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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo

FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

Tesis de grado previo a la obtención del título de: INGENIERO AUTOMOTRIZ

ELABORACIÓN

DE

UN

MANUAL

DE

PRUEBAS

Y

ESQUEMAS

ELECTRÓNICOS DE SENSORES, ACTUADORES Y MÓDULO DE CONTROL ELECTRÓNICO PARA LA MAQUETA DIDÁCTICA DEL BANCO DE PRUEBAS DEL SISTEMA DE INYECCIÓN DIESEL CRDI HINO FC EURO 3.

Estudiante: JEFFERSON FERNANDO SEGOVIA VERA

Director de Tesis: ING. EDWIN GRIJALVA

Santo Domingo – Ecuador ENERO, 2016

ELABORACIÓN

DE

UN

MANUAL

DE

PRUEBAS

Y

ESQUEMAS

ELECTRÓNICOS DE SENSORES, ACTUADORES Y MÓDULO DE CONTROL ELECTRÓNICO PARA LA MAQUETA DIDÁCTICA DEL BANCO DE PRUEBAS DEL SISTEMA DE INYECCIÓN DIESEL CRDI HINO FC EURO 3.

Ing. Edwin Grijalva DIRECTOR DE TESIS

________________________________

APROBADO

Ing. Nilo Ortega PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

________________________________

Ing. Arturo Falconi MIEMBRO DEL TRIBUNAL

________________________________

Ing. Marcelo Estrella MIEMBRO DEL TRIBUNAL

________________________________

Santo Domingo…. de……………………….2016.

ii

DEDICATORIA

El presente trabajo de tesis primeramente lo dedico a Dios.

Por brindarme la oportunidad de vivir y lograr alcanzar un objetivo más, de los que me he propuesto a lo largo de mi vida, por concederme una hermosa familia, por su piedad y amor infinito.

A mis padres: Miguel y María por brindarme su apoyo absoluto en todos los aspectos durante el transcurso de mi vida, por haber creído en mí, por formarme con valores y ética que me permiten ser una persona útil a la sociedad.

A mis hermanas: Lorena, Gabriela, Daniela, que siempre han estado ahí para ayudarme, por impulsarme a seguir adelante a pesar de las dificultades, y por los consejos que siempre llevo presente.

A mis sobrinas: Adriana, Analía, por ser la alegría del hogar.

A los docentes: Que compartieron sus conocimientos y brindaron asesoría durante mi formación académica.

Jefferson Fernando Segovia Vera

v

AGRADECIMIENTO

Mi mayor agradecimiento a Dios por concederme efectuar el presente trabajo para la finalización de mi carrera universitaria.

Agradezco a la Universidad Tecnológica Equinoccial sede Santo Domingo, a la facultad de Ingeniería Automotriz por permitirme tener la oportunidad de obtener una profesión y lograr ser una persona que pueda servir a la sociedad.

A los docentes por compartir sus conocimientos, a mis compañeros de clases con los cuales asistimos al periodo de formación académica.

Finalmente a todas aquellas personas que de alguna forma aportaron a la culminación de este trabajo y que no las mencione, muchas gracias a todos.

Jefferson Fernando Segovia Vera

vi

ÍNDICE DE CONTENIDO

TEMA

PÁG.

Portada………. ....................................................................................................................... i Sustentación y Aprobación de los Integrantes del Tribunal .................................................. ii Responsabilidad del Autor.................................................................................................... iii Informe del Director de Tesis .............................................................................................. iv Dedicatoria ............................................................................................................................ v Agradecimiento .................................................................................................................... vi Índice de contenido .............................................................................................................. vii Resumen ejecutivo ............................................................................................................... xv Executive summary ............................................................................................................ xvi

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

1.1.

Situación problemática ....................................................................................... 1

1.2.

Justificación ........................................................................................................ 3

1.3.

Objeto de estudio ................................................................................................ 3

1.4.

Formulación del problema de investigación ....................................................... 3

1.5.

Campo de acción................................................................................................. 3

1.6.

Objetivos ............................................................................................................. 4

1.6.1.

Objetivo general.................................................................................................. 4

1.6.2.

Objetivos específicos .......................................................................................... 4

1.7.

Sistemas de tareas por objetivos específicos ...................................................... 4

1.8.

Paradigma o enfoque epistemológico ................................................................. 5

1.9.

Nivel de investigación ........................................................................................ 5

1.10.

Hipótesis ............................................................................................................. 6

1.10.1.

