Ems gasoline 2 textbook spanish

  • Published on
    03-Nov-2014

  • View
    7

  • Download
    2

DESCRIPTION

SISTEMA DE INYECCION ELECTRONICA DE GASOLINA DE LA MARCA KIA

Transcript

  • 1. EMS Gasolina 2 Desarrollado por Kia Motors. Todos los derechos reservados

2. EMS Gasolina 2 ndice Tema Pgina Entradas y salidas 3 Sensor de posicin del cigeal / eje de levas 5 Sensor de posicin del estrangulador 7 Sensor de posicin del acelerador 8 Sensor de flujo de masa de aire / sensor de presin baromtrica 9 MAF del tipo deteccin por presin 11 MAF del tipo alambre incandescente / lmina incandescente 12 Sensor de presin del mltiple / presin baromtrica 14 Sensor de oxgeno 16 Sensor de temperatura del refrigerante del motor 18 Sensor de velocidad del vehculo 19 Interruptores 20 Miscelneos 21 Entradas y salidas 22 Rels, Inyector y vlvula de control CVVT 24 Actuador de velocidad de ralent, motor paso a paso 25 Actuador de velocidad de ralent, vlvula rotatoria 27 Rel del ventilador de refrigeracin / mdulo de control 28 Vlvulas solenoide 29 Motor del estrangulador ETC 30 Generacin de chispa 31 Miscelneos 33 Men de diagnstico del Hi Scan Pro 34 Men de diagnstico del GDS 35 Rev:0 01.01.2007 2 FLGM-2ST8K 3. EMS Gasolina 2 Entradas y Salidas Como se aprendi anteriormente, el corazn del sistema de control del motor es la unidad de control, que procesa las seales de entrada y controla los actuadores de acuerdo con estas. Primero daremos una mirada a la finalidad de las seales individuales brevemente. La seal MAF / MAP se utiliza para detectar la cantidad precisa de aire aspirada por el motor. El sensor de presin baromtrica detecta la presin del aire para conseguir informacin acerca de la densidad del aire. Los sensores de oxgeno delantero y trasero detectan el contenido del oxgeno y permiten la revisin de la funcionalidad del convertidor cataltico. El interruptor de freno y el de embrague detectan la posicin del pedal de freno / embrague. El interruptor de carga elctrica y el terminal FR se utilizan para detectar la carga elctrica y mantener estable el ralent. El interruptor / sensor de presin de la direccin asistida se utiliza para detectar la presin de la direccin con el fin de mantener estable el ralent. El sensor de temperatura de refrigerante del motor se utiliza para detectar la temperatura del refrigerante con el fin de ajustar el encendido y la cantidad de inyeccin. El sensor de posicin del estrangulador se utiliza para detectar la cantidad que esta presionado el pedal. Esta seal se utiliza para suministrar la salida de potencia demandada por el conductor. El sensor de ngulo del cigeal se utiliza para detectar la posicin y velocidad del cigeal. Esta seal es una de las principales para determinar la cantidad y el tiempo de la inyeccin. El interruptor de encendido se utiliza para suministrar energa al sistema MPI, la seal del cigeal se utiliza para detectar que el motor esta girando (utilizada para la inyeccin inicial). La seal de voltaje de la batera detecta el voltaje disponible. Esta seal se utiliza para compensar algn retraso en los actuadores (por ejemplo, inyectores) generado por el bajo voltaje. El sensor de detonacin de utiliza para detectar la detonacin del motor. Esta seal se utiliza para optimizar la sincronizacin del encendido. El sensor de falla en el encendido se utiliza para detectar problemas en el circuito de encendido. Rev:0 01.01.2007 3 FLGM-2ST8K 4. EMS Gasolina 2 El sensor de corriente inica detecta la calidad de la combustin. Esta seal se utiliza para ajustar cada cilindro individualmente a las condiciones ptimas de funcionamiento. La seal del sensor de temperatura de aceite del motor detecta la temperatura del aceite. Esta seal se utiliza para compensar el cambio en la densidad del aceite para el control apropiado del CVVT. El sensor de velocidad del vehculo detecta la velocidad del vehculo y se utiliza para permitir el control dependiente de la velocidad (por ejemplo funcin de desaceleracin amortiguada). La seal de velocidad de la rueda para el mismo propsito y adicionalmente en oportunidades se utiliza para la deteccin de camino spero. El sensor de aceleracin detecta la aceleracin vertical del chasis. Esta seal se utiliza para la deteccin de camino spero. El interruptor inhibidor y el interruptor de neutro se utilizan para detectar la posicin neutral de la transmisin. Esta seal se utiliza para permitir el encendido del motor. En el caso del interruptor inhibidor, tambin se detecta el enganche de una marcha para compensar la velocidad de ralent. El interruptor de Aire Acondicionado/ interruptor triple / transductor de presin se utiliza para detectar si el compresor del A/C esta activado. Esta seal se utiliza para compensar el ralent. El bus de comunicacin se utiliza para el enlace entre la unidad de control con los sistemas, por ejemplo, para recibir la solicitud de reduccin de torque (por ejemplo, desde el TCS). La seal del inmovilizador se utiliza para permitir el funcionamiento del motor. La demanda de salida de diagnstico, se recibe desde la herramienta de escaneo. Las seales de entrada se describirn en detalle posteriormente en la seccin de sensores y actuadores. Rev:0 01.01.2007 4 FLGM-2ST8K 5. EMS Gasolina 2 Sensor de Posicin del Cigeal / Eje de Levas Como ya vimos, el sensor de ngulo del cigeal se utiliza para detectar la velocidad del motor y la posicin de los pistones en el cilindro y el sensor de posicin del eje de levas detecta el punto muerto superior del cilindro No 1. En algunos sistemas el sensor de posicin del cigeal y posiblemente tambin el sensor de posicin del eje de levas estn instalados