Sistema de gestión electrónica del motor diésel

El sistema de gestión electrónica del motor diésel permite reducir el consumo de combustible y las emisiones de componentes tóxicos en los gases de escape, mejorar la calidad de la regulación (precisión, suavidad y rapidez) y la estabilidad de la frecuencia de rotación del ralentí, y reducir la rigidez del proceso de trabajo del motor diésel.

El sistema de gestión electrónica del motor diésel consta de sensores e interruptores, una unidad de control electrónica y actuadores que actúan directamente sobre los sistemas del motor.

La dotación de sensores y actuadores del sistema de gestión del motor depende de la norma de emisiones a la que corresponde el motor (por ejemplo, Euro 3 o Euro 4), del equipamiento del vehículo y de su destino.

La información sobre el modo de funcionamiento y el estado del motor llega al sistema de gestión desde los sensores, que convierten los parámetros controlados (medidos) del motor en señales eléctricas aptas para su procesamiento y transmisión en el sistema electrónico de gestión.

Las señales de los sensores llegan a la unidad de control electrónica que, tras procesar la información recibida según algoritmos definidos, emite señales de control a los actuadores sobre la base de las solicitudes del conductor y del programa almacenado.

Los algoritmos de control implementados por el microprocesador de la unidad de control determinan, en cada modo de funcionamiento del motor, la combinación óptima (mejor) en cuanto a consumo de combustible y normas de emisiones de los parámetros de inyección de combustible (dosis cíclica y avance de la inyección) y de la carga de aire (presión de sobrealimentación y grado de recirculación de los gases de escape).

La unidad de control electrónica realiza operaciones como el control de la dosis cíclica de combustible, la presión de combustible en el acumulador, el control del avance de la inyección, el control del ralentí, la función de control de crucero y el control de los elementos de los subsistemas de reducción de la toxicidad de los gases de escape.

Para simplificar la búsqueda de averías, la unidad de control electrónica incorpora una función de autodiagnóstico que controla multitud de parámetros de funcionamiento tanto del propio motor como de todos los elementos del sistema de gestión, y al determinar una avería informa de ello al conductor mediante el encendido de los indicadores de avería en el panel de instrumentos.

Sistema de autodiagnóstico

Para activar el modo de diagnóstico es necesario colocar la llave del contacto en la posición «I» y activar el interruptor de comprobación.

En este modo se encienden los indicadores rojos y amarillos; en ausencia de fallos permanecen inactivos. En presencia de un fallo activo, el indicador rojo comienza a parpadear.

El sistema de diagnóstico controla cuatro parámetros del motor: nivel de líquido refrigerante, temperatura del líquido refrigerante, presión del aceite y temperatura del aire en el colector de admisión; y despotencia el motor en caso de que uno o varios de dichos parámetros salgan del rango admisible.

El sistema de protección del motor puede aplicar la función de despotenciación al par motor, a la frecuencia de rotación del motor y a una posible parada del motor en orden progresivo.

La ECU almacena en memoria los datos de la hora de aparición de los eventos, el tiempo de duración del funcionamiento y los valores extremos de presión y temperatura cuando detecta condiciones de funcionamiento anómalas.

La información detallada sobre la lista de datos se muestra mediante herramientas de programación.

El interruptor de comprobación diagnóstica está destinado a activar y desactivar el modo de diagnóstico embarcado a bordo del autobús. Al activar el modo de diagnóstico, la lámpara de parada (STOP) y la lámpara de señalización de advertencia (motor) mostrarán todos los códigos de avería activos.

El conmutador de diagnóstico y de aumento/disminución de los incrementos de ralentí a bajo régimen es un conmutador bifunción de dos posiciones sin enclavamiento; tras activar el modo de diagnóstico permite desplazarse por la lista de códigos de avería. Este conmutador también se utiliza en el ajuste de la velocidad de ralentí a bajo régimen. La longitud de paso por defecto es de 25 rpm en el modo de incrementos positivos y negativos de la velocidad de ralentí a bajo régimen.

Panel de instrumentos del autobús PAZ-4234-05
Fig. 1. Panel de instrumentos (autobús PAZ-4234-05): 1 — indicador rojo «estado de emergencia del motor», circulación prohibida hasta eliminar la causa; 2 — indicador verde «espera de arranque del motor», el motor solo puede arrancarse tras apagarse el indicador; 3 — indicador amarillo «diagnóstico del motor», se ha detectado una avería; 4 — conmutador de diagnóstico del motor, permite desplazarse por la lista de códigos de avería; 5 — interruptor de comprobación diagnóstica del motor, destinado a activar y desactivar el diagnóstico embarcado

En el sistema se emplean cuatro lámparas indicadoras: lámpara de parada, lámpara de señalización de advertencia, lámpara de mantenimiento y lámpara de espera de arranque.

