamente acende a luz-espia da injeção no painel indicando falha no sistema.

Quando a PCM registra uma avaria no sistema, para manter o motor em funcionamento ela adota uma estratégia chamada Recovery. Nesse procedimento, a PCM ignora o sinal incorreto que está sendo enviando ou a falta de sinal do sensor, e passa a adotar um valor já estabelecido na PCM. O motor continua funcionando, mas de forma irregular, as vezes com mistura rica, as vezes com mistura pobre e em caso extremos alguns sistemas pode ocorrer a limitação da rotação do motor.

Auto diagnóstico

Depois de gravado na memória RAM, o código de avaria apenas pode ser apagado através do scanner. Mesmo que a bateria seja desconectada, o sistema consegue manter a informação na memória.

O scanner é um aparelho que torna visível as funções da PCM, é possível visualizar a descrição da falha, modificar parâmetros, definir as funções guiadas do veículo, verificar as informações dos sensores enquanto o motor funciona, realizar teste de atuadores. Geralmente, o scanner de oficinas autorizadas da marca permite uma ampla quantidade de configurações. Para realizar tudo isso ele precisa ser conectado no conector de diagnóstico On board Diagnostics II (OBDII), que é padrão para todos os veículos.

Nos sistemas de injeção mais antigos existia outra possibilidade de ler o código de avaria, era através do código lampejante. Fazia-se um “jumper” em duas saídas do conector de diagnóstico, então ligada a ignição o código se iniciava. A interpretação do código se dava pela quantidade de piscadas e pelo intervalo entre as sequências conforme o exemplo abaixo:

PISCA-PISCA-PISCA-PAUSA CURTA-PISCA-PISCA-PISCA-PISCA-PAUSA LONGA

A primeira sequência de piscadas representa a casa das dezenas, e a segunda sequência de piscadas representa a casa das unidades , logo a primeira sequência representa o número 3, e a segunda sequência o número 4. Então obtemos o código de avaria 34. O código acima se repete três vezes até passar para outro código. Depois de apresentar todos os códigos, o sistema retorna para o primeiro código e começa a varredura novamente. Os sistemas mais conhecidos que possuem essa função são

  • Rochester Multec 700;
  • Delphi Multec EMC;
  • FIC-EEC IV;
  • Bosch Motronic M1.5.2 Turbo;
  • Bosch Motronic M1.5.4.