Las Ecu del auto
Los microprocesadores digitales se han adueñado del automóvil. En la actualidad, un modelo de alta gama emplea cien unidades de este tipo.
En los autos modernos hay una sola ECU y también muchas ECUs. Y esto no es error de redacción: sólo hay una ECU de 32 bit (unidad de cantidad de información) para el motor (Engine Control Unit, unidad de control del motor), y muchas otras ECUs (Electronic Control Unit, unidad de control electrónico) para otros órganos y sistemas. Es decir que las siglas ECU en inglés pueden significar tanto que sólo controlan al motor o bien a un subsistema o componente determinado. Las ECUs y sus sensores y actuadores son una maravilla de la tecnología informática y benefician mucho a los vehículos, pero también pueden ocasionar problemas, algunos de poca importancia y otros que pueden hacer peligrar nuestras vidas. Y las unidades son cada vez más pequeñas gracias a la microelectrónica, donde ya también comienza a asomar la nanotecnología, es decir elementos fabricados a escala atómica. En los automóviles totalmente eléctricos y en los híbridos la microelectrónica y la electrónica de potencia desempeñan un papel crucial. Afinales de la década de 1950, Bendix desarrolló su inyección de nafta electrónica Electrojector para modelos del Chrysler (De Sot0, por ejemplo). En ese momento la electrónica era analógica, y faltaba todavía para que llegara la explosión digital. La gran incursión de la electrónica digital en los automóviles es bendecida por muchas personas, y maldecida por tantos otros. Es que los componentes y sistemas que responden a esta tecnología de cajas negras repletas de chips, y su aplicación a los vehículos es realizada, obviamente, por seres humanos, que por más que apliquen todos sus grandes conocimientos, experiencia y empeño en presentar productos perfectos, no lo consiguen. Lo que obtienen son sistemas que normalmente operan sin ocasionar ningún tipo de contratiempo, pero que a veces se convierten en la peor de las pesadillas. Por ejemplo, ¿quién podría imaginar que los neutrones procedentes de los rayos cósmicos pueden afectar seriamente a las computadoras de nuestro vehículo? La energía de estos rayos es considerablemente mayor que la de todas las radiaciones conocidas: las hay capaces de atravesar un espesor de hasta varios metros de plomo. Afor
tunadamente, suelen perder la mayor parte de su energía en la atmósfera, aunque un rayo cósmico secundario y, a veces, primario, franquea el obstáculo de la atmósfera, atraviesa todo un edificio o vehículo y penetra muy profundamente en el suelo. Ateniéndose al cálculo de probabilidades, esos ínfimos proyectiles que nos atraviesan de vez en cuando, constituyen peligro infinitesimal para nuestro organismo, pero no para las ECU de los autos: estos rayos pueden destruir la carga de electrones de una célula de memoria, lo que puede significar una falla el apagado completo del motor y de alguno de los dispositivos de seguridad instalados, como los frenos ABS o el sistema de airbags. Un especialista argentino en informática, Eduardo J. Carletti, señala que es virtualmente imposible evitar el peligro que suponen los rayos cósmicos a la electrónica de nuestros autos, y hablar de una llamada a revisión para protegerlos del bombardeo de neutrones espaciales casi suena a broma, pero el caso es que se trata de un problema muy serio y que sirve de ejemplo de la creciente complejidad de los automotores.
También hay otros peligros para las ECUs instaladas debajo del capó y otros lugares del auto, además de los rayos cósmicos, las vibraciones, las altas temperaturas, la humedad y las interferencias electromagnéticas. De acuerdo a lo que afirma el ingeniero Stuart McIrvine, director de estrategia de seguridad informática de IBM en los Estados Unidos, ciertos problemas cada vez más comunes que presentan las computadoras, tales como los virus o correo basura, amenazan con extenderse a un rango de objetos electrónicos, que va desde los teléfonos celulares hasta los motores de los automóviles. Habrá que estar alerta, por tanto, a los virus que podrían expandirse de manera masiva a través de los teléfonos móviles, a la seguridad de las redes inalámbricas y a las computadoras utilizadas para controlar funciones básicas de los automóviles. Incluso IBM ha elaborado un extenso estudio titulado “Informe de las Tendencias sobre Amenazas y Ataques a la Seguridad”, que da muchos detalles de esta inquietante situación. McIrvine destaca también que un automóvil nuevo
lleva decenas de procesadores informáticos y el software necesario para que se pongan en marcha, lo que hace que se multipliquen las oportunidades para que se registren fallas en el funcionamiento e incluso ataques a distancia, entre otras amenazas.