Cuando el conmutador de llave se coloca en la posición «1» («conexión de los instrumentos del equipo eléctrico»), las lámparas indicadoras se encienden y, aproximadamente a los dos segundos, se apagan una tras otra; de este modo se confirma que las lámparas están en estado operativo y que están conectadas correctamente.

En caso de temperatura elevada del líquido refrigerante, temperatura elevada del aire en el colector de admisión, presión de aceite baja o nivel bajo de líquido refrigerante, el indicador se enciende y comienza a parpadear transcurrido cierto tiempo. Este modo de parpadeo advierte de que el estado surgido se mantiene durante cierto tiempo y de que el estado posterior de presión o temperatura ha empeorado, estando el motor próximo a la parada (posible parada del motor por la ECU).

El indicador de advertencia (motor) advierte de la detección de una avería y señala el inicio de la visualización de códigos durante el diagnóstico embarcado. El encendido de la lámpara informa de una avería del motor, permaneciendo el vehículo en estado operativo (situación no crítica). Es necesario realizar el mantenimiento del vehículo para eliminar el fallo.

El indicador de parada (STOP) señala una avería de uno de los sistemas principales. Durante la ejecución del diagnóstico embarcado, el parpadeo de esta lámpara corresponde a los códigos de avería detectados por la ECU. El encendido de la lámpara advierte de una avería grave. En este caso, el motor del autobús debe apagarse lo antes posible, en la medida en que lo permitan los requisitos de seguridad.

El indicador de mantenimiento (LLAVE) sirve para avisar de la necesidad de mantenimiento y para advertir al conductor de que el estado de los fluidos del motor está fuera de los límites admisibles.

El indicador de espera de arranque (START) advierte al conductor de que, para garantizar un arranque adecuado, es necesario emplear medios de arranque en frío del motor.

Visualización de los códigos de avería

Para visualizar los códigos de avería es necesario parar el motor, colocar la llave del contacto en la posición «I» y activar el modo de diagnóstico con el interruptor de comprobación diagnóstica.

Si no hay averías activas, las lámparas de parada y de señalización de advertencia permanecen encendidas pero no parpadean. Pero si hay códigos de avería activos, la ECU comienza a visualizar los códigos de avería.

Antes de comenzar la visualización de un código de avería se enciende la lámpara de señalización de advertencia; tras su apagado, la ECU muestra (hace parpadear) con la lámpara de parada el número del código de avería activa (las pausas breves indican el final de una cifra).

El nuevo encendido de la lámpara de señalización de advertencia indica el inicio de la visualización (parpadeo) con la lámpara de parada del siguiente número del código de averías activas (función de separación del código de avería siguiente respecto del anterior).

La ECU continúa visualizando el código de avería hasta que el usuario utilice el conmutador de diagnóstico para pasar al código de avería siguiente o anterior.

El sistema de gestión utiliza códigos de avería de tres y cuatro cifras. El modo de diagnóstico permanece activo hasta que se desactive el interruptor de diagnóstico o hasta que se arranque el motor.

Medios de diagnóstico externos

Los medios de diagnóstico externos incluyen:

  • INSITE: herramienta de servicio informática basada en Windows para motores electrónicos Cummins. Destinada a ayudar en la detección y eliminación de averías de los motores.
  • Escáneres genéricos: el módulo admite escáneres genéricos a través de los canales públicos de transmisión de datos J1587 y J1939 para CES 14601.

INSITE permite al usuario reproducir en pantalla tanto los códigos de avería activos como los inactivos, y borrar de la ECU únicamente los códigos de avería inactivos. INSITE también proporciona el control del motor y ofrece medios específicos de pruebas de diagnóstico.

El canal de transmisión de datos se activa al colocar la llave del contacto en la posición «I», tanto si el motor funciona como si no. El canal de transmisión de datos se utiliza con las herramientas propuestas por la firma Cummins.

