electrónica automotriz 1
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7/30/2019 Electrnica Automotriz 1
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Equipo Automotr iz Javaz Cerrada Las Rocas M. 4 L.2 Col. Xochiaca, Chimalhuacan Estado de Mexico C.P. 56330Tel: (55) 22289478, 15585114, 31834637 Fax: 15585114
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ELECTRONI CA AUTOMOTRI Z
SISTEMAS CONTROLADOS ELECTRONICAMENTE
Introduccin
Actualmente la mayora de los vehculos, o prcticamente todos, contienen todos los sistemas
de control electrnico disponibles:
Sistema antibloqueo de ruedas en el momento de frenado del vehculo. (ABS)
Antilock Brake System.
Control electrnico de velocidad. (Control de Velocidad de Crucero).
Electronic Speed Control.
Control electrnico de motor.
Electronic Engine Control.
Control de climatizacin.
Climate Control. Sistemas de direccin y suspensin.
Steering and Suspensin System.
Sistema de bolsas de seguridad de inflado automtico suplementarias.
Supplemental Air Bag System.
Instrumentacin electrnica.
Electronic Instrumentation.
Cada uno de estos sistemas tienen un punto en comn, son todos sistemas controlados
electrnicamente. Estos sistemas contienen componentes elctricos que proveen
constantemente informacin a varias unidades procesadoras de seal. Estas unidades
procesadoras interpretan la informacin recibida y realizan ajustes a medida que es necesario,de modo de mantener las condiciones ptimas de operacin del sistema.
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Sistema Antibloqueo de Ruedas
Este sistema previene, durante un frenado de emergencia, el bloqueo de alguna o de todas las
ruedas del vehculo en forma automtica. Esto es logrado por medio de la modulacin
hidrulica de la presin en el circuito de frenos.
Un sistema tpico de ABS incluye un mdulo de control (electronic controller), censores de
velocidad de giro de ruedas (wheel speed sensors), una unidad de control hidrulico (HCU) yel cableado correspondiente al conexionado del conjunto.
La inteligencia del sistema antibloqueo est contenida en el mdulo de control electrnico. El
mdulo de control monitorea la operacin del sistema en todo momento.
El mdulo de control procesa la informacin proveniente de los censores de velocidad
colocados en cada rueda.
Cuando se aplican los frenos, si el mdulo de control electrnico observa que alguna
(algunas) rueda est en la condicin de bloqueo, enviar las rdenes correspondientes al HCU
(Unidad de Control Hidrulico) de modo que la presin de frenado sea aliviada en esa (esas)
rueda.
Control Electrnico de Velocidad
El Sistema de Control Electrnico de Velocidad es utilizado para mantener una velocidad de
marcha constante del vehculo, velocidad que previamente ha sido seleccionada por el
conductor.
El sistema est conformado por un conjunto de servo control, censor de velocidad del
vehculo, mdulo de control electrnico, componentes elctricos y de vaco.
En determinadas aplicaciones, el sistema de control de velocidad est integrado en el PCM
(Control Electrnico de Motor) y en otras aplicaciones este control est contenido como
mdulo aparte.
Cuando el conductor activa el sistema de control de velocidad, el mdulo de control
electrnico monitorea la frecuencia de la seal proveniente del censor de velocidad, estainformacin es almacenada como dato. Cuando la frecuencia de la seal cambia, el mdulo de
control activa el conjunto de servo control de modo de mantener constante la velocidad de
marcha.
Sistema Control Electrnico de Motor
En el Mdulo de Control Electrnico de Motor (Electronic Engine Control - EEC) se
encuentra contenido el centro inteligente del sistema de operacin del motor. Este sistema est
conformado por un Conjunto Electrnico de Control (Electronic Control Assembly ECA),
distintos censores que envan seales elctricas conteniendo informacin hacia las entradas
del ECA, seales elctricas de salida del ECA que constituyen los mandos que este envahacia los distintos actuadores que maneja y conductores que conectan las entradas, salidas y la
alimentacin elctrica del ECA.
El ECA es un Microcomputador. El constantemente evala o procesa las seales de entradaprovenientes del sistema de operacin del motor y determina la mejor secuencia de operacin
para sus rdenes de salida.