en el distribuidor. Esto es posible ya que el distribuidor esta conectado mecnicamente al cigeal y al eje de levas. Existen deferentes mtodos de deteccin de la posicin, como se muestra en el ejemplo. Un mtodo es utilizar una barrera liviana, otros son la aplicacin de elementos sensores inductivos o del tipo hall. La seal de salida difiere de acuerdo al sistema actual aplicado y puede ser anloga o digital, como se indica en el ejemplo. Basado en la entrada del sensor, el ECM calcula: la velocidad del motor y junto con la seal del sensor MAF o MAP, la carga del motor. Dependiendo del sistema y diseo del sensor, puede determinarse tambin la secuencia de encendido e inyeccin solamente con el sensor de ngulo del cigeal. Esto es posible por ejemplo, utilizando la diferencia de seal producida por una ranura ms larga en la rueda de impulsos. Por este medio puede identificarse el cilindro en el punto muerto superior para calcular la secuencia de encendido e inyeccin. Rev:0 01.01.2007 5 FLGM-2ST8K 6. EMS Gasolina 2 En los ltimos modelos, los sensores de posicin del cigeal y del eje de levas estn detectando la posicin del eje correspondiente directamente para mayor precisin. Prescindiendo de la posibilidad de obtener ambas datos a travs de un sensor solamente, en muchos sistemas la seal adicional desde el sensor CMP se utiliza para distinguir el PMS del cilindro #1 y #4. En los motores con CVVT, el sensor de posicin del eje de levas tambin se utiliza para controlar la posicin precisa del eje. En caso de una falla del sensor de eje de levas, dependiendo del sistema, el encendido del motor puede o no estar disponible. Si la falla se produce con el motor funcionando, este seguir en funcionamiento, debido a que la posicin del motor puede calcularse con la seal de ngulo del cigeal una vez que se ha detectado el PMS del cilindro #1. En tal caso de deshabilita el control de detonacin. Si el sensor de ngulo del cigeal falla, es imposible el arranque y funcionamiento del motor. La forma de onda mostrada en el ejemplo corresponde a un sensor anlogo. Rev:0 01.01.2007 6 FLGM-2ST8K 7. EMS Gasolina 2 Sensor de Posicin del Estrangulador Este sensor detecta el ngulo de apertura de la vlvula de aceleracin. Bsicamente, este es un potencimetro conectado mecnicamente con el eje del estrangulador. Este crea un cambio de voltaje, relacionado con la posicin del estrangulador. Dependiendo del sistema, el sensor TPS puede tener dos lneas incorporadas, en este caso se producen dos salidas de seales independientes (TPS1 y TPS2). Adems, el TPS esta disponible con y sin contacto de ralent. Con contacto de ralent: Detecta la posicin de ralent mediante la activacin a ON del interruptor de ralent. Sin el contacto de ralent: La posicin es detectada por el valor de voltaje de salida, usualmente 0.6V 0.9V. Con este voltaje el ECM sabe si el estrangulador de aceleracin esta cerrado. Los motores equipados con un TPS sin contacto de ralent necesitan una adaptacin para determinar si el estrangulador del acelerador esta cerrado o abierto, pues el voltaje puede cambiar debido a desgaste mecnico, etc. Dentro del rango de funcionamiento ambos tipos suministran una salida de voltaje lineal. La seal se utiliza para determinar la carga en ralent, carga parcial y plena carga del motor. Tambin las correcciones de la relacin de aire combustible y el corte de combustible estn basadas en la seal del TPS. En el caso de la deteccin de aceleracin completamente abierta, el A/C es desactivado y algunos sistemas el control de lazo cerrado para las emisiones se detiene. Si la seal del TPS es incorrecta pueden aparecer los siguientes sntomas: RPM del motor incorrecta, aceleracin pobre, alto consumo de combustible, altas emisiones (CO y HC). An con el TPS desconectado es posible observar el ngulo del TPS en los datos actuales de algunos sistemas de control del motor. En este caso se trata de un valor calculado en base de la seal MAF / MAP. El resistor indicado en la imagen tiene una muy alta resistencia y se utiliza para el auto diagnstico y para el voltaje a prueba de fallas en el caso de un circuito abierto. Durante el funcionamiento normal este resistor no tiene efecto. Rev:0 01.01.2007 7 FLGM-2ST8K 8. EMS Gasolina 2 Sensor de Posicin del Acelerador Como no hay conexin mecnica entre el pedal del acelerador y el estrangulador, si el vehculo esta equipado con un sistema electrnico de aceleracin, la posicin del acelerador (intencin del conductor) debe notificarse al ECM, controlando ste el estrangulador electrnico. Esto se realiza a travs del sensor de posicin del pedal acelerador. De forma similar al sensor de posicin del estrangulador, este es bsicamente un potencimetro. Dos lneas independientes de deteccin estn integradas al sensor como respaldo una de la otra (por razones de seguridad). Nota: Tambin es posible que la seal no sea diametral, pero ambos voltajes se mueven en la misma direccin. Por lo tanto siempre es necesario referirse al Manual de Servicio para el valor correcto de la seal de la forma de onda. Rev:0 01.01.2007 8 FLGM-2ST8K 9. EMS Gasolina 2 Sensor de Flujo de Masa de Aire / Presin Baromtrica El sensor volumtrico de flujo de aire VAF mide el volumen de aire en la admisin. Para realizar esto utiliza el principio de vortice de Karman. Cuando se ubica una columna de seccin triangular en una corriente de aire, se generan torbellinos alternadamente a cada lado de la columna. El nmero de torbellinos generados es proporcional al volumen del flujo de aire en un tiempo dado. Mientras mayor es el flujo de aire, ms torbellinos se generan. La cantidad de torbellinos y por lo tanto la