Códigos de avería de diagnóstico

Código Condiciones de aparición del código Resultado Posible ubicación de la avería
111 Error interno de la ECU El motor puede no arrancar Unidad de control electrónica
115 Sensores de posición del cigüeñal y del árbol de levas: no hay ninguna de las dos señales, los datos difieren de los especificados, son intermitentes o incorrectos. La ECU identifica las señales principal y de reserva de los sensores de posición como conectadas al revés. El motor puede no arrancar Cableado de los sensores del cigüeñal y del árbol de levas cruzado
122 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de presión de sobrealimentación Reducción de la potencia del motor
  • Cableado y conectores
  • Cortocircuito a la alimentación
123 Cortocircuito al circuito de baja tensión o circuito abierto del sensor de presión de sobrealimentación Reducción de la potencia del motor
  • Circuito abierto o cortocircuito a masa en el circuito de señal o en el sensor
  • Circuito abierto o cortocircuito a masa del circuito de alimentación
131 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de posición del pedal del acelerador (canal n.º 1) Ligera reducción de la potencia del motor. Modo «llegar a casa»
  • Cortocircuito a la alimentación o a 5 V del circuito de señal del sensor
  • Circuito abierto del cable de masa del sensor de posición del pedal del acelerador
  • Cortocircuito a la alimentación del cable de alimentación del sensor
132 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de posición del pedal del acelerador (canal n.º 1) Ligera reducción de la potencia del motor. Modo «llegar a casa»
  • Cortocircuito a masa o al cable de masa del cable de señal del sensor
  • Sensor de posición del pedal del acelerador
  • Circuito abierto del cableado o del conector
133 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de posición del acelerador de mando a distancia El pedal del acelerador de mando a distancia no funciona. Se establece el grado de apertura del pedal en 0 %
  • Cortocircuito a la alimentación o a 5 V del circuito de señal del sensor de posición del acelerador de mando a distancia
  • Circuito abierto del cable de masa del sensor
  • Cortocircuito a la alimentación del cable de alimentación del sensor
  • Sensor de posición del acelerador de mando a distancia
134 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de posición del acelerador de mando a distancia El pedal del acelerador de mando a distancia no funciona. Se establece el grado de apertura del pedal en 0 %
  • Cortocircuito a masa o al cable de masa del cable de señal del sensor
  • Sensor de posición del acelerador de mando a distancia
  • Circuito abierto del cableado o del conector
135 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de presión de aceite de emergencia No afecta al funcionamiento. No hay protección del motor por presión de aceite
  • Circuito abierto del cableado o del conector
  • Cortocircuito a la alimentación del cable de señal
141 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de presión de aceite de emergencia No afecta al funcionamiento. No hay protección del motor por presión de aceite
  • Circuito abierto del cable de señal o cortocircuito a masa del cableado del motor o del sensor
  • Circuito abierto o cortocircuito a masa del cable de alimentación
143 Presión de aceite inferior a la normal Reducción de la potencia del motor Presión de aceite
144 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de temperatura del líquido refrigerante Posible humo blanco. El ventilador permanece encendido si lo controla la ECU. No hay protección del motor por temperatura del líquido refrigerante
  • Circuito abierto del cableado o del conector
  • Circuito abierto del cable de señal o cortocircuito a la alimentación
145 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de temperatura del líquido refrigerante Posible humo blanco. El ventilador permanece encendido si lo controla la ECU. No hay protección del motor por temperatura del líquido refrigerante Temperatura del líquido refrigerante
146 Temperatura del líquido refrigerante superior a la normal Reducción de potencia. Posible parada del motor si se permite la parada de protección Temperatura del líquido refrigerante
151 La señal de temperatura del líquido refrigerante del motor indica que se supera el límite crítico de protección del motor Reducción progresiva de la potencia en función del tiempo de encendido de la señal de emergencia. Si se permite la parada de protección, el motor se parará 30 s después del inicio del parpadeo del indicador «STOP» Temperatura del líquido refrigerante
153 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de temperatura del aire en el colector de admisión Posible humo blanco. El ventilador permanece encendido si lo controla la ECU. No hay protección del motor por temperatura del aire en el colector de admisión
  • Circuito abierto del cableado o del conector
  • Circuito abierto del cable de señal o cortocircuito a la alimentación