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El ECA constantemente monitorea las condiciones de operacin del motor a travs de las
informaciones recibidas desde varios censores localizados en el motor y en el compartimento
de motor. Entre otros y solamente citando algunos estos son, el Censor de Temperatura del
Refrigerante del Motor (Engine Coolant Temperature Sensor ECT), Censor de Presin
Absoluta (Manifold Absolute Pressure Sensor MAP), Censor de Temperatura del Aire
Admitido (Air Charge Temperature ACT), Censor de Velocidad del Vehculo (Vehicle
Speed Sensor VSS), Censor de Detonacin (Knock Sensor - KS) y la Sonda de Oxgeno(Exhaust Gas Oxygen Sensor EGO).
El ECA maneja cosas tales como la Mezcla de Aire/Combustible, Tiempos de Avance del
Encendido y la Velocidad de Rotacin del Motor en ralenti, nombrando algunas de las tantas
funciones que realiza. Incluidas en estas est el manejo de los Inyectores de Combustible, el
Mdulo de Encendido, la Vlvula de Recirculacin de Gases de Escape (EGR) y la Vlvula
Bypass de Aire Controladora de RPM en Ralenti (ISC BPA solenoid).
Todos estos componentes trabajan en conjunto para lograr el mejor rendimiento del motor y
mantener una baja emisin de gases contaminantes.
Transmisin Controlada Electrnicamente
En los sistemas de transmisin controlados electrnicamente, el flujo del fluido a travs del
cuerpo de la vlvula ya no es controlado totalmente por vlvulas mecnicas y resortes. En
lugar de ello, el flujo del fluido y su direccin son controlados por solenoides localizados
sobre el cuerpo de la vlvula o dentro de l. Estos solenoides proporcionan un control muy
preciso de los cambios de marcha.
Los solenoides son controlados por un mdulo electrnico que monitorea la velocidad del
vehculo, la carga de motor y el ngulo de apertura de la mariposa. En base a estas
informaciones determina la relacin de marcha apropiada para lograr la mejor condicin de
manejo.
Sistema Electrnico Control de Climatizacin
Este sistema utiliza los siguientes componentes perifricos: Censor de Temperatura Bajo Sol,
Censor de Temperatura Interior, Censor de Temperatura Ambiente y Censor de Temperatura
de Motor.
El control electrnico mantendr el interior del vehculo a la temperatura seleccionada por el
conductor y regular el flujo de aire a travs de los paneles del tablero, conductos de piso y
las boquillas de los desempaadores del parabrisas y ventanillas.
Cuando el sistema es situado en el modo AUTOMATICO (AUTO) y la temperatura deseada
es seleccionada y prefijada, el control de climatizacin proporcionar aire caliente o froautomticamente, de acuerdo a las condiciones de temperatura del habitculo con respecto a
la temperatura seleccionada.
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Algunos modelos de vehculos actuales estn equipados con un Sistema de Direccin de
Potencia de Asistencia Variable, sensible a la velocidad. (Fig. 2)
El sistema tiene un censor de velocidad de las ruedas delanteras (sobre las que acciona ladireccin), un censor de velocidad de vehculo, un mdulo de control electrnico y una
vlvula actuadora.
El sistema de direccin variable monitorea al censor de velocidad del vehculo (censor
montado en la transmisin) y al censor de velocidad de ruedas delanteras (localizado en el eje
de direccin) para por un lado, determinar la velocidad del vehculo y por otro lado conocer la
relacin de velocidad entre ambas ruedas y as determinar el ngulo que adoptan.
Basndose en la informacin proveniente de estos censores, el sistema ajusta el flujo del
fluido hidrulico hacia la caja de direccin de potencia por medio de la vlvula actuadora
localizada en la caja de direccin o en la bomba.
A velocidades elevadas, una pequea asistencia hidrulica es necesaria. Por el contrario,
durante el manejo a bajas velocidades o cuando se realizan maniobras de estacionamiento,mayor asistencia hidrulica es necesaria.
El Sistema de Suspensin Activa utiliza un Mdulo de Control Electrnico, Censores de
Variacin de Altura del Vehculo y Amortiguadores de Dureza Variable para controlar la
amortiguacin de la suspensin. (Fig. 2)
El mdulo de control monitorea la informacin enviada por los censores del vehculo.
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Cuando la condicin cambia, el mdulo de control electrnico activa los solenoides de paso
de aire comprimido, de modo de ajustar la altura del vehculo para pasajeros y/o equipaje o
para vehculo cargado (pasajeros, equipaje, etc.).
Sistema de Bolsas de Seguridad de Inflado Automtico Suplementarias (Air Bag)
Este sistema electrnico puede dar aviso de mal funcionamiento y generar cdigos deautodiagnstico (DTCs).
