U1L1-Componentes Control Electron Student

7/31/2019 U1L1-Componentes Control Electron Student

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Sistema Electrónicosde la Máquina

Expositor: Luis Enrique Chávez Garay

Profesor

Departamento Mecánica



Departamento Mecánica

Objetivos

Al terminar esta lección, el estudiante tendrá lacapacidad de:

• Identificar los componentes de entrada, los

componentes de salida y los Módulos de ControlElectrónico (ECM)

• Explicar la función y operación del interruptor y elsensor.

• Probar y diagnosticar los componenteselectrónicos de la máquina



Cada sistema de control electrónico requiereciertos tipos de dispositivos de entrada paraalimentar la información electrónica al ECM parael procesamiento.

El ECM procesa la información de entrada y envíalas señales electrónicas apropiadas a varios tipos

de dispositivos de salida, como solenoides, lucesindicadoras, alarmas, etc.

Introducción



1 Engine Control Module (ECM)2 Sensors3 Electronic Unit Injector (EUI)4 Integrated Braking Control (IBC)5 Transmission/Chassis Control (TCC)6 Transmission7 Wheel Sensor8 Brakes9 CAT Data Link10 Sistema Monitor

10



Circuitos Eléctricos

• Un circuito electrico esta constituido por la fuentede voltaje (Bateria), dispositivos de proteccion(fusibles), medios para controlar el circuito(Interruptores) una carga que realice algun trabajo(bulbos) y los conductores (cables).



•Circuitos en Serie

•Circuitos Mixtos

Tipos de Circuitos



Ley de Ohm



a)TP1 y TP3 si el

interruptor esta en

posición 1

b) TP2 y TP3 si elinterruptor esta enposición 2

c) TP1 y TP2 si elinterruptor esta enposición 1

Si R1=R2, cual será el voltaje medido ENTRE:



Electromagnetismo

• El flujo a través de un conductor produce laformación de un campo de energia magnéticaalrededor del conductor, este campo poseeorientación.

• La potencia de este campo magnetico puedeaumentarse colocando el alambre en forma deuna bobina y mayor numero de vueltas,produciendo un electroimán capaz de atraer o

repeler metales que contengan hierro.



• Corriente Alterna (CA)

Flujo de electrones que inician en ceroy se incrementa al maximo en unsentido, luego vuelve a bajar hastacero , luego invierte su sentido. Esta

alternancia se repite en intervalosrapidos y regulares.

• Corriente Continua (CC)

Flujo constante de electrones en un

sentido que avanza desde el puntopositivo al punto negativo

Tipos de Corriente



• Transistores: Es un dispositivo electrónico semiconductorque cumple las funciones de amplificar, oscilador,conmutador o rectificador.

TRANSFER RESISTOR (“ Resistencia de transferencia").

Rectificación de señales (conversiónde corriente alterna a continua)



12 V



12 V

11,5 V

0,5 V

0,5 V

Definir la polaridadde la base

11 V



12 V

0 V

0 V



12 V

11,5 V

0,5 V

11 V

Caída de tensión

0,5 V



12 V



ENTRADA ECM SALIDA

RAM ROM

MICROPROCESADOR

-

-

• Interruptores• Emisores (sender)

• Sensores:•VELOCIDAD(captadores magnéticos)

•POSICION(potenciómetros)

•TEMPERATURA(termistores)

•PRESION(generadores de voltaje)

• Actuadores* Solenoides

* Relevadores* Pantallas

• Consumidores• Circuitos de estadosólido

Ejecutan un trabajoEj.: Luz de advertencia,el ECM detecta la falla y diceque hacer.

Circuito Reductor yEstabilizador de voltaje

+5 v



RAM ROM

MICROPROCESADOR

-

-Voltaje que apertura circuitosen la RAM y/o ROM

Voltaje de suministros para

sensores

Actúa como un interruptor

+5 v

Voltaje de ingresocomo señal



• La comunicación entre los componentes deentrada y de salida se da a través de señaleselectrónicas, las cuales pueden ser dos tipos:

• Señales Continuas.- Mantienen la mismapolaridad en todo momento.

• Señales Alternas.- Cambian de polaridad en todomomento.



SEÑALES CONTINUAS

Pueden ser de distintaforma.

Dentro de las señalescontinuas podemosdiferenciar dos grandesgrupos:

• Señales Análogas• Señales Digitales



Señales Análogas

• El voltaje de la señal varíaconforme va variando elparámetro.

