Come testare a banco le centraline ECU

Molte ormai sono le aziende che si dedicano alla riparazione, la rimappatura e la rigenerazione delle centraline ECU (Engine Control Unit – Unità di Controllo Motore) per il settore autobobilistico.
Tutte lavorano pressoché allo stesso modo: riprogrammare le EEPROM con la finalità di aggiungere o togliere funzionalità (modificando parte di codice o di firmware) e riconsegnano la centralina al committente.
Le aziende più smaliziate e specializzate, riescono anche a fare qualche riparazione sostituendo i componenti elettronici difettosi e riportando alla funzionalità un dispositivo defunto.

Alla fine del lavoro però, tutti hanno lo stesso problema: come poter testare la centralina per verificare che tutto sia a posto?
A rigor di logica servirebbe l’auto (su cui era installata la centralina) quindi testare dinamicamente (cioè con il motore acceso) se tutto è come ci si aspetta.

Purtroppo non sempre questo è possibile perché il riparatore è solitamente distante o non è disponibile a muoversi fino all’auto da riparare, e allora si rimanda la centralina al cliente senza provarla incrociando le dita e sperando che tutto sia a posto come ci si aspetta.

L’altra opzione è trovare un’auto uguale, scodificare totalmente la centralina per farla accettare alla nuova auto e testare, ma questo richiede comunque la disponibilità di un’auto pressoché identica per effettuare tutte le prove e comunque servirà una ulteriore scodifica alla fine del test per poter fare riallineare la centralina all’auto originaria.

Tutto un po’ troppo complicato e sicuramente poco efficiente, non credete?

Vita più facile per i riparatori

Vi è però una soluzione molto più semplice ed efficace che permetterebbe di fare test dinamici molto più facilmente e direttamente sul banco del riparatore.

Basta disporre di un generatore di segnali, che simula la stessa ruota fonica del sensore di giri e tutto potrebbe essere risolto con molta semplicità ed economia.
Serve solo scodificare (la prima volta) la centralina per predisporla a funzionare su qualunque tipo di vettura ed eliminare l’immobilizer (che ne blocca l’avviamento); lavoro che è semplicissimo da eseguire per chi si diletta da tempo in questo mestiere.

In pratica poi, a centralina sbloccata, basterà alimentare la centralina con i 12V ed iniettare i segnali dei giri sull’ingresso del sensore… la centralina si predispone naturalmente a funzionare (come se venisse messa in moto normalmente), di conseguenza inizierà a funzionare l’iniezione, lo scintillio delle candele e tutta la strumentazione di bordo, esattamente come se fosse realmente connessa al proprio motore.

Sono infatti funzioni primordiali che, nel 95% delle centraline, funzionano sempre e comunque anche se rimangono disconnesse dai sensori di fase e da tutti gli altri sensori accessori quali pressione olio, temperatura, sonde lambda ed altri sensori che solitamente sono installati sui moderni veicoli.

Funzioni primordiali dicevo perché l’importante, di solito, è che in primis, il motore si avvii ed arrivi l’energia dal generatore, poi partono i controlli più sofisticati e tutte le verifiche di funzionalità più complesse.

Noi andiamo a sfruttare questi primi secondi per la verifica funzionale della ECU, perché sappiamo che quando gli istanti iniziali falliscono vuol dire che abbiamo sbagliato qualcosa a livello di programmazione (come è anche vero che se i primi secondi di avvio sono Ok anche la programmazione effettuata è quasi certamente a posto).

Parliamo quindi di disporre di un generatore di segnali speciale che simuli perfettamente la rotazione dell’albero motore e che ‘inganni’ la centralina a credere che il motore sia stato avviato realmente e quindi si deve svegliare dal torpore ed iniziare ad attivare tutti i dispositivi periferici necessari al sustentamento del moto; cioé iniezione e candele (per la benzina), pompa rail ed iniezione (per il diesel).

Questo generatore che ci necessita è però un po’ speciale e solitamente è diverso a seconda dei modelli e le marche di motore.
In origine il segnale viene generato dall’accoppiamento di uno speciale ingranaggio (chiamato letteralmente ruota fonica) ed un sensore che solitamente è sviluppato in differenti tecnologie: magneto induttivo (che è il più comune e genera onde sinusoidali) e digitale (effetto hall o magneto resistivo che genera segnali squadrati).

Come funziona

La ruota fonica è strettamente solidale all’albero motore (ogni giro del motore corrisponde ad un giro della sua ruota fonica) e dispone di uno o più punti di sincronizzazione che aiuta la centralina a capire istante per istante, l’esatto angolo effettuato dal motore e quindi la posizione nei 360° di un angolo giro.

