Unidad de control electrónico de 128 contactos
La unidad S3000 de la marca SAGEM gestiona los sistemas de inyección y encendido y dispone de inyección secuencial multipunto (motores F4R, K4J).
El árbol de levas no dispone de sensor de PMS del pistón del primer cilindro; por ello, la sincronización del control de los elementos del sistema con el ciclo del motor se realiza mediante programa utilizando las señales del sensor de PMS.
El arranque del motor se realiza en modo semisecuencial (para sincronizar el control de los elementos del sistema con el ciclo del motor), pasando luego a modo secuencial sincronizado.
Los motores K4M están equipados con un sensor de PMS del pistón del primer cilindro en el árbol de levas.
La sincronización del control de los elementos del sistema con el ciclo del motor (determinación del PMS del pistón del 1er cilindro) se realiza mediante la señal de este sensor.
El arranque del motor se produce en modo semisecuencial (para sincronizar el control de los elementos del sistema con el ciclo del motor), pasando luego a modo secuencial sincronizado.
Fig. 1. Ubicación de los elementos del sistema de inyección en el compartimento del motor del Mégane 2 con motor K4J: 1 - electroválvula de recirculación de vapores de combustible; 2 - sensor de presión absoluta; 3 - cuerpo del acelerador con servomotor; 4 - bobina de encendido; 5 - ECU de inyección; 6 - caja de protección y conmutación; 7 - sensor de temperatura del refrigerante; 8 - sensor de detonación; 9 - sensor de temperatura del aire; 10 - rampa e inyectores
El testigo de avería de inyección en el cuadro de instrumentos está activo
Utilización de un testigo específico de avería del sistema de inyección (testigo OBD «Sistema de diagnóstico a bordo»).
Su presencia se debe a la instalación del «sistema de diagnóstico a bordo».
Precauciones especiales debido al sistema de bloqueo electrónico antirrobo de arranque
Debido a la instalación del sistema de bloqueo electrónico antirrobo de arranque de tercera generación, la sustitución de la ECU se realiza según un procedimiento especial.
Sistema de alimentación de combustible sin retorno de combustible al depósito
El regulador de presión está integrado en el conjunto «bomba de combustible – sensor de nivel». Régimen de ralentí (motor caliente).
Régimen de ralentí nominal
El régimen de ralentí se corrige en función de: – la temperatura del refrigerante; – la tensión de la batería;
- el estado del aire acondicionado (encendido/apagado);
- la presión de aceite (vehículo con motor K4M);
- la posición de la palanca selectora de la transmisión automática (vehículo con motor F4R).
Fig. 2. Ubicación de los elementos del sistema de inyección en el compartimento del motor del Mégane 2 con motor K4M: 1 - electroválvula de recirculación de vapores de combustible; 2 - electroválvula del variador de fase del árbol de levas; 3 - sensor de presión absoluta; 4 - bobina de encendido; 5 - sensor de posición del árbol de levas; 6 - cuerpo del acelerador con servomotor; 7 - ECU de inyección; 8 - caja de protección y conmutación; 9 - sensor de temperatura del refrigerante; 10 - sensor de detonación; 11 - sensor de temperatura del aire; 12 - rampa e inyectores
Régimen máximo del cigüeñal
Protección contra el exceso de régimen máximo admisible del cigüeñal – motor K4J en frío.
Si la temperatura del refrigerante es inferior a 60 °C, o en los 10 s siguientes al arranque del motor, la inyección de combustible se corta a 5800 rpm.
K4M
Si la temperatura del refrigerante es inferior a 75 °C, o en los 10 s siguientes al arranque del motor, la inyección de combustible se corta a 5800 rpm.
F4R
Si la temperatura del refrigerante es inferior a 75 °C, o en los 17 s siguientes al arranque del motor, la inyección de combustible se corta a 5900 rpm.
Protección contra el exceso de régimen máximo admisible del cigüeñal – motor caliente
Cuando el motor está caliente, este valor vuelve a su valor normal.
K4J y K4M
La inyección de combustible se corta a 6500 rpm, independientemente de la marcha engranada (caja manual o automática).
F4R
La inyección de combustible se corta a 6000 rpm (caja manual) y a 6300 rpm (caja automática), independientemente de la marcha engranada.