• La señal varía suavementecon el tiempo, lasvariaciones sonocasionadas por el cambiode las condicionessensadas.



Señales Digitales

• El voltaje oscila entre dosvalores fijos (alto y bajo),no tiene posicionesintermedias.

• Dentro de este tipo deseñales se tienen dosgrupos:

– De Frecuencia – Pulse Widht Modulated



De Frecuencia

La relación entre el tiempo de voltaje en alta con el voltaje enbaja se mantiene constante y lo que varía es el número deciclos que se repite en un segundo (Hz).



Tres luces parpadeandocíclicamente, con frecuencias (f)de 0,5 Hz(arriba), 1 Hz (centro) y2 Hz (abajo). El período (T),mostrado en segundosesrecíproco a la frecuencia.

Frecuencia es una magnitud quemide el número de repeticiones porunidad de tiempo de cualquier

fenómeno o suceso periódico.La frecuencia se mideen hercios (Hz), en honor a HeinrichRudolf Hertz. Un hercio es la

frecuencia de un suceso o fenómenorepetido una vez por segundo. Estaunidad se llamó originariamente«ciclo por segundo» (cps). Otras

unidades para indicar la frecuenciason revoluciones por minuto (rpm).

http://es.wikipedia.org/wiki/Hz

http://es.wikipedia.org/wiki/Per%C3%ADodo_de_oscilaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Rec%C3%ADproco

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Hercios

http://es.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz


http://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_(unidad_de_tiempo)

http://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_(unidad_de_tiempo)



http://es.wikipedia.org/wiki/Hercios

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Rec%C3%ADproco

http://es.wikipedia.org/wiki/Per%C3%ADodo_de_oscilaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Hz

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FrequencyAnimation.gif?uselang=es



SEÑALES ALTERNAS

• La forma mas comun sonsinusoidales, que tiene forma deonda y son cíclicas.

• Se conoce como frecuencia al

número de ciclos que se producenen un segundo (Hz).

• Estas señales se utilizan paraexpresar frecuencia.

• Las señales alternas son todas

– Señales Análogas.

– Señales Digitales.



INTERRUPTORES

• Es un dispositivo queproporciona información deentrada al ECM, esta señales de dos estados:

- Cerrado.- El interruptorconecta la entrada delmodulo a la tierra delbastidor.

- Abierto.- El interruptor noconecta la entrada delmodulo a la tierra del bastidor Proporcionan una entrada abierta

o tierra a un ECM.



– De un contacto. Interruptores que envian

solo una señal, de abierto o cerrado.

– De 02 contactos. Interruptores que tienen dos circuitos

independientes y envían una señal de abierto mientras que la otraesta cerrada.

– De conmutación. Interruptor que tiene dos contactos en un solocircuito el cual cambia de abierto a cerrado cada vez que se actuasobre el, enviando dos señales al modulo.

– De contactos multiples. Interruptores que tiene mas de doscontactos donde solo uno de estos envia la señal al girar unactuador .



Entre los principales que suelen usar enlos diagramas eléctricos son:

Descripción Simbología Interruptor



Descripción Simbología Interruptor

Interruptor de Nivel

Interruptor Limitador

Interruptor de Flujo

Interruptor de Diferencia

de Presión

Interruptor Detector de

Partículas

Interruptor de Presión



Interruptor de

Temperatura

T i p

o s

d e

i n t e r r u p t o

r e s



Interruptores especiales: Son sensores que tiene la función

de interruptor. Tienen 3 cables de conexión y tienen un circuitoelectronico internamente, pero su señal de salida es de Abiertoo Cerrado.



Interruptor de presióndel aceite del motor

Interruptor del nivel delrefrigerante del motor



EMISORES

• Dispositivos eléctricos queproporcionan información amanómetros electrónicos o alECM, consta de una resistenciavariable que cambia su

propiedad al detectar el cambiode: temperatura, presión,posición, etc.

• Se conectan con un cable

(señal) , el negativo lo tomande la carcasa del dispositivo.