No entrar en pánico
A pesar de que seguiremos hablando aquí de los problemas de las ECUs y sus sensores, resulta totalmente inútil atemorizarse debido al simple hecho de que todos los autos nuevos, incluso los de más bajo precio, traen al menos un par de pequeñas computadoras. Sólo nos podríamos librar de ellas si compramos modelos de anteriores generaciones, con motores alimentados por carburador o con inyección de nafta mecánica y, obviamente, cuando la unidad usada es Diesel con inyección puramente mecánica y no electrónica como con el common-rail. Pero por otra parte no podemos poner en dudas la eficiencia de los frenos antibloqueo ABS, del control de la estabilidad ESP, de la gestión de la tracción y del diferencial, de los airbags y de muchos otros elementos que nos pueden salvar la vida llegado el caso. Y también los motores controlados por computadoras consumen menor cantidad de combustible y emiten gases de escape más limpios. ¿Y a quién no le gusta poseer un equipo de música de alta fidelidad, así como el sistema de entretenimiento, el navegador electrónico de precisión, una computadora de a bordo, múltiples pantallas LEDOLED y un sistema de ayuda al estacionamiento?, para tomar unos pocos ejemplos de entre otros muchos elementos y sistemas gestionados por cajas negras, como la aerodinámica activa de la Ferrari La Ferrari.
Mantenimiento, sólo para expertos
Muchas de las ECUs se autocontrolan y cualquier tipo de falla que ocurra en ellas hace que se encienda una lámpara de advertencia en el tablero. Esto en la teoría y en la práctica. Pero a veces sucede que la computadora falla y no se enciende ninguna lámpara y, lo que es peor, se detiene de inmediato el motor, tal vez mientras manejamos a 100 km/h por una autopista. Ojalá que esto no nos ocurra nunca, pero hubo muchos casos en que sin haberse apagado el motor, se desplegaron los airbags imprevistamente impidiendo la visión a través del parabrisas, o que el acelerador electrónico dejará de funcionar y el motor quedara en máxima aceleración, e incluso una combinación de fallas, aún en los autos más refinados (que por
otra parte son los más sensibles a las fallas en los sistemas electrónicos, por la gran cantidad que poseen), como que no arranque el motor, se trabe la transmisión automática, no abran las puertas, y en el tablero... .todo bien, gracias. Ni una luz de advertencia encendida. También a causa de las ECU´s podrían fallar otros sistemas del vehículo, pero en la mayoría de los casos todo está OK y nuestro automóvil circula decenas de miles de kilómetros sin problemas con su electrónica y sus súper potentes chips de altísima integración. El automovilista no debe intentar jamás manipular las ECUs de su vehículo, estén donde estén ubicadas: en el motor, en el baúl, en el habitáculo, debajo del tablero, y hasta en el espacio interno de los guardabarros (y en casos raros, pero que los hay los hay, debajo del piso, en alguna parte del chasis). Si llegasen a notar que sus conexiones multipolares no están bien encajadas en su zócalo pueden empujarlas para que hagan buen contacto, haciendo esto indefectiblemente con el motor detenido. Tampoco se deberá permitir que se hagan soldaduras en el vehículo o que el mismo ingrese a una cabina de pintura sin estar totalmente desconectada la provisión de corriente (hay que desconectar todos los terminales de la batería) y también desmontada la ECU. El automovilista podrá llegar a limpiar la ECU exteriormente con un paño limpio y seco, o aplicando algún producto especial para limpieza exterior de computadoras, pero ni por asomo intentar quitar tapas. Las ECUs necesitan una multitud de sensores, desparramados (conectados) a través del motor, la transmisión y muchas otras partes del auto. Estos delicados elementos son los encargados de transmitir a la ECU informaciones vitales acerca del funcionamiento, por ejemplo, sobre la velocidad de las ruedas, para que la computadora procese la información y envíe las órdenes correspondientes a los actuadores (también muy sensibles) de los componentes y sistemas. Los sensores y actuadotes tampoco admiten ningún tipo de manoseo y ante