Alternativa ........................................................................................................... 6

1.11.

Alcance ............................................................................................................... 6 vii

CAPÍTULO II

MARCO DE REFERENCIA

2.1.

Interacción Ecu-Sensores-Actuadores ................................................................ 8

2.2.

Sensores .............................................................................................................. 9

2.2.1.

Principio de funcionamiento de los sensores ...................................................... 9

2.2.2.

Sensor de temperatura refrigerante (ECT) “Engine Coolant Temperature” ....... 9

2.2.3.

Sensor de presión del riel (FRP) “Fuel Rail Pressure” ..................................... 10

2.2.4.

Sensor de temperatura del combustible (FT) “Fuel Temperature” ................... 11

2.2.5.

Sensor de posición del pedal del acelerador (APP) “Acelerator Pedal Position” ........................................................................................................... 12

2.2.6.

Sensor de posición del cigüeñal (CKP) “Crankshaft Position Sensor” ............ 13

2.2.7.

Sensor deposición del árbol de levas (CMP) “Camshaft Position Sensor” ...... 14

2.2.8.

Sensor de presión del turbo............................................................................... 15

2.3.

Actuadores del sistema ..................................................................................... 15

2.3.1.

Inyector ............................................................................................................. 16

CAPÍTULO III

ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE CONTROL ELECTRÓNICO

3.1.

Unidad de Control Electrónico ......................................................................... 18

3.1.1.

Generalidades de funcionamiento..................................................................... 18

3.2.

Dispositivos electrónicos básicos ..................................................................... 19

3.2.1.

Interpretación de los componentes electrónicos en la tarjeta ........................... 19

3.2.2.

Resistencias....................................................................................................... 20

3.2.2.1.

Resistencias lineales fijas .................................................................................. 20

3.2.2.2.

Características técnicas ..................................................................................... 22

3.2.2.3.

Resistencias de montaje superficial “Surface Mounted Deviced” .................... 23

3.2.2.4.

Comprobación de las resistencias ..................................................................... 25

viii

3.2.2.5.

Resistencias variables ........................................................................................ 25

3.2.3.

Diodos ............................................................................................................... 26

3.2.3.1.

Análisis de los diodos en la tarjeta electrónica ................................................. 27

3.2.3.2.

Polarización de los diodos ................................................................................. 27

3.2.3.3.

Otros tipos de diodos ......................................................................................... 28

3.2.3.4.

Comprobación de diodo rectificador ................................................................. 28

3.2.4.

Condensadores o capacitores ............................................................................ 30

3.2.4.1.

Análisis de condensadores en la tarjeta electrónica ......................................... 30

3.2.4.2.

Comprobación de los condensadores tipo SMD ............................................... 31

3.2.5.

Transistores ....................................................................................................... 31

3.2.5.1.

Transistores tipo BJT “Bipolar Junction Transistor” ........................................ 32

3.2.5.2.

Transistores MOSFET “Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor” 33

3.2.5.3.

Saturación .......................................................................................................... 34

3.2.5.4.

Análisis de transistores en la tarjeta electrónica................................................ 34

3.2.5.5.

Comprobación de los transistores BJT en la tarjeta electrónica........................ 35

3.2.5.6.

MOSFET ........................................................................................................... 36

3.2.5.7.

Comparación entre dos transistores................................................................... 37

3.2.6.

Microcontroladores ........................................................................................... 37

3.2.6.1.

Partes ................................................................................................................. 37

3.2.6.2.

Análisis de circuitos integrados en la tarjeta electrónica .................................. 39

3.2.7.

Osciladores de cuarzo ....................................................................................... 40

3.2.8.

Circuitos de control........................................................................................... 41

3.3.

Bloques o secciones de la ECU ........................................................................ 42

3.3.1.

Bloque de regulación S-1.................................................................................. 42

3.3.2.

Bloque de procesamiento S-2 ........................................................................... 45

3.3.2.1.

Tipos de memorias de la ECU........................................................................... 46

3.3.2.2.

Memoria RAM “Random Access Memory” ..................................................... 46

3.3.2.3.

Memoria ROM “Read Only Memory” ............................................................. 47

3.3.2.4.

Memoria PROM “Programmable Read Only Memory” ................................... 47

3.3.2.5.

Memoria EPROM “Erasable Programmable Read Only Memory”.................. 48

3.3.2.6.

Memoria EEPROM “Electrically Erasable Programmable Read Only Memory” ........................................................................................................... 48

3.3.2.7.