cantidad de aire es medido por el VAF, que esta compuesto por los siguientes elementos: Rectificador: Rectifica el flujo de aire de la admisin que ingresa a travs del filtro Transmisor: Transmite ondas ultrasnicas Receptor: Recibe las ondas ultrasnicas Amplificador: Amplifica la seal Modulador: Convierte las ondas ultrasnicas recibidas en pulsos elctricos Las ondas ultrasnicas que son creadas por el transmisor son enviadas al receptor. Cuando no hay flujo de aire, no se generan torbellinos y las ondas ultrasnicas necesitan un tiempo fijo para alcanzar el receptor, tiempo de referencia (T). Tan pronto comienza el flujo de aire se generan los torbellinos. Cuando un torbellino que gira en sentido horario pasa entre el transmisor y el receptor, la direccin de transmisin de la onda ultrasnica es la misma que la del movimiento del aire de la mitad del torbellino y por lo tanto el tiempo necesario para que la onda ultrasnica alcance al receptor es ms corto que el tiempo de referencia. Cuando un torbellino con sentido anti horario pasa frente al transmisor, el tiempo de viaje de la onda es ms largo. Rev:0 01.01.2007 9 FLGM-2ST8K 10. EMS Gasolina 2 Como los torbellinos en sentido horario y en sentido anti horario pasan frente al transmisior de modo alternado, el tiempo de viaje tambin alterno. La cantidad de cambios en un tiempo especfico se utiliza para el clculo de la cantidad de aire. Despus que el receptor capta la seal, el modulador la transforma en impulsos elctricos, de forma que pueda ser utilizada por el ECM. Sensor de presin baromtrica Ya que el flujo de aire no es suficiente para conseguir una medicin precisa de la cantidad de aire en la admisin, se utiliza un sensor baromtrico para detectar su densidad. La presin atmosfrica vara con el clima y la altitud. A gran altitud, el aire es menos denso; por lo tanto, tiene menos presin. Adicionalmente, el clima modifica la presin del aire. Este sensor funciona parecido al sensor MAP con la excepcin que este mide presin atmosfrica. Frecuentemente esta ubicado dentro del ECM; en este caso, es necesario el reemplazo del ECM si el sensor se daa. Mediante la combinacin de estas dos informaciones, puede medirse con precisin la cantidad de aire. El sensor de presin baromtrica no se utiliza slo en combinacin con el sensor ultrasnico de vortice de Karman, sino que tambin est instalado en muchos otros sistemas para medir la presin baromtrica (densidad del aire) y para hacer las correcciones necesarias de la medicin del aire / combustible. MAF del Tipo Deteccin por Presin Rev:0 01.01.2007 10 FLGM-2ST8K 11. EMS Gasolina 2 Tambin el sensor de flujo de aire mostrado en la imagen utiliza el principio de vortice de Karman y tiene una columna de seccin triangular para generar torbellinos. La diferencia con el sistema anterior es la forma como se detecta la cantidad de torbellinos alternos. En lugar de detectar el tiempo de conduccin de las ondas ultrasnicas, se utiliza un sensor de presin para detectar las fluctuaciones de presin producidas por los torbellinos. Mientras mayor la cantidad de fluctuaciones de presin, mayor es el flujo de aire. Rev:0 01.01.2007 11 FLGM-2ST8K 12. EMS Gasolina 2 MAF Tipo Alambre Incandescente / Lmina Incandescente Para una mayor precisin en la medicin, se desarrollaron los sensores de flujo de masa de aire, que miden la masa del aire en la admisin. El elemento principal para medir la masa de aire es el alambre incandescente o en las versiones posteriores, la lmina incandescente. El alambre incandescente se mantiene a temperatura constante a travs de un circuito electrnico de control. Un incremento en el flujo de aire provocara una rpida prdida de calor del alambre, la que ser compensada enviando ms corriente a travs de este. Esta corriente es medida y una seal de salida proporcional a ella se enva al ECM. El tipo de lmina incandescente utiliza el mismo principio, pero incluye algunas mejoras: respuesta ms rpida, un diseo simplificado de desvo reduciendo el largo del alambre sensor, una mejor conexin con el cuerpo del acelerador, menor costo de fabricacin y reduccin de acumulacin de polvo en la superficie del sensor. Basado en la aplicacin especfica, puede contener adems un sensor de temperatura de aire. El IAT se utiliza para detectar la temperatura ambiental en un arranque en fro y la temperatura del aire de admisin a medida que el motor calienta el aire que ingresa, debido al cambio de presin y densidad que se produce con la temperatura. En base al flujo de aire el ECM calcula: la duracin de la inyeccin, la sincronizacin del encendido. Rev:0 01.01.2007 12 FLGM-2ST8K 13. EMS Gasolina 2 El conducto del sensor MAF debe estar libre de suciedad para funcionar apropiadamente, si el conducto esta bloqueado o si el sensor MAF genera una salida incorrecta, el motor puede mostrar los siguientes sntomas: aunque el motor generalmente arrancar, funcionar deficientemente y podra detenerse en condiciones de ralent. Es posible que no se fije un DTC si se produce este problema. Si el IAT esta defectuoso o genera una salida incorrecta, el motor puede mostrar los siguientes sntomas: aceleracin pobre, imposibilidad de correccin del tiempo de encendido, lo que puede generar detonacin y alto consumo de combustible. Nota: Una estrategia para determinar un arranque en fro es la comparacin de las seales IAT y ECT, si ambas estn dentro de un rango de 8C una de la otra a bajas temperaturas, esto corresponde a un arranque en fro. Rev:0 01.01.2007 13 FLGM-2ST8K 14. EMS Gasolina 2 Sensor de Presin Absoluta del Mltiple / Presin Baromtrica Otro mtodo de medicin de la cantidad de aire es el uso de un