Fig. 3. Ubicación de los elementos del sistema de inyección en el compartimento del motor del Mégane 2 con motor F4R: 1 - electroválvula de recirculación de vapores de combustible; 2 - electroválvula del variador de fase del árbol de levas; 3 - sensor de presión absoluta; 4 - bobina de encendido; 5 - cuerpo del acelerador con servomotor; 6 - ECU de inyección; 7 - caja de protección y conmutación; 8 - sensor de temperatura del refrigerante; 9 - sensor de detonación; 10 - sensor de temperatura del aire; 11 - rampa e inyectores
Variador de fase del árbol de levas K4M
La distribución variable se modifica de forma continua entre 0 y 43° de giro del cigüeñal.
El variador de fase es controlado por una electroválvula alimentada con una señal variable de ciclo de trabajo procedente de la ECU de inyección.
F4R
El variador de fase es una electroválvula alimentada por la ECU de inyección según el principio «todo o nada».
Control del electroventilador del sistema de refrigeración y del testigo de temperatura de emergencia del refrigerante.
La solicitud procede de la ECU de inyección a través de la red multiplexada (función de gestión centralizada de la temperatura del refrigerante).
La tensión de alimentación del electroventilador es suministrada por la caja de protección y conmutación.
Control del compresor del aire acondicionado
La solicitud procede de la ECU de inyección a través de la red multiplexada.
La solicitud se genera a partir de los datos de funcionamiento del climatizador, así como de la temperatura del refrigerante.
El compresor del aire acondicionado se alimenta a través de la caja de protección y conmutación.
Control de la bomba de combustible
La solicitud procede de la ECU de inyección. La tensión de alimentación de la bomba de combustible es suministrada por la caja de protección y conmutación.
Regulador – limitador
El regulador – limitador de velocidad y el sistema de climatización se configuran automáticamente.
Sensor de oxígeno
Se utilizan dos sensores de oxígeno, montados a la entrada y a la salida del catalizador.
Cuerpo del acelerador
La admisión de aire y el régimen de ralentí son regulados por el cuerpo del acelerador con servomotor.
Caja de protección y conmutación
La caja suministra la tensión de alimentación a los siguientes órganos:
- bobinas de encendido;
- bomba de combustible;
- compresor del aire acondicionado;
- electroventilador;
- algunos actuadores del sistema de inyección (inyectores, electroválvula de purga del canister, etc.).
La caja de protección y conmutación está situada en el compartimento del motor, junto a la batería.
La caja asegura la protección de los circuitos de algunos equipos eléctricos.
Para cumplir esta función, la caja incluye fusibles y varios relés integrados:
- relé «+» después del contacto;
- relé de la bomba de combustible;
- relé del compresor del aire acondicionado;
- relé del electroventilador del sistema de refrigeración;
- relé del motor de arranque (control del relé de enganche del motor de arranque).
Estos relés son fijos.
ECU de inyección
La unidad recibe permanentemente a través de la red multiplexada información sobre la potencia eléctrica generada por el alternador.
Esto es necesario para que el consumo eléctrico del vehículo no supere las capacidades del alternador.
El objetivo principal es asegurar la carga de la batería.
Pedal del acelerador
La sustitución del pedal del acelerador no es complicada.
La ECU toma como valor de referencia de pedal soltado el valor leído al encender el contacto.
El sensor, en forma de potenciómetro de dos pistas, transmite a la ECU la información sobre la posición del pedal del acelerador.
La tensión de la señal del sensor presenta dos pistas conductoras de resistencias diferentes.
La primera pista suministra una tensión (0–5 V) el doble de la tensión de la segunda pista (0–2,5 V).
La comparación de las dos tensiones permite verificar la coherencia de la señal generada con el valor real.
Régimen de ralentí
El régimen de ralentí se aumenta un máximo de 160 rpm si la tensión de la batería es inferior a 12,7 V.
En caso de fallo presente y memorizado del sensor de presión absoluta, el régimen de ralentí se fija en:
- 896 rpm (motores K4J y K4M);
- 1024 rpm (motor F4R).
El sistema de inyección S3000 controla el encendido de tres testigos y la visualización de mensajes en función de la gravedad de los fallos detectados, para determinar el diagnóstico necesario.
La ECU de inyección controla el encendido de los testigos y la visualización de mensajes en el cuadro de instrumentos.
Estos testigos se encienden durante la fase de arranque del motor, así como en caso de fallo del sistema de inyección o sobrecalentamiento del motor.
Las órdenes de encendido de los testigos se transmiten al cuadro de instrumentos a través de la red multiplexada.
Principio de funcionamiento de los testigos
Al arrancar el motor pulsando el botón «start».
El testigo del «sistema de diagnóstico a bordo» se enciende durante unos 3 s y luego se apaga.
En caso de fallo del sistema de inyección (gravedad de nivel 1)
Se visualiza el mensaje «injection a controller» (verificar la inyección), acompañado del encendido del testigo «service».