154 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de temperatura del aire en el colector de admisión Posible humo blanco. El ventilador permanece encendido si lo controla la ECU. No hay protección del motor por temperatura del aire en el colector de admisión
  • Cortocircuito del cable de señal a masa
  • Cable de señal en cortocircuito a masa
155 La señal del sensor de temperatura del aire en el colector de admisión indica que se supera el límite crítico de protección del motor Reducción progresiva de la potencia en función del tiempo de la señal de emergencia. Si se permite la parada de protección, el motor se parará 30 s después del inicio del parpadeo del indicador «STOP»
  • Resistencia elevada en el intercooler de aire de sobrealimentación
  • Intercooler de aire de sobrealimentación demasiado pequeño
  • Temperatura elevada a la salida del compresor
175 Cortocircuito a la alimentación del circuito del motor eléctrico de accionamiento de la mariposa El motor eléctrico de accionamiento de la mariposa no funciona
  • Circuito abierto o cortocircuito a la alimentación del cableado del motor eléctrico
  • Unidad de control electrónica
176 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del motor eléctrico de accionamiento de la mariposa El motor eléctrico de accionamiento de la mariposa no funciona
  • Cortocircuito a masa del cableado del motor eléctrico
  • Unidad de control electrónica
177 Motor eléctrico de accionamiento de la mariposa bloqueado en posición abierta El motor eléctrico de accionamiento de la mariposa no funciona
  • Sensor de posición de la mariposa
  • Mariposa bloqueada
187 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito n.º 2 de alimentación de sensores Reducción de potencia
  • Cortocircuito a masa del circuito de alimentación
  • Alimentación de la unidad de control electrónica
191 Cortocircuito a masa al activar el aire acondicionado El aire acondicionado no se activa Cableado y conectores
195 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de nivel de líquido refrigerante No afecta al funcionamiento
  • Circuito abierto del cableado o del conector
  • Cortocircuito del cable de señal a la alimentación
  • Cortocircuito del cable de alimentación a la alimentación
196 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de nivel de líquido refrigerante No afecta al funcionamiento
  • Circuito abierto del cableado o del conector
  • Cortocircuito del cable de señal a masa
  • Sensor dañado
197 Se ha detectado un nivel bajo de líquido refrigerante No afecta al funcionamiento Nivel de líquido refrigerante
212 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de temperatura del aceite del motor No hay protección del motor por temperatura del aceite del motor
  • Circuito abierto del cableado o del conector
  • Circuito abierto del cable de señal o cortocircuito a la alimentación
213 Cortocircuito al circuito de baja tensión del sensor de temperatura del aceite del motor No hay protección del motor por temperatura del aceite del motor
  • Cortocircuito del cable de señal a masa
  • Cortocircuito del cable de señal al cable de masa
214 La señal del sensor de temperatura del aceite del motor indica que se supera el límite crítico de protección del motor Reducción progresiva de la potencia en función del tiempo de la señal de emergencia. Si se permite la parada de protección, el motor se parará 30 s después del inicio del parpadeo del indicador «STOP» Temperatura del aceite del motor
221 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de presión atmosférica Reducción de potencia
  • Circuito abierto de masa (cable, conector o sensor)
  • Cable de señal en cortocircuito a la alimentación
227 Cortocircuito a la alimentación del circuito 2 de alimentación de sensores Reducción de potencia Cortocircuito a la alimentación
234 La señal del sensor de régimen del cigüeñal indica que se supera el límite crítico de protección del motor Corte del suministro de combustible hasta que el régimen del motor descienda a un valor normal
  • Combustible que penetra en el conducto de aire
  • Giro inverso del motor
  • Sensor de posición del cigüeñal
238 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito n.º 3 de alimentación de sensores Posible arranque difícil y funcionamiento irregular Cortocircuito a masa
239 Cortocircuito a la alimentación del circuito n.º 3 de alimentación de sensores Reducción de potencia Cortocircuito a la alimentación
241 No hay señal del sensor de velocidad del vehículo La frecuencia de rotación del motor no supera el valor máximo. Frecuencia de rotación del motor sin tener en cuenta el sensor de velocidad. Los sistemas de control de crucero, de activación de seguridad de la reducción y del regulador de velocidad no funcionarán Sensor de velocidad del vehículo
242 Señal intermitente o distorsionada La frecuencia de rotación del motor no supera el valor máximo. Frecuencia de rotación del motor sin tener en cuenta el sensor de velocidad. Los sistemas de control de crucero, de activación de seguridad de la reducción y del regulador de velocidad no funcionarán Sensor de velocidad del vehículo
