La ECU (unidad de control electrónico) controla todos los sistemas del coche de Fórmula 1 mediante sensores y actuadores. Se comunica con el piloto a través del volante, que contiene botones y pantallas. La ECU recibe datos de múltiples sensores y los procesa usando software y mapas de calibración. Se comunica con otros dispositivos como el data logger y los ordenadores del equipo a través de interfaces como CAN, Ethernet y radio.

1. LA ECU y COMPONENTES ELECTRÓNICOSDE UN Fórmula1. Pedro Maroto

2. Índice Introducción. Volate. INTERFACES CON SENSORES Y ACUTADORES. MARVEL8. SOFTWARE. INTERFACES CON OTROS DISPOSITIVOS TELEMETRÍA OTROS DISPOSITIVOS CONCLUSIONES.

3. Introducción Con esta presentación intentaré explicar que es la ECU de un Fórmula uno y cuales son sus principales funciones. Para empezar podemos decir que la ECU para un Fórmula uno es como el microprocesador de un ordenador, ya que gestiona todos los sistemas controlados por los actuadores( distintos dispositivos que accionan otros dispositivos del coche, como por ejemplo el actuador del embrague) obtenidos por los sensores( elementos que transforman una variación física en datos) , pero siempre bajo las órdenes del piloto. La ECU es un componente electrónico del Fórmula 1 que controla otros elementos mecánicos.

4. 2.Volante El volante de un Fórmula uno es el principal interfaz que utiliza la ECU para comunicarse con el piloto. El volante no solo posee la función de dirigir las ruedas delanteras, si no que también tiene las levas con las que la ECU controla el accionamiento del embrague así como el cambio de marchas. La comunicación entre el piloto y la ECU es bidireccional, esta mantiene informado al piloto del rendimiento y del estado del motor mediante un conjunto de LEDs situados en la parte superior del volante.

5. También emplea una pantalla LCD para indicar la marcha en la que se encuentra y toda una serie de parámetros seleccionables. Además de todo esto, el volante posee una gran variedad de conmutadores que permiten configurar el funcionamiento de los principales parámetros del coche.

7. Botones . 10 y 1: Se utilizan en la selección de diversos parámetros de configuración. N: Permite colocar la caja de cambios en punto muerto. L: Limitador de velocidad. OV: Permite aumentar temporalmente el régimen de revoluciones del motor, consiguiendo incrementar la potencia. Radio: Activa la radio para hablar con el equipo. PUMP: Pone e funcionamiento una bomba que permite inyectar aceite al motor. E: Dispara un extintor colocado en el cockpit. R: Mete la marcha atrás.

8. Conmutadores giratorios IN, MID y EXIT: Configuran el comportamiento del diferencial en la entrada, durante y a la salida de las curvas respectivamente. REV: Controla el máximo régimen de giro del motor. TRQ (Indicador central): Permite seleccionar distintos mapas de motor. TYRE: Selección del tipo de neumático utilizado. PED: Regula la acción del acelerador. MIX: Regula la mezcla de gasolina y aire que se entrega al al motor.

10. 3 Interfaces con sensores y actuadores. La ECU tiene muchos canales de entrada para conectar múltiples sensores al F1. Debido a que hay una gran variedad de tecnologías utilizadas en la construcción de sensores, para conectar muchos de ellos hace falta un interfaz. La ECU tiene entradas específicas para los sensores importantes. Pero tiene también entradas genéricas, cuya tensión se encuentra entre 0 y 5, un sensor que no tenga esa tensón de salida será conectado a la ECU mediante un interfaz.

11. Unas de las mas importantes partes en la interpretación de datos facilitados por los sensores es la calibración de los mismos. Esto se consigue mediante la utilización de mapas de calibración, los cuales pueden ser vistos como tablas en las que se relaciona el valor de la magnitud física a medir con el valor de tensión leído por la ECU.

12. Marvel 8 Es una ECU con un nivel de rendimiento inferior a la que poseen los Fórmula1.Es un modelo comercial que proporciona unas altas prestaciones, es utilizado en la F2. La Marvel 8 está fabricada para controlar un motor de 8 cilindros y una caja de cambio. Puede informar de su funcionamiento al piloto mediante una conexión a un display de información situado en el volante. Posee dos mircroprocesadores.