sensor de presin absoluta del mltiple. El MAP detecta los cambios de presin en el mltiple de admisin causados por las condiciones de funcionamiento del motor tales como, la velocidad del motor y la apertura del estrangulador de aceleracin. El sensor MAP esta compuesto por un chip de silicio piezo resistivo y un Circuito Integrado (IC). Se aplica vaco a un lado y la presin del mltiple al otro lado. Mediante esta combinacin el chip se deforma y por lo tanto cambia su resistencia. La cantidad de deformacin depende solamente de la presin del mltiple, pues la presin en la cmara de vaco permanece constante. Este cambio en la resistencia se utiliza para el clculo de la presin en el mltiple y finalmente permite calcular la cantidad de aire en la admisin. El sensor MAP puede estar instalado en la cmara dinmica o en el conducto de admisin. Sensor de presin baromtrica Adicionalmente a la seal de MAP, se mide la presin baromtrica, debido a que la densidad del aire no es constante. Por lo tanto no es suficiente, para conseguir una medicin precisa de la cantidad de aire, slo la medicin de la presin del mltiple. El sensor baromtrico se utiliza para detectar la densidad del aire ambiental. La presin atmosfrica vara con el clima y la altitud. A gran altitud el aire es menos denso, por lo tanto, tambin tiene menos presin. Adicionalmente, el clima modifica la presin del aire. Este sensor funciona de manera parecida al MAP con la excepcin que mide la presin atmosfrica. Frecuentemente esta localizado dentro del ECM, en este caso es necesario reemplazar el ECM si el sensor est daado. Rev:0 01.01.2007 14 FLGM-2ST8K 15. EMS Gasolina 2 Con la combinacin de estos dos datos, la cantidad de aire puede ser medida con precisin. El sensor de presin baromtrica no se utiliza solamente en combinacin con el sensor ultrasnico de vortice de Karman, sino que tambin esta instalado en muchos otros sistemas para medir la presin baromtrica (densidad del aire) y realizar las correcciones necesarias de la medicin del aire / combustible. Si un motor esta equipado con un turbo cargador, puede detectarse la presin de ste. El sensor utilizado para esto es similar al MAP, precisamente ste mide la presin negativa y positiva en comparacin con la presin atmosfrica. Rev:0 01.01.2007 15 FLGM-2ST8K 16. EMS Gasolina 2 Sensor de Oxgeno Este sensor mide la cantidad de oxgeno en los gases de escape. Existen dos tipos diferentes: el sensor de oxgeno de Zirconio y de Titanio. Prescindiendo del hecho de que la construccin y las seales son diferentes, la finalidad de ambos sensores es la misma. El sensor de oxgeno detecta si la relacin rica o pobre de aire/combustible. Basado en las seales de estos sensores, el ECM corrige la cantidad de inyeccin de combustible, para conseguir el valor Lambda 1. Esto es necesario para que el convertidor cataltico de tres vas funcione con su mxima eficiencia. Tipo Platino: El Platino esta expuesto a la atmsfera en un lado y a los gases de escape en el otro. Debido a la diferencia en la cantidad de oxgeno entre la atmsfera y los gases de escape, se genera un voltaje. Cuando la mezcla aire/combustible es pobre, el voltaje generado es bajo. Por el contrario, cuando la mezcla es rica, el voltaje es alto. Un voltaje superior a 450mV indica una relacin aire / combustible ms rica que la estequiomtrica y la duracin de inyeccin se reducir. Un voltaje inferior a los 450mV indica una relacin ms pobre que la estequiomtrica, aumentando la duracin de la inyeccin. Como las correcciones se producen alternadamente, la seal de salida muestra una conmutacin permanente si el funcionamiento es correcto. Los sensores necesitan calentarse a aproximadamente 300C para iniciar su funcionamiento. Rev:0 01.01.2007 16 FLGM-2ST8K 17. EMS Gasolina 2 Tipo Titanio: El titanio cambia su resistencia en relacin con la concentracin de oxgeno. Se suministra un potencial de 5V al sensor. Como la resistencia del sensor cambia, la seal de voltaje al ECM tambin cambia. Si la cada de voltaje es baja, esta es una mezcla rica, si es alta, la mezcla es pobre. El voltaje resultante es detectado por un comparador. Si esta sobre el punto de conmutacin de 2.5V, la salida del comparador es alta (mezcla rica). Si esta bajo 2.5V, la salida es baja (mezcla pobre). Los ltimos sistemas utilizan sensores de oxgeno delanteros y traseros con el fin de comprobar la funcin del catalizador. Si el convertidor cataltico esta buenas condiciones, la seal desde el sensor trasero es muy diferente a la del sensor delantero en trminos de altura de seal y especialmente en trminos de fluctuacin de frecuencia. Si la seal entre el sensor delantero y trasero esta cercana una de la otra, esto indica que el convertidor cataltico esta deteriorado. Rev:0 01.01.2007 17 FLGM-2ST8K 18. EMS Gasolina 2 Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor El sensor de temperatura del refrigerante del motor monitorea la temperatura del refrigerante, su valor de resistencia disminuye cuando la temperatura del refrigerante aumenta. La seal del ECT se utiliza para determinar el enriquecimiento de combustible necesario para suministrar un buen rendimiento del motor en fro. Adicionalmente a los clculos de combustible, la seal de ECT juega un rol importante en casi todas las funciones del ECM. El ECM utiliza la informacin del ECT para: el clculo de la duracin bsica de inyeccin, sincronizacin de encendido, sincronizacin variable de vlvulas, control de ralent, control del ventilador de refrigeracin. El sensor esta ubicado, normalmente, cerca de la salida del agua en la culata. En el caso que el ECT no este funcionando apropiadamente, pueden