Emisor de 0 a 240 ohmiosEmisor de 70 a 800 ohmios



NTC PTC

Cuando el motor está frío la resistencia del



1 2

4 3

5

1Sender ubicado en la unidad

del refrigerante del motor3

Bobina5

Armadura

2 Aguja 4 Bobina

Cuando el motor está frío, la resistencia delsender es alta, de modo que el flujo de lacorriente a través de la bobina de la derechaes muy bajo. La corriente que fluye por labobina de la izquierda es alta, así que se

produce un campo magnético fuerte que atraea la aguja, y muestra una temperatura baja. Amedida que la temperatura del refrigerantesube, la resistencia del sender disminuye, yasimismo, más corriente puede fluir por labobina de la derecha. Cuando hay mayor

corriente fluyendo por la bobina a la derecha,significa un campo magnético más fuerte. Loscampos magnéticos de ambas bobinasafectarán el funcionamiento de la aguja, y lamoverán para que el indicador muestre unatemperatura más alta. A medida que la

temperatura del refrigerante sube o baja, laaguja se moverá como resultado de la fuerzade los campos magnéticos en ambas bobinaspara indicar la temperatura del refrigerante.



Emisor de nivel de combustible0 a 240 ohmios

Emisor de temperatura de fluido

70 a 800 ohmios



SENSORES

• Dispositivos que proporcionauna información al ECM sobrecondiciones variables talescomo velocidad, temperatura,presión, posición, etc.

• Un sensor electrónico convierteun parámetro fisico en unaseñal electrónica que esproporcional al parámetro

físico.



Sensores de Frecuencia



Magnético o Inductivo

• Sensor usado en dondelas velocidades bajas noson críticas.

• Como las velocidades

menores a 600 rpm.



RAM ROM

MICROPROCESADOR

-

-

+5 vRef. PMS1. PMS3.

Vs

Confirmación

de señal.

+-

SENSOR INDUCTIVO



ROTOR ESTATICO: No hay cambio en el flujo magnético

Imán permanente

Pieza polar únicaBobina deseñal

ROTOR SE ACERCA A LA BOBINA CAPTADORA: Densidad del flujo



ROTOR SE ACERCA A LA BOBINA CAPTADORA: Densidad del flujomagnético aumenta

1. Flujo magnético seconcentra en el diente

2. Aumenta laintensidad del campo

magnético e induce un

voltaje en la bobina

NOTA: El voltaje es proporcional a larapidez de cambio del flujo magnético



ROTOR SE ENFRENTA A LA BOBINA CAPTADORA S t bili l fl j



ROTOR SE ENFRENTA A LA BOBINA CAPTADORA: Se estabiliza el flujomagnético



ROTOR SE ALEJA DE LA BOBINA CAPTADORA: Disminuye el flujo



ROTOR SE ALEJA DE LA BOBINA CAPTADORA: Disminuye el flujomagnético



FUERZA ELECTROMOTRIZ SE ELEVA



FUERZA ELECTROMOTRIZ SE ELEVA

Señal de voltaje

Tiempo

Señal positivade voltaje

Aumenta el campo magnético

FUERZA ELECTROMOTRIZ = 0



FUERZA ELECTROMOTRIZ = 0

Señal cero devoltaje

Ignición

Campo magnético intenso

F ELECTROMOTRIZ DISMINUYE = F CONTRAELECTROMOTRIZ



F. ELECTROMOTRIZ DISMINUYE = F. CONTRAELECTROMOTRIZ

Señalnegativa de

voltaje

Se invierte el campo magnético



RAM ROM

MICROPROCESADOR

-

-

+5 v

N S C.I.Hall

La excitación es de

5V



Efecto Hall• El efecto hall es la diferencia

de potencial que se produceperpendicular a la corriente yal campo magnético cuandose aplica un campomagnético perpendicular a lacorriente que fluye en un

conductor.• Además, el voltaje generado

por esta diferencia depotencial eléctrico cambiaproporcionalmente con ladensidad del flujo magnético

aplicado.



Modulo

Tipo A



-

-

+5 v

0

Pastilla o cristalde Efecto Hall

Voltaje de señal

Tipo A1ra Etapa

Tipo A



-

-

-

-

--

-

+5 v

0

Pastilla o cristalde Efecto Hall

+ 5 vVoltaje de señal

Tipo A2da Etapa

No hay movimiento de e-



Active Sensors

• Require power from the ECM• Must be powered to check operation

• 3 wire sensors: speed, speed/timing

• 4 wire sensors: PEEC position, level• Requires break-out T to troubleshoot

May ohm sensor or use break-out T

• Active Speed/Timing Sensor = $130Active Temperature Sensors = $60



Passive Sensors

• Does not require power from the ECM, CanCheck while unplugged with VOM

• Always 2 wire: temp, speed, speed/timing

• Fewer wires- less cost and less to break• May ohm sensor or use break-out T

• Passive Speed/Timing Sensor = $35

• Passive Temperature Sensors = $35

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