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¿Qué es la IMU de una moto?
La unidad de medición inercial o IMU (Inertial Measurment Unit), es un compacto dispositivo electrónico que mide e informa de aspectos como la velocidad, la orientación y fuerzas gravitacionales de una moto.
Para hacerlo, incluye una combinación de acelerómetros y giroscopios, y además de utilizarse en las motos de última generación, también se emplea en aviones, naves espaciales, drones, satélites, barcos y misiles guiados, entre otros. Al igual que en otros vehículos y aparatos, el empleo de la unidad de medición inercial en las motos ha supuesto un gran avance en el campo de la electrónica y, por tanto, en el de la seguridad de las motos. Aunque ya se incluye en modelos de media cilindrada, los más beneficiados han sido los más potentes y de mayores prestaciones, debido a que gracias a la IMU son más fáciles de controlar y pueden conducirse de manera más sencilla y segura.
Hace unos años, el sistema de control de tracción, los modos de potencia y el sistema de frenado ABS eran las únicas ayudas disponibles que se podían encontrar en las motos de producción. Sin embargo, en 2015 Yamaha fue la primera marca en incluir en sus YZF-R1 una unidad de medición inercial e incluso se atrevió a mostrar un prototipo bautizado como Motobot desarrollado sobre una YZF-R1M que era capaz de circular sin un ser humano a sus mandos gracias al empleo, entre otras cosas, de una IMU. A partir de ahí, las demás marcas de motocicletas despertaron y fueron incluyendo el dispositivo, primero en sus motos más deportivas y, posteriormente, en trail, sport-turismo, naked, etc.
La firma alemana Bosch es la que más ha apostado por el motociclismo y en la actualidad es la encargada de suministrar unidades de medición inercial a la gran mayoría de los fabricantes de motos. Desde que comenzó a trabajar en este campo, Bosch no ha cesado de evolucionar este dispositivo, y ofrece uno que es capaz de medir datos de aceleración en seis dimensiones y velocidades angulares en tres ejes.
Los sensores inerciales se utilizan para medir aceleraciones de traslación y rotación. Al combinar varios sensores inerciales en una unidad de medición inercial, las aceleraciones y rotaciones alrededor de los tres ejes se pueden medir en seis dimensiones mientras se conduce. En consecuencia, una unidad de medición inercial se puede utilizar para una multitud de aplicaciones motociclistas, así como para futuras funciones avanzadas de sistemas de asistencia al conductor y conducción automatizada. La IMU incluye un microcontrolador que ayuda a compensar el rendimiento de una moto.
¿Cómo funciona la IMU de una moto?
Para entender un poco más cómo funciona una IMU, es necesario saber qué es un giroscopio. Un giroscopio electrónico es un dispositivo que se utiliza para medir la orientación y la rotación. Estos giroscopios están acoplados a acelerómetros para detectar el movimiento y realizar mediciones precisas de la dirección.
Características del sensor IMU
Los citados giroscopios y acelerómetros están calibrados de tal manera que pueden medir el ángulo y la posición en cualquier eje o dirección. Estos sensores juntos pueden medir a lo largo de 6 ejes, que son cabeceo, balanceo, guiñada, aceleración longitudinal, aceleración vertical y aceleración transversal. Estos combinados dan el nombre de IMU de 6 ejes, que es la que utilizan actualmente la mayoría de los fabricantes. La velocidad de guiñada es la velocidad angular del movimiento de un vehículo alrededor de su eje vertical, y gracias a ello se puede llegar a compensar la velocidad de una moto con el radio de una curva.
Para la recopilación de datos del IMU se utilizan elementos de medición micromecánicos. El elemento de medición del sensor de velocidad de guiñada funciona según el principio de Coriolis, es decir, aprovecha la fuerza de inercia de una masa oscilante en un sistema giratorio. Gracias a la alta frecuencia de resonancia de 25 kilohercios, y a la unidad de accionamiento y evaluación cerrada, el elemento de medición es muy insensible a las interferencias mecánicas.
En los coches, la unidad de medición inercial contribuye a la funcionalidad de los sistemas de seguridad activa y pasiva, como el ESP (Control Electrónico de Estabilidad) y la unidad de control del airbag, así como de los sistemas de asistencia al conductor, como el control de crucero adaptativo, y tiene un rendimiento de compensación mejorado gracias a un microcontrolador integrado. La unidad de medición inercial está disponible para una gran variedad de aplicaciones de automoción, así como para futuras funciones avanzadas de sistemas de asistencia al conductor y conducción automatizada. Por ejemplo, la IMU es de vital importancia en los coches que están apareciendo últimamente y que son capaces de circular sin conductor.
¿Dónde va montada la IMU?
La IMU está conectada a la instalación eléctrica y recibe datos de distintos sensores instalados en varios puntos de la moto. Gracias a estos, es posible conocer el ángulo de inclinación exacto, la aceleración y la posición de la moto en todas las circunstancias posibles. Estos datos son luego obtenidos por la Unidad de Control Electrónico (ECU), comúnmente conocida como centralita, y se utilizan para realizar cálculos complejos para cada sistema.
Por ejemplo, los datos de aceleración vertical y ángulo de inclinación se utilizan para detectar un posible caballito durante la aceleración y reducen aún más la potencia del motor para bajar la rueda delantera. Estos cálculos de complejidad ilimitada se realizan entre 100 y 125 veces por segundo.
Usos de la IMU
Con la información de los distintos sensores de la IMU se pueden lograr las siguientes funciones:
- Control de tracción
- Control “anticaballito”.
- Control de lanzamiento o salida.
- ABS “inteligente” o de asistencia en curva.
- Control de deslizamiento.
- Control de amortiguación de suspensión activa (suspensión electrónica).
- Detección de accidentes para apagado del motor.
- Control de crucero adaptativo.
Todos estos sistemas se pueden ajustar con precisión para satisfacer las necesidades de los distintos conductores y para que intervengan en mayor o menor medida. Esta tecnología tan avanzada, que al principio se utilizaba solo en la máxima categoría de MotoGP, ahora se ha trasladado a muchas motos de producción en serie. A este ritmo de desarrollo tecnológico, no resultará extraño si algún día llegamos a ver motos “inteligentes” corriendo en circuitos sin ninguna intervención humana.