Esto indica una reducción del nivel de seguridad y la necesidad de utilizar el motor en modo degradado.
El propietario debe reparar la avería lo antes posible.
Estos fallos pueden deberse a:
- fallo del cuerpo del acelerador con servomotor;
- fallo del sensor de posición del pedal del acelerador;
- fallo del sensor de presión absoluta;
- fallo de la ECU;
- fallos en los circuitos de alimentación de los actuadores;
- fallos en el circuito de alimentación de la ECU.
En caso de fallo grave del sistema de inyección (gravedad de nivel 2)
Se visualiza un símbolo rojo de motor y el mensaje «stop» (solo en la pantalla matricial), acompañados del mensaje «injection defaillante» (inyección defectuosa), del encendido del testigo «stop» y de una señal sonora.
En caso de sobrecalentamiento del motor
Aparece un símbolo de temperatura crítica del motor (solo en la pantalla matricial) con el mensaje «surchauffe moteur» (sobrecalentamiento del motor), acompañado del encendido del testigo «stop» y de una señal sonora.
En este caso, se debe detener el vehículo inmediatamente.
En caso de detección de un fallo que provoque el incumplimiento de las normas de emisiones contaminantes.
El testigo del «sistema de diagnóstico a bordo» con el símbolo del motor se enciende:
- en «parpadeante» en caso de fallo que pueda dañar el catalizador (fallos de encendido de la combustión que puedan destruirlo).
En este caso, se debe detener el vehículo inmediatamente.
- en «fijo» en caso de incumplimiento de las normas de emisiones contaminantes (fallos de encendido que aumentan las emisiones, fallo del catalizador, fallo de los sensores de oxígeno, incoherencia entre las señales de los sensores de oxígeno, fallo del canister).
Comunicación entre la ECU de inyección y la ECU del climatizador
El climatizador está gestionado por varias ECUs.
Las funciones de la ECU de inyección incluyen:
- la gestión de la potencia frigorífica en función de las solicitudes del habitáculo y del valor de presión en el circuito;
- la determinación de la potencia absorbida por el compresor en función de la presión en el circuito;
- la emisión de autorizaciones de control del electroventilador de refrigeración en función de la velocidad del vehículo y de la presión en el circuito;
- la autorización o prohibición del arranque del compresor.
Cuando se activa el aire acondicionado, el panel de control solicita la autorización para arrancar el compresor.
La ECU de inyección autoriza o no:
- el funcionamiento del compresor;
- el funcionamiento del electroventilador de refrigeración;
- el paso del motor al ralentí.
Las órdenes de control del electroventilador de refrigeración y del compresor son emitidas por la ECU de inyección a través de la red multiplexada.
Estas órdenes se elaboran a partir de la información de funcionamiento del climatizador, así como de la temperatura del refrigerante y de la velocidad del vehículo.
La tensión de alimentación del electroventilador y del compresor es suministrada por la caja de protección y conmutación.
La información utilizada por la ECU del climatizador se transmite a través de la red multiplexada:
- contacto 4 AA – línea de la red multiplexada «CAN HIGH»;
- contacto 3 AA – línea de la red multiplexada «CAN LOW».
La ECU de inyección recibe la información del sensor de presión del refrigerante a través de los contactos:
- J3 – señal del sensor de presión del refrigerante;
- J2 – alimentación «+» 5 V del sensor de presión;
- K2 – masa del sensor de presión.
Algoritmo de arranque del compresor
En ciertos períodos de funcionamiento, la ECU de inyección prohíbe el funcionamiento del compresor.
Algoritmo de mantenimiento de las prestaciones dinámicas durante el arranque en pendiente.
Para facilitar el arranque en pendiente, el compresor se desactiva durante 20 s.
Algoritmo de protección contra el exceso de régimen del motor.
El compresor se detiene en los siguientes casos:
- el régimen instantáneo del cigüeñal supera las 6300 rpm;
- el régimen del cigüeñal supera las 5760 rpm durante más de 10 s.
Algoritmo de protección contra el sobrecalentamiento
El compresor no funciona cuando la temperatura del refrigerante supera los 115 °C a alto régimen y alta carga.
Condiciones de activación:
- cuando el régimen del motor supera las 4512 rpm y la presión en el colector de admisión es inferior a 700 mbar.
Condiciones de desactivación:
- tras un retardo de 10 s, se activa la función de gestión centralizada de la temperatura del refrigerante.
Principio de funcionamiento del cuerpo del acelerador
El cuerpo del acelerador regula el ralentí y controla la cantidad de aire admitida en el motor.