cualquier duda con ellos y con las ECUs habrá que recurrir al concesionario de la marca o a un taller especializado y de suma confianza para que los controlen. El mismo consejo vale si tenemos la mala suerte de que nos hemos quedado en la calle o en la ruta a causa de alguna falla electrónica. En este último caso no podrá solucionar el problema el personal del auxilio al que hemos llamado, pero por lo menos nos llevará el vehículo hasta el taller. Para detectar fallas de la electrónica en los automóviles se utilizan aparatos muy específicos, como los llamados scanners, que son instrumentos también electrónicos especialmente concebidos para detectar problemas con los componentes informáticos y eléctricos. Por desgracia, a veces las fallas son erráticas, y cuando ingresamos al taller nos dicen que todo está bien y cuando salimos y recorremos pocos metros o kilómetros (o muchos) vuelve a aparecer la desaprensiva falla. Aún utilizando los más sensibles instrumentos de diagnóstico, fabricados por empresas reconocidas a nivel mundial, y cuyo precio es altísimo, y apelando a la gran capacidad técnica y experiencia que tienen algunas personas del taller, en muchos casos resulta muy difícil detectar la falla que nos tiene enloquecidos y que también llega a desquiciar a los técnicos del taller. A esto hemos llegado con tantas ECUs, sensores, sistemas multiplex y tantos otros “chiches” de la informática embarcada en los vehículos, sin contar los kilómetros de cables eléctricos que posee una instalación actual, a pesar del multiplexado (técnica informática que simplifica la instalación de los cables). Pero a no desanimarse amigos lectores, es lo que tenemos, y al menos que todos decidan convertirse en fanáticos de los automóviles clásicos o de los modelos que conocieron mejores tiempos, deberemos resignarnos y aceptar las cosas que hoy nos ofrece la industria, tratando de mitigar los ratos amargos pensando que no todas son pálidas y que la electrónica es muy linda cuando todo marcha bien.
Cambio de chips en la ECU
Muchos automovilistas desean obtener algunos CV extras del motor de su auto y una manera de obtenerlos es cambiar algún chip de la ECU del motor, cuando ello es posible, porque no todas las computadoras lo permiten. El programa que afecta a las zonas que queremos modificar es un chip de la motherboard (placa madre) de la ECU. Este es la memoria PROM (memoria programable de sola lectura). En algunos casos, el chip tiene un zócalo (enchufe) del cual se lo puede retirar fácilmente y sustituirlo por otro configurado a medida, mientras que en otros vienen soldados de fábrica. Los motores con chip enchufables son más fáciles de modificar, pero desgraciadamente son muy raros de ver. El cambio de un chip que se encuentra soldado, sólo se puede realizar en un taller especializado en electrónica del automóvil que disponga de las herramientas apropiadas y de los equipos de reprogramación. Hay distintos tipos de chips para diferentes tipos de motores, pero en todos los casos los rendimientos adicionales que se obtiene son moderados, es decir, tendremos unos pocos caballos más de potencia (y unos cuantos centenares de pesos menos en el bolsillo), suficientes para alcanzar algo más de velocidad y aceleración. Esto es así porque con el nuevo chip la ECU envía órdenes al encendido y a la inyección para modificar la curva de avance al encendido y la cantidad de combustible que proyectan los inyectores.