Poniamo ora che la ruota fonica disponesse di 60 denti (che è poi la maggioranza dei casi per le auto europee), dividendo l’angolo giro per 60 denti (360°/60) possiamo verificare che si ha un passaggio di un dente ogni 6° (quindi la risoluzione è di 1/60-esimo di giro) cosicché la centralina viene informata ogni 6° della regolarità di moto del motore, della posizione dell’albero e del completamento esatto del giro su cui calcolare l’anticipo, la scintilla e l’iniezione.
Ad ulteriore chiarezza, il riferimento del punto morto (e quindi il riferimento di inizio conteggio) viene segnalato alla centralina con l’assenza di 2 denti; per questo che le ruote foniche dei rilevatori di giri si indicano nei modi che segue: 60-2; 36-1; 30-1… ecc. per indicare che sulla ruota fonica da 60 denti mancheranno di 2 denti consecutivi come riferimento, nella ruota fonica da 36 denti mancherà un dente e così via.

Non tutte le ruote foniche sono però così semplici, in alcune vetture anglosassoni gli ingegneri si sono molto sbizzarriti (ancora di più di quelle di origine asiatica). Come esempio riporto la pazzesca ruota fonica montata sul Freelander Land Rover diesel a 5 cilindri dove, in una ruota da 36 denti, le sequenze dei denti risultano così disposte: 7-4-9-5-6- (il trattino indica un dente mancante dopo ogni sequenza). Inutile quindi dire quanto possa essere difficile simulare un tale treno di impulsi con mezzi di fortuna se non si dispone di un apposito generatore.
Va anche notato che la centralina si aspetta un segnale veramente ineccepibile in ingresso e non accetterà mai come valido uno o più denti mancanti (o eccedenti) dall’intero treno, una pausa che non sia esattamente lunga come il tempo degli altri denti della sequenza o che la fluttuazione in frequenza sull’intero giro non sia sufficientemente stabile e regolare (la particolare sofisticazione sul controllo di questo segnale è giustificata dal fatto che uno scarto di pochi gradi in lettura sarebbe comunque esagerato ai fini della perfetta fasatura ed una irregolarità di fluttuazione significherebbe una rotazione irregolare e quindi un serio problema meccanico al motore di conseguenza viene immediatamente bloccata ogni periferica ai fini di fermare il moto il più presto possibile).

Perché Fast Tools

I generatori di segnali Fast Tools sono stati studiati proprio per questo scopo e sono consigliati a tutti i riparatori di centraline motore, per chi offre elaborazioni, rimappature, scodifiche e chi ne riprogramma il firmware o sostituisce i componenti.

Il sistema Fast Tools risolve il problema di test a banco delle centraline già elaborate utilizzando un compatto sistema a microcontrollore che genera l’esatta sequenza del sensore di giri e ne permette il test immediato a banco e senza necessità dell’auto.

Ulteriori informazioni e chiarimenti sul prodotto in questa pagina.

Implementazioni

Al momento sono disponibili diversi modelli per diverse marche, altri saranno disponibili a seconda delle richieste e delle esigenze specifiche

  • FIAT 001  per Punto, Tipo, Panda, Sedici e molti altri modelli del circuito FCA e non basati su ruota fonica 60 denti-2 che prevede uscita segnale di giri per sensore induttivo e uscita di fase per sensore Hall
    Adatta quindi per test su ECU Sirius32, EDC15C2 PSA, IAW59F, IAW5AF, IAW5NF(tutte), IAW16F, IAW1AP, …e molte altre.
  • Mercedes 001 per molti modelli Mercedes basati su ruota fonica dei giri a 60 denti -2 che prevede uscita segnale di giri per sensore induttivo e uscita di fase per sensore Hall (richiedere via email)
  • Land Rover 001 per i modelli Discovery e Defender  basati su ruota fonica 36 denti (7-4-9-5-6-) che prevede la sola uscita segnale di giri per sensore induttivo
  • Twin 001 per molti dei modelli molto diffusi sul mercato offre due uscite per 2 differenti ruote foniche (da 60-2 denti e da 36-1 denti), è adatto per testare la maggior parte delle centraline ECU con ingressi a sensori induttivi e che non prevedono il segnale di fase.
    Si adatta per test su ECU Sirius32, EDC15C2 PSA, IAW59F, IAW5AF, IAW5NF(tutte), IAW16F, IAW1AP, …e tutte le centraline con ruota fonica a 32 denti per molti modelli Ford e Toyota

Le istruzioni complete dell’apparecchio sono scaricabili da qui

Per altri prodotti dedicati alla diagnostica leggi anche AutoFast: la diagnostica Fiat innovativa, DailyFast: la soluzione ai Daily Iveco che non si avviano a freddo e Fast Level per la verifica dell’efficienza dei sensori di giri e di fase

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