producirse los siguientes sntomas: Pobre desempeo del motor, sobrecalentamiento de este, capacidad de arranque insuficiente y alto consumo de combustible, altas emisiones de CO y HC. Para el correcto funcionamiento del CVVT, tambin se comprueba la temperatura de aceite del motor. El principio de funcionamiento de este sensor es el mismo que el del ECT. Esta informacin es necesaria para compensar el cambio de viscosidad del aceite debido a la temperatura. Adicionalmente al ECT, la temperatura del aire de admisin se utiliza para detectar la condicin de partida en fro comparndo las seales del IAT y ECT. Si ambos estn dentro un rango de 8C uno del otro, el ECM asume que es un arranque en fro. Rev:0 01.01.2007 18 FLGM-2ST8K 19. EMS Gasolina 2 Sensor de Velocidad del Vehculo Este sensor detecta la velocidad del vehculo. Dependiendo del modelo y aplicacin, se utilizan diferentes tipos de sensores: tipo inductivo, tipo hall, interruptor de lmina, sensor activo de velocidad de la rueda. Tambin hay disponibles diferentes posiciones de instalacin: en el tablero de instrumentos, en el cuerpo de la transmisin o en el eje (sensor de velocidad de la rueda). La seal de velocidad del vehculo se utiliza para controlar funciones tales como el control de velocidad en ralent (funcin de amortiguacin del estrangulador al desacelerar), control del ventilador de refrigeracin, deteccin de camino spero (por la seal de velocidad de la rueda). El tipo interruptor de lmina es accionado por el cable del velocmetro. Los componentes principales son el imn, el interruptor de lmina y el cable del velocmetro. A medida que el imn gira, los contactos del interruptor se abren y cierran cuatro veces por revolucin. Los sensores del tipo hall, tambin referidos como sensores activos de velocidad de la rueda (WSS) tienen la ventaja de que pueden detectar velocidades cercanas a cero. El sensor genera una seal basada en su consumo de corriente. Este entrega una corriente pequea (aproximadamente 7mA +/-20%) al ECM, esta pequea corriente es utilizada por el elemento sensor y es interpretada como una baja seal. El MRE esta conectado a un comparador, tan pronto como el comparador activa el transistor, se suministra alta corriente (14mA +/-20%) al ECM, la que se interpreta como una seal alta. La lnea de seal del sensor esta conectada a tierra a travs de una resistencia de 115 Ohm dentro del ECM. Existen diferentes configuraciones mediante las cuales la seal del sensor de velocidad del vehculo ingresa al ECM. Informacin detallada acerca de este sensor puede encontrarse en el material de entrenamiento de ABS. Para una prueba apropiada del sensor referirse al Manual de Servicio, debido a que no puede revisarse con la medicin de resistencia, etc. Rev:0 01.01.2007 19 FLGM-2ST8K 20. EMS Gasolina 2 Interruptores Las seales de los interruptores se utilizan en varios lugares para detectar si cierto componente esta activado a ON o desactivado a OFF. Los interruptores pueden estar instalados no slo en el lado de suministro de energa, sino que tambin en el lado de tierra, generalmente los circuitos de deteccin del interruptor incorporan un transistor de tipo pull down o pull up. La seal del interruptor de freno se utiliza para detectar si el freno esta o no aplicado. Esta seal se utiliza por ejemplo para cancelar la operacin de control de crucero si se presiona el freno. El interruptor de embrague se utiliza para detectar si el embrague esta o no presionado, esta seal tambin cancela la operacin del control de crucero si el embrague esta presionado. La seal de encendido en ON suministra voltaje al sistema y sus componentes. Adems de detectar el voltaje en el sistema, se utiliza para compensar la condicin de bajo voltaje. Otra seal desde el interruptor de encendido es la seal de arranque, la que indica que la llave se ha girado a la posicin START. Esta seal se utiliza por ejemplo para controlar la inyeccin y el sistema durante el arranque. La salida de diagnstico solicitada desde la herramienta de escaneo es recibida a travs del conector de enlace de datos. La seal A/C y la seal desde el interruptor triple y el sensor de presin A/C (transductor) se utilizan para compensar la carga adicional y mantener estable la velocidad de ralent. La seal del interruptor inhibidor se utiliza para detectar la posicin de las marchas. Esta seal permite el arranque slo si la transmisin esta en neutro y para compensar la carga adicional del motor si el slector se mueve a D o R. Generalmente la velocidad de ralent aumenta en este caso. Rev:0 01.01.2007 20 FLGM-2ST8K 21. EMS Gasolina 2 Miscelneos El sensor de aceleracin se utiliza para evitar una confusin de condicin de camino spero con falla de encendido. Como en un camino irregular las ruedas pueden perder adherencia con la superficie del camino, en este caso la velocidad del motor podra variar debido a que hay mucho menos carga en el motor si la rueda esta en el aire. Generalmente estas variaciones en la velocidad del motor se utilizan para detectar fallas de encendido, por lo que un camino spero pudiera conducir a una deteccin incorrecta de mal encendido. Para evitar esto, la deteccin de falla de encendido se cancela si la seal desde el sensor de aceleracin sobrepasa un cierto valor. En los vehculos equipados con ABS, no existe este sensor, pues la condicin de camino spero puede ser detectada por las seales de los sensores de velocidad de la rueda. Algunos modelos no tienen ABS y tampoco sensor acelerador: en estos vehculos se encontrar un sensor de velocidad de la rueda simple para la finalidad de deteccin de camino spero. El bus de comunicacin se utiliza