Memoria KAM “Keep Alive Memory” ............................................................ 49

ix

3.4.

Descripción principal del arnés principal de la ECU........................................ 50

3.4.1.

Segmento A del arnés principal de la ECU ...................................................... 51

3.4.2.

Segmento B del arnés principal de la ECU ...................................................... 52

3.4.3.

Segmento C del arnés principal de la ECU ...................................................... 54

3.4.4.

Segmento D del arnés principal de la ECU ...................................................... 55

3.4.5.

Segmento E del arnés principal de la ECU ....................................................... 56

3.5.

Esquema eléctrico desde la ECU hacia los sensores y actuadores ................... 58

3.6.

Esquema eléctrico interno de la ECU ............................................................... 59

CAPÍTULO IV

MAQUETA DIDÁCTICA

4.1.

Diseño ............................................................................................................... 60

4.1.1.

Alimentación de ECU ....................................................................................... 61

4.2.

Generación de señal del sensor CKP ................................................................ 61

4.3.

Generación de señal del sensor CMP ............................................................... 62

4.4.

Simulación de sensores ..................................................................................... 64

4.4.1.

Simulación del sensor FRP ............................................................................... 65

4.4.2.

Simulación del sensor de presión de impulso ................................................... 66

4.4.3.

Simulación del sensor FT ................................................................................. 66

4.4.4.

Simulación del sensor de temperatura del motor .............................................. 67

4.4.5.

Simulación del sensor APP1............................................................................. 67

4.4.6.

Simulación del sensor APP2............................................................................. 68

4.4.7.

Comprobación del regulador de tensión LM2575HV ...................................... 68

x

CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1.

Conclusiones: ........................................................................................................... 70

5.2.

Recomendaciones: .................................................................................................... 71

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 72 ANEXOS……. ................................................................................................................... 74

xi

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.

Sistemas de tareas ............................................................................................... 4

Tabla 2.

Sistemas de tareas ............................................................................................... 5

Tabla 3.

Sistema de tareas................................................................................................. 5

Tabla 4.

Pines del regulador LM 2575 ........................................................................... 44

Tabla 5.

Conexión de pines del segmento A .................................................................. 52

Tabla 6.

Conexión de pines del segmento B................................................................... 53

Tabla 7.

Conexión de pines del segmento C ................................................................... 54

Tabla 8.

Conexión de pines del segmento D .................................................................. 55

Tabla 9.

Conexión de pines del segmento E ................................................................... 56

Tabla 10. Rango del sensor FRP ....................................................................................... 65

xii

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Figura 1.

Sistema de inyección CRDI denso ................................................................. 8

Figura 2.

Sensor de temperatura de líquido refrigerante ............................................. 10

Figura 3.

Sensor de presión del riel ............................................................................. 11

Figura 4.

Sensor de temperatura del combustible ....................................................... 12

Figura 5.

Sensor del pedal del acelerador.................................................................... 12

Figura 6.

Sensor de posición del cigüeñal inductivo – efecto Hall ............................. 13

Figura 7.

Sensor de posición del árbol de levas .......................................................... 14

Figura 8.

Sensor presión del turbo............................................................................... 15

Figura 9.

Códigos alfa numéricos del inyector............................................................ 17

Figura 10.

Constitución de la resistencia de carbón ...................................................... 21

Figura 11.

Resistencia del tipo metálica ........................................................................ 21

Figura 12.

Resistencia con tres dígitos (5%) y cuatro dígitos (1%) .............................. 24

Figura 13.

Código de resistencia SMD ......................................................................... 24

Figura 14.

Comprobación de una resistencia fija SMD ................................................ 25

Figura 15.

Ubicación de los diodos en la tarjeta electrónica ......................................... 27

Figura 16.

Comprobación de un diodo rectificador ...................................................... 29

Figura 17.

Comprobación diodo zener .......................................................................... 29

Figura 18.

Ubicación de los capacitores en la tarjeta electrónica ................................. 30

Figura 19.

Comprobación de un condensador electrolítico ........................................... 31

Figura 20.

Estructura de los transistores PNP Y NPN .................................................. 32

Figura 21.

Ubicación de los transistores en la tarjeta electrónica ................................. 34

Figura 22.

Ubicación de los transistores MOSFET en la tarjeta electrónica ................ 35

Figura 23.

Comprobación de un transistor BJT ............................................................ 36

Figura 24.

Comprobación de un transistor MOSFET ................................................... 36