245 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del motor eléctrico del ventilador El ventilador permanecerá encendido de forma permanente o no funcionará Cortocircuito a masa
249 Cortocircuito a la alimentación del circuito del sensor de temperatura del aire exterior No afecta al funcionamiento
  • Circuito abierto del cable de masa en el mazo, conectores o sensor
  • Circuito abierto o cortocircuito a la alimentación del cable de señal
252 Señal intermitente del sensor de nivel de aceite del motor El sensor de nivel de aceite del motor no funciona
  • Circuito abierto o tensión baja en el circuito de alimentación
  • Circuito abierto del cable de masa
  • Circuito abierto o cortocircuito del cable de señal
  • Sensor de nivel de aceite del motor
253 El sensor de nivel de aceite del motor ha proporcionado un valor de nivel muy bajo Posible reducción de potencia. Posible caída de la presión de aceite, posible daño grave del motor
  • Nivel bajo de aceite del motor tras su cambio
  • Fugas de aceite del motor al suelo
  • Fugas de aceite del motor al sistema de combustible o de refrigeración
  • Consumo elevado de aceite
254 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito de la electroválvula de corte del suministro de combustible La electroválvula de corte del suministro de combustible está cerrada, el motor está parado
  • Cortocircuito a masa
  • Electroválvula de corte del suministro de combustible
255 Cortocircuito a la alimentación o circuito abierto de la electroválvula de corte del suministro de combustible La electroválvula de corte puede no abrirse al conectar el encendido o no cerrarse al desconectarlo
  • Circuito abierto
  • Cable de señal en cortocircuito a la alimentación
  • Electroválvula de corte del suministro de combustible
256 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito del sensor de temperatura del aire exterior No afecta al funcionamiento
  • Cortocircuito del cable de señal a masa
  • Cortocircuito al cable de masa o a masa del cable de señal
257 Electroválvula de corte del suministro de combustible bloqueada en posición abierta o con fugas Reducción de potencia, el motor puede funcionar brevemente al girar la llave a la posición «OFF»
  • Calibración de la unidad de control electrónica
  • Cable sobrante en el circuito de la electroválvula de corte
269 Intento de arranque del motor sin autorización del sistema antirrobo El motor no arrancará Inmovilizador no desactivado
271 Cortocircuito al circuito de baja tensión del circuito de la electroválvula de control del suministro de combustible El motor funcionará mal en ralentí. Reducción de la potencia del motor. La presión de combustible será superior a la especificada Cortocircuito a masa
272 Cortocircuito a la alimentación o circuito abierto de la electroválvula de control del suministro de combustible El motor no funcionará o funcionará mal Cortocircuito a la alimentación
281 Desequilibrio de bombeo entre los pistones de la bomba de inyección El motor no arrancará o posible reducción de potencia Bomba de inyección
285 La unidad de control electrónica recibe la señal del bus Multiplex demasiado tarde o no la recibe en absoluto Uno o varios dispositivos conectados al bus Multiplex no funcionan correctamente Bus Multiplex SAE J1939
286 La unidad de control electrónica recibe de los dispositivos conectados al bus Multiplex solo una parte de la información necesaria Al menos un dispositivo conectado al bus Multiplex no funciona correctamente Bus Multiplex SAE J1939
287 La unidad de control electrónica ha identificado una avería en el pedal del acelerador El motor funciona solo en ralentí o no funciona a plena potencia Bus Multiplex SAE J1939
288 La unidad de control electrónica ha identificado una avería en el pedal del acelerador de mando a distancia El motor no responde al pedal remoto. El motor funciona solo en ralentí. Solo puede utilizarse el pedal del acelerador de la cabina Bus Multiplex SAE J1939
291 El sistema antirrobo no puede funcionar correctamente El motor puede no arrancar
  • Unidad de control electrónica
  • Bus Multiplex SAE J1939
  • Inmovilizador
295 La unidad de control electrónica ha registrado un error de señal del sensor de presión atmosférica Reducción de potencia
  • Indicaciones del sensor fijadas en un rango
  • Resistencia elevada en el circuito del sensor
311, 313, 315, 319, 321, 322, 324, 331, 332, 334, 343, 346, 351, 352, 356, 357, 358, 386, 415, 418, 425, 427, 428, 429, 435, 436, 441, 442, 449, 451, 452, 465, 466, 471, 477, 478, 491, 492, 498, 499, 545, 553, 554, 555, 556, 559, 584, 585, 596, 597, 598, 649
(los códigos de avería 311–649 se presentan en la versión completa de la tabla)
*La continuación de la tabla de códigos de avería se presenta en la versión completa del documento*

Nota: La continuación de la tabla de códigos de avería del Cummins ISF3.8 se presenta en el artículo — Continuación de la tabla de códigos de avería.