para compartir informacin con otros sistemas. Por ejemplo, la seal de velocidad del vehculo puede ser recibida desde el sistema ABS mediante esta lnea. O la solicitud de reduccin de torque puede venir por esta lnea, etc. El interruptor de direccin asistida se utiliza para detectar la carga adicional si se gira el volante de direccin. Esta seal se utiliza para mantener estable el ralent y evitar que el motor de cale. El terminal FR se utiliza para detectar la carga adicional creada por el alternador. Si el consumo elctrico es alto, especialmente si hay un incremento de consumo repentino, por ejemplo, debido a la activacin del calefactor de la luneta trasera. Esta seal se utiliza para mantener estable el ralent. Rev:0 01.01.2007 21 FLGM-2ST8K 22. EMS Gasolina 2 Entradas y Salidas Ahora se considerar brevemente la finalidad de los actuadores de forma individual. Todos estos estn accionados por un comando desde el ECM. Los inyectores se utilizan para inyectar la cantidad necesaria de combustible. En el caso de los motores GDI, existe un conductor separado para controlar la inyeccin. La bobina de encendido genera la alta tensin necesaria para producir la chispa en la buja. El terminal G en el alternador controla la salida de ste para evitar una cada en la velocidad de ralent. El actuador de ralent controla la cantidad de aire que se desva del estrangulador y con esto la velocidad de ralent. El rel principal controla el suministro de corriente al sistema y retrasa la cada de potencia despus que el interruptor de encendido ha sido desactivado a OFF. Esto se realiza con el fin de preparar el actuador de ralent para el prximo arranque. El rel de la bomba de combustible controla la activacin de sta. Esta seal es necesaria para detener la bomba por ejemplo, si no se detecta seal de giro del motor. El rel del ventilador de enfriamiento y el mdulo PWM se utilizan para controlar el ventilador de enfriamiento, en caso de menos controles de pasos del PWM. La luz de Check Engine (MIL) se utiliza para informar al conductor de un problema en el sistema de inyeccin. La vlvula de control de aceite controla la presin en las cmaras del mecanismo CVVT y con esto la posicin del eje de levas. El rel del compresor A/C controla el ciclo ON y OFF del compresor. Este se utiliza para evitar fluctuaciones en ralent y para evitar sobrecalentamiento (interruptor de A/C OFF sobre cierto rango de temperatura). La vlvula solenoide EGR controla el vaco para la activacin del EGR. Esta se utiliza para reducir la generacin de NOx, reduciendo la temperatura de la combustin. Rev:0 01.01.2007 22 FLGM-2ST8K 23. EMS Gasolina 2 El acelerador electrnico se utiliza para controlar la apertura del estrangulador del acelerador mediante un motor elctrico, controlado por el ECM. Esto facilita un control ms preciso, es utilizado para el control del ralent y facilita el control crucero. El calefactor de oxgeno tiene la finalidad de suministrar un calentamiento rpido al sensor de oxgeno. Esto se realiza para reducir las emisiones. El solenoide de admisin variable controla el vaco a los actuadores del sistema de admisin variable. Este sistema se utiliza para mejorar la eficiencia del motor. La luz de control del inmovilizador esta instalada para informar al conductor de los problemas con este sistema. La lnea del bus de comunicacin se utiliza para intercambiar informacin con otros sistemas tales como el ESP. La lnea de salida de diagnstico es utilizada para transmitir informacin al escner. El solenoide de control de purga controla el vaco a la vlvula de purga. Esta se utiliza para permitir la recirculacin de vapores de combustible slo en un funcionamiento permisible. Los detalles acerca de los actuadores se considerarn posteriormente en la seccin de sensores y actuadores. Rev:0 01.01.2007 23 FLGM-2ST8K 24. EMS Gasolina 2 Rels, Inyector y Vlvula de Control CVVT Las seales de salida ms importantes son la del control del rel principal, rel de la bomba de combustible y por supuesto a los inyectores y el transistor de potencia del encendido. Para el encendido se suministra una descripcin detallada en una seccin separada de este sistema, ms adelante en este documento. Los inyectores estn, por lo general, con suministro permanente de energa y la unidad de control conmuta entre ON y OFF su conexin a tierra con el fin de controlar el tiempo de inyeccin y as la cantidad de combustible inyectado. Estn disponibles dos esquemas bsicos diferentes: el tipo de baja resistencia y el tipo de alta resistencia. En el caso del tipo de baja resistencia esta instalado un resistor especial en la lnea de suministro de energa. No se suministra voltaje directo desde la batera al tipo de baja resistencia, pues esto causar dao al inyector. (En el caso de un motor GDI los inyectores estn controlados mediante un conductor especial de inyectores, pues este requiere un alto voltaje para funcionar). Junto con estos importantes controles, hay otros rels accionados por la unidad de control, por ejemplo, el rel de control del compresor de A/C. Si el motor esta equipado con CVVT, el ECM controla el suministro de aceite al mecanismo CVVT a travs de la vlvula de control de aceite. Por medio de la variacin de la seal de salida hacia la vlvula de control de aceite (PWM), la posicin del eje de levas de admisin con relacin al cigeal puede ser controlada con menos pasos y mayor precisin. Rev:0 01.01.2007 24 FLGM-2ST8K 25. EMS Gasolina 2 Actuador de Velocidad de Ralent, Motor Paso a Paso El controlador de velocidad de ralent esta instalado con el fin de controlar el ralent con precisin de acuerdo con la carga actual del motor