Utiliza censores de impacto y de seguridad o prevencin (Fig. 3)
El sistema est dividido en dos sub sistemas:
1. Este sub sistema posee bolsa de seguridad de inflado automtico y su correspondiente
componente de inflado, tanto para el conductor solamente o para el conductor y acompaante
(asiento/s delantero/s).
2. Este sub sistema elctrico incluye los censores de impacto y monitoreo de diagnstico.
El circuito electrnico de monitoreo chequea continuamente la condicin del sistema. El
controla a los censores de impacto y su conexionado, al indicador montado en el panel de
instrumentos, la alimentacin elctrica del sistema y a las bolsas en si mismas.Los censores de impacto y los censores de seguridad estn montados distribuidos en el frente
del vehculo.
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El propsito de ambos es que de acuerdo a la informacin recibida el sistema pueda
diferenciar si el vehculo ha sufrido un impacto moderado que no requiera el desplegado de
las bolsas de seguridad, o si el impacto ha sido lo suficientemente intenso como para que estas
deban ser activadas.
El sistema est diseado de modo que se cierre el circuito de masa, cuando el vehculo sufra
una fuerza de impacto igual a la generada por un vehculo que desplazndose a 40 km/h
impacte contra otro vehculo que se encuentre detenido.El sistema no activar el inflado de las bolsas de aire si solamente recibe confirmacin de
impacto de alguno de los dos censores de seguridad. Los contactos del censor de seguridad se
cerrarn solamente cuando exista una desaceleracin del vehculo suficientemente rpida
como para hacer necesario el despliegue de las bolsas de aire. Cuando los contactos de un
censor de seguridad se cierran, el circuito de alimentacin desde la batera al sistema quedar
cerrado.
Las bolsas de seguridad de inflado automtico solamente se desplegaran cuando al menos un
censor de impacto y uno de seguridad se cierren al mismo tiempo.
Instrumentacin Electrnica
La mayora de los sistemas de control electrnico que se han visto anteriormente son sistemas
que realizan sus funciones sin dar indicaciones visibles de sus resultados.
En los vehculos actuales, en el Panel de Instrumentos, pueden verse claramente los efectos de
un sistema electrnico.
El Panel de Instrumentos Electrnico cosiste en un mdulo basado en un computador que
procesa la informacin proveniente de censores y que controla la informacin presentada en
los displays. En estos displays de presentacin de informacin para el conductor pueden estar
incluidos el Velocmetro, el Odmetro, el Nivel y Presin de
Aceite, la Temperatura de Motor, el Nivel de Combustible, la Condicin de la Batera e
incluir tambin un Centro de Mensajes.
Descripcin de la terminologa utilizada
Mezcla aire/combustibleLa relacin de las cantidades de aire y combustible que son mezclados antes de ser quemados
en la cmara de combustin. La relacin ideal es de 14,7 gramos de aire por cada gramo de
combustible.
AmbienteLa condicin predominante (usualmente la temperatura) en el mbito que rodea a un objeto.
Censor de ambienteUn censor utilizado para proporcionar la lectura de la temperatura ambiente.
Temperatura ambienteTemperatura del aire que rodea a un objeto. Temperatura a la cual el motor de un vehculo
comienza a funcionar luego de estar inactivo por varias horas.
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AmortiguacinTrmino normalmente utilizado para definir la respuesta y/o rango de rebote de un sistema de
suspensin o de un amortiguador.
Monitor de diagnsticoUn circuito electrnico que continuamente controla el estado de un sistema electrnico.
EmisionesUn trmino genrico utilizado para definir los gases emitidos por el conducto de escape de un
vehculo.
FrecuenciaSe refiere al nmero de veces que se repite en un segundo el mismo ciclo de variacin de
nivel (corriente o tensin) de una seal elctrica.
HidrulicoUn componente que opera por presin de un fluido.
Centro de mensajeUn display que proporciona al conductor importante informacin de como est operando el
vehculo, display que no se encuentra incluido en paneles de instrumentos normales.
MicrocomputadorUn componente que toma informacin, la procesa, toma decisiones en base a ellas y produce
rdenes de salida de estas decisiones. Los microcomputadores son generalmente pequeos y a
veces son denominadosmicroprocesadores o procesadores.
Modulacin
Amplificacin utilizada para incorporar la informacin contenida en una seal de bajafrecuencia (tal como la palabra o msica) en una onda de alta frecuencia producida por un
oscilador.