Está compuesto por un motor eléctrico y un sensor potenciométrico de posición de la mariposa, con dos pistas conductoras.
En ralentí, la posición de la mariposa se determina en función del régimen de ralentí deseado, que depende del número de grandes consumidores eléctricos activados (aire acondicionado) y de las condiciones de funcionamiento del motor (temperaturas del aire y del refrigerante).
Cuando se pisa el pedal del acelerador, la mariposa se abre al ángulo correspondiente.
No obstante, para mejorar el confort de conducción, la apertura de la mariposa no es directamente proporcional a la acción del conductor.
Para evitar tirones, facilitar los cambios de marcha y garantizar la seguridad, el cuerpo del acelerador permite modular el par motor.
Modos de degradación del cuerpo del acelerador
Existen cuatro modos de degradación del cuerpo del acelerador.
1. Modo de limitación de prestaciones dinámicas
Este modo se activa en caso de fallo en los circuitos eléctricos para los que existe una solución degradada (fallo de una de las dos pistas del sensor de posición del pedal del acelerador o del cuerpo del acelerador).
En este modo, se limitan las prestaciones de aceleración y la apertura máxima de la mariposa (velocidad máx. 90 km/h para cajas manuales, 100 km/h para cajas automáticas).
2. Modo de pérdida del control del conductor
Este modo también se denomina «posición eléctrica de degradación».
Se activa en ausencia total de información sobre la posición del pedal del acelerador, aunque la ECU de inyección sigue controlando el llenado de aire de los cilindros (el control de la mariposa sigue activo).
En este modo, la ECU de inyección fija la posición del pedal para cada marcha y pone el motor al ralentí cuando se pisa el pedal del freno.
En este caso, el régimen máximo del cigüeñal en punto muerto se limita a 2500 rpm.
3. Modo de posición mecánica de degradación
Este modo se activa en caso de fallo que provoca una pérdida de control de la mariposa (el control de la mariposa es inoperante).
La mariposa se encuentra entonces en posición de reposo mecánico; la ECU de inyección limita el régimen del cigüeñal cortando la inyección y el par desactivando cilindros (corte del encendido y la inyección) en función de la posición del pedal del acelerador.
En consecuencia, el régimen máximo del cigüeñal en plena carga o en punto muerto se limita a 2500 rpm.
4. Modo de seguimiento de la posición del pedal
En caso de pérdida de información de presión en el colector de admisión, la apertura de la mariposa es directamente proporcional a la posición del pedal del acelerador.
NOTA
Al pasar a cualquiera de estos modos, el testigo de avería de inyección se enciende en el cuadro de instrumentos.
Corrección del régimen de ralentí según la temperatura del refrigerante (motor F4R)
Temperatura del refrigerante, °C – Régimen del cigüeñal, rpm:
- -20 – 1072;
- 20 – 976*;
- 40 – 896;
- 80 – 752;
- 100 – 752;
- 120 – 848.
* Excepto durante el arranque del motor a una temperatura de 15–30 °C.
Corrección del régimen de ralentí según la temperatura del refrigerante (motor K4J)
Temperatura del refrigerante, °C – Régimen del cigüeñal, rpm:
- -20 – 1052;
- 20 – 1008*;
- 40 – 960;
- 80 – 752;
- 100 – 752;
- 120 – 896.
* Excepto durante el arranque del motor a una temperatura de 15–30 °C.
Corrección del régimen de ralentí según la temperatura del refrigerante (motor K4M)
Temperatura del refrigerante, °C – Régimen del cigüeñal, rpm:
- -20 – 1150;
- 20 – 944*;
- 40 – 850;
- 80 – 700;
- 100 – 700;
- 120 – 752.
* Excepto durante el arranque del motor a una temperatura de 15–30 °C.
Corrección del régimen de ralentí según la tensión de la batería y el balance eléctrico
La corrección del régimen de ralentí compensa la caída de tensión al activar un consumidor eléctrico, cuando la batería está poco cargada.
La corrección comienza cuando la tensión es inferior a 12,7 V.
El régimen puede aumentar un máximo de 160 rpm, hasta 910 rpm.
Corrección del régimen de ralentí en caso de fallo del sensor de presión absoluta
En caso de fallo del sensor de presión absoluta, el régimen de ralentí se aumenta a 1024 rpm.
Si el motor se arranca a una temperatura del refrigerante de 15–30 °C y permanece al ralentí, puede producirse una disminución progresiva del régimen.
Esto se debe a la función de reducción de emisiones contaminantes al arranque (activación del calentamiento de los sensores de oxígeno).