y de esta forma mantener constante la velocidad de ralent. Otras funciones son: Carga elctrica durante la carga de ralent rpido y control de amortiguacin del estrangulador durante la desaceleracin. Cargas elctricas en ralent rpido: cuando se detecta una cada en el voltaje en +B del ECM o en el terminal del interruptor de encendido, la velocidad de ralent se incrementa para asegurar las rpm adecuadas del alternador y mantener el voltaje del sistema en niveles seguros de funcionamiento. Control de amortiguacin del estrangulador durante la desaceleracin: algunos controles lgicos aplican una funcin de amortiguacin para permitir al motor disminuir sus rpm gradualmente hasta el ralent. Esta estrategia ayuda a mejorar el control de emisiones al permitir el ingreso de ms aire al mltiple de admisin durante la desaceleracin. La cantidad extra de aire esta disponible para mezclarse con algo de combustible que pudiera haberse evaporado durante la condicin de baja presin del mltiple en la desaceleracin. En los vehculos KIA se utilizan dos diferentes tipos controladores: el tipo motor paso a paso y el tipo de vlvula rotatoria. Comenzaremos con el tipo motor paso a paso. Este motor regula la velocidad del motor mediante un vstago que controla el volumen de aire desviado cuando la vlvula del estrangulador esta cerrada. La posicin de este vstago es variada por el motor paso a paso. Este vstago tiene 120 posibles posiciones desde completamente retrada (paso de aire mximo) hasta completamente extendida (sin desvi de aire). El conjunto ISC esta compuesto por cuatro bobinas elctricas, un rotor magntico, una vlvula y un eje de vlvula. El eje de la vlvula esta atornillado al rotor de forma que cuando el rotor gira, la vlvula se extiende o se retrae, dependiendo de la direccin de giro del motor. Rev:0 01.01.2007 25 FLGM-2ST8K 26. EMS Gasolina 2 El ECM controla el movimiento del vstago de la vlvula conectando a tierra las bobinas elctricas en una secuencia especfica. Cada vez que se aplica corriente a una bobina, el eje se mueve un paso. La direccin de rotacin se invierte al invertir el orden con el que la corriente pasa a travs de las bobinas. El sistema ISC del tipo paso a paso esta equipado con un rel principal controlado por el ECM que retrasa la cada de energa del sistema por algunos segundos despus de haber desactivado el encendido. Durante este tiempo el motor paso a paso se abre completamente hasta el paso 120, lo que permite al ECM mantener el registro de trayectoria de la posicin ISC despus al volver a arrancar el motor. Cuando se da arranque al motor, la velocidad aumenta rpidamente debido a que la ISC esta completamente abierta (A). Cuando se alcanzan las 500 rpm, la ISC se mueve un nmero predeterminado de pasos basado en la temperatura del refrigerante del motor (B). Cuando aumenta la temperatura del refrigerante, el ECM gradualmente reduce los pasos de la ISC, cuando se alcanzan los 80C, el programa de aceleracin en fro del ralent ha terminado y comienza el control de retroalimentacin. La velocidad objetivo de ralent se mantiene basada en la entrada del CKP. Si en algn momento la velocidad de ralent vara ms de 20 rpm con respecto a la velocidad objetivo, el ECM ajusta la ISC. El programa de control de velocidad de ralent esta basado en un mapa de datos que alista las posiciones de los pasos en relacin con los valores de rpm del motor. Con el tiempo, el desgaste del motor y otras variaciones pueden conducir a un cambio de estar relaciones. Debido al control de retroalimentacin estos cambios pueden ser reconocidos y almacenados en la memoria para la adaptacin del sistema. Rev:0 01.01.2007 26 FLGM-2ST8K 27. EMS Gasolina 2 Actuador de Velocidad de Ralent, Vlvula Rotatoria El conjunto de la vlvula esta compuesto por dos bobinas elctricas, un imn permanente, una vlvula y el eje de la vlvula. El ECM controla el movimiento de la vlvula aplicando un ciclo con relacin de trabajo de 100Hz a las bobinas T1 y T2. La corriente fluye en la bobina T1 cuando la seal de relacin de trabajo es baja y en la bobina T2 cuando es alta. Al variar la relacin de trabajo, el campo magntico vara en fuerza y posicin, produciendo el giro del eje de la vlvula. Una bobina bimetlica de funcin a prueba de fallas esta incorporada en el extremo del eje para activar la vlvula en el caso de una falla elctrica. Cuando el motor arranca, la ISCV se abre a una posicin prefijada basada en la temperatura del refrigerante y las rpm detectadas. Al alcanzar el motor la temperatura normal de funcionamiento, su velocidad se reduce gradualmente. Una vez que el motor se ha calentado completamente, se utiliza el control de retroalimentacin para ralent como en el motor de tipo paso a paso. Tambin la funcin de autoaprendizaje esta disponible para adaptarse al desgaste, etc. Rev:0 01.01.2007 27 FLGM-2ST8K 28. EMS Gasolina 2 Rel del Ventilador de Refrigeracin / Mdulo de Control En los primeros motores, el control del ventilador se realizaba mediante simples rels y generalmente tena solamente dos velocidades: alta y baja. Muchos de estos sistemas tenan dos ventiladores de enfriamiento instalados si es que estaban equipados con aire acondicionado. Los ltimos modelos tienen un ventilador de enfriamiento simple para el enfriamiento del motor y A/C en conjunto. El ventilador esta controlado por el ECM a travs del mdulo PWM. El PWM esta instalado en la lnea de suministro de energa al ventilador y convierte las seales de temperatura del refrigerante del motor en la salida necesaria para el ventilador. El esquema de control se indica en la carta, la que muestra las salidas desde el ECM al mdulo