13. Software . Las tareas mas importantes que tiente que desarrollar el software que controla la ECU son el control, la calibración y la creación de los programas informáticos que diseñarán y definirán las distintas estrategias de control. Posee dos partes: Herramientas de configuración: Los fabricantes dan un software básico de configuración junto con la ECU. Este software es instalado en ordenador que posteriormente será utilizado para meter dicho software a la ECU.

14. Aparte de esto la conexión entre el ordenador y la ECU también sirve para monitorizar los datos aportados por los sensores y comprobar las configuraciones que se realizan. Para calibrar los sensores y los actuadores se utilizan distintos mapas de calibración. Estos mapas podrán ser modificados si se quiere.

15. Generación del código de aplicación: Este código es el que proporciona la inteligencia a la ECU. Cualquier actuación de la misma está controlada o definida por una estrategia de control. Una estrategia de control es el procedimiento por el que se producen unas determinadas actuaciones según a los datos que se obtienen mediante un conjunto de entradas y siempre bajo el control de un mapa de funcionamiento.

16. Los mapas de funcionamientos mas conocidos son los que ajustan el motor, también llamados mapas motor. Dependiendo del estado de la pista, las condiciones meteorológicas, el estado de la carrera…se selecciona distintos mapas motor.

17. Interfaces con distintos dispositivos La ECU tiene que comunicarse con un conjunto de equipos. Los interfaces mas utilizados son: Bus CAN (Controled Area Network): Permite intercambiar mucha información entre los distintos dispositivos y equipos conectados a la red. La ECU emplea CAN para conectarse con los displays que proporcionan la información al piloto situados en el volante. La ECU emplea CAN para conectarse con el Data Logger.

18. Bus ARCNet: Es una red estándar de área local, permite intercambiar datos a velocidades de 2Mbps. Ethernet: Red estándar de área local, y es la mas utilizada. Alcanza velocidades de 10Mbps y una segunda versión del protocolo permite llegar a los 100Mbps. La función mas importante de Ethernet es que cuando el monoplaza está en boxes conecta la ECU con los ordenadores de los ingenieros permitiendo realizar configuraciones en esta así como la monitorización y descarga de los datos de telemetría

19. Telemetría La telemetría se define como la medición a distancia de las magnitudes físicas. En la F1 se utiliza para informar al equipo de los parámetros relacionados con el funcionamiento así como del estado de el bólido. Estos datos son recogidos por la ECU. La manera mas fácil de que los ingenieros adquieran esta información es utilizando un dispositivo llamado Data Logger. El Data Looger guarda los datos conseguidos por la ECU mientras que el bólido corre en la pista y permite descargarlos cuando el mismo llega al boxes.

20. El Data Logger tiene la posibilidad de formar parte de la ECU o ser un equipo totalmente externo e independiente. El Data Logger se conecta a la ECU mediante Ethernet. El mayor problema de este proceso es que no se puede saber cual es el estado del coche hasta que no entra en boxes. Para solucionar este problema se emplea un enlace radio entre el bólido y un equipo receptor que permite retransmisión en tiempo real.

21. Otros dispositivos. GPS: Todos los F1 llevan integrado un GPS que permite saber donde se encuentra el monoplaza en todo momento. Se instaló por razones de seguridad, para comunicar a lo pilotos de los posibles peligros de la pista. También se utiliza para realizar decisiones estratégicas durante la carrera.

22. Accident data recorders (ADR): Es algo similar al Datta Logger para poder obtener una serie de información cuando ocurre un accidente. Este sistema se sitúa en el cockpit, de manera que esté protegido y pueda guardar la información proporcionada por dos acelerómetros situados en lugares estratégicos del coche. Como dato informativo en el accidente de Robert Kubica en 2007, el polaco sobrevivió a un impacto a 230 km/h que produjo una decelearación de 75G ( lo que supone una decelaración de 735 m/s).

24. Conclusiones Orales