PWM. Todos los valores estn mostrados en porcentaje de relacin de trabajo (la histresis es normal en 2C). Como una caracterstica de seguridad contra le sobrecalentamiento, el compresor A/C se desactiva con temperatura del refrigerante por sobre 115C (histresis 7C). Rev:0 01.01.2007 28 FLGM-2ST8K 29. EMS Gasolina 2 Vlvulas Solenoide Muchos sistemas no estn controlados directamente por el ECM, sino que mediante vlvulas solenoide. En este caso los actuadores mismos estn accionados por vaco y el control se realiza mediante el suministro de vaco. Los ejemplos tpicos para este tipo de control son la vlvula EGR, el sistema de admisin variable y la vlvula solenoide de control de purga. Si es necesaria la activacin del EGR, la unidad de control enva una seal al solenoide relacionado, el que abre el conducto a la vlvula EGR. Para otros sistemas controlados por vaco se aplica este mismo mtodo de control. No solamente puede realizarse un control ON OFF, sino que tambin un control de cantidad. Esto se realiza a travs del control PWM de apertura del solenoide. Rev:0 01.01.2007 29 FLGM-2ST8K 30. EMS Gasolina 2 Motor del Estrangulador ETC Recientemente se estn utilizando vlvulas de aceleracin para un control preciso de la posicin del estrangulador. Esto tiene algunas ventajas en comparacin con el sistema anterior de accionamiento mecnico del estrangulador. Este produce una posicin del estrangulador que difiere de la demanda actual del conductor, por ejemplo tiene una mejor respuesta y reduce las emisiones. Adems el actuador de velocidad de ralent ya no es necesario, puesto que la velocidad de ralent puede controlarse directamente por la apertura del estrangulador. La aceleracin electrnica es controlada por el ECM. En el caso de una falla, el estrangulador se abre aproximadamente 5 por un mecanismo cargado por resorte dentro del ETC. Esto garantiza una velocidad de ralent incrementada permitiendo conducir el vehculo a un taller de servicio (Modo a prueba de fallas). Si el sistema esta en buenas condiciones, el estarngulador se cierra en contra de la fuerza del resorte para conseguir la correcta velocidad de ralent. Rev:0 01.01.2007 30 FLGM-2ST8K 31. EMS Gasolina 2 Generacin de Chispa La corriente de la bobina primaria y por ese medio el tiempo de encendido es controlado por el ECM a travs de la seal de sincronizacin del encendido (IGT). La seal IGT es una seal de voltaje que conmuta en ON/OFF el transistor de potencia. Este transistor puede estar localizado dentro del ECM, la bobina de encendido o el igniter. Junto con controlar la sincronizacin, el igniter o ECM pueden desarrollar las siguientes funciones: generacin de seal de confirmacin de encendido (IGF), control del ngulo de reposo, funcin de prevencin de bloqueo, prevencin de sobre tesin, generacin de seal para el tacmetro. Cuando la seal IGT cae a 0V, el transistor en el igniter y por este medio la corriente primaria son puestos en OFF, generndose la chispa. Es importante que se utilice el igniter apropiado cuando es reemplazado, pues estos estn emparejados con el tipo de bobina de encendido y el ECM. Algunos sistemas estn equipados con un sensor de falla del encendido. La seal de este sensor se utiliza para determinar si el sistema de encendido esta funcionando correctamente. Existen dos mtodos bsicos de deteccin de falla del encendido: medicin de la fuerza contraelectromotriz y medicin del nivel de corriente primaria. Para la medicin de la fuerza contraelectromotriz (MELCO), el voltaje contraelectromotriz creado en la bobina primaria es medido por el sensor de falla del encendido. Si este voltaje esta sobre un cierto nivel, la generacin de chispa es considerara como buena. Rev:0 01.01.2007 31 FLGM-2ST8K 32. EMS Gasolina 2 Deteccin de Seal IGF Utilizando el Mtodo de Corriente Primaria; El mtodo de nivel de corriente primaria mide el nivel de corriente en el circuito primario. Los niveles mnimos y mximos de corriente se utilizan para conmutar la seal IGF ON u OFF. Los niveles variarn con los diferentes sistemas de encendido. Seal para el tacmetro: en algunos sistemas la seal para el tacmetro es generada en el igniter. Rev:0 01.01.2007 32 FLGM-2ST8K 33. EMS Gasolina 2 Miscelneos Otras salidas desde la unidad de control son la luz de control del inmovilizador, la luz de Check Engine, la salida de diagnstico al equipo de prueba mediante el conector de enlace de datos. En algunos modelos, el alternador esta equipado con un terminal llamado G, este terminal se utiliza para controlar la salida del alternador a travs del ECM. Con esta seal el aumento de salida del alternador puede retrasarse para evitar una reduccin repentina en la velocidad de ralent. El ECM puede controlar primero la velocidad de ralent antes de permitir que la salida del alternador se incremente. Otra salida desde la unidad de control es el suministro de energa al circuito calefactor del sensor de oxgeno y el suministro de energa al sensor mismo, si se trata de un sensor de tipo Titanio. Rev:0 01.01.2007 33 FLGM-2ST8K 34. EMS Gasolina 2 Menu de Diagnostico del HiScan Pro Como se ha aprendido anteriormente e indicado con el men de diagnstico, el sistema MPI permite los siguientes mtodos de diagnstico: lectura de cdigos de diagnstico de fallas, lectura de datos actuales, ejecucin de pruebas de actuadores y reprogramacin del ECM. Tambin es posible simular seales y utilizar la funcin de osciloscopio. Para ms informacin de esto, referirse a la seccin correspondiente en herramientas y equipos 2. Rev:0 01.01.2007 34 FLGM-2ST8K 35. EMS Gasolina 2 Men de Diagnstico del GDS (Sistema Global de Diagnstico) Rev:0 01.01.2007 35 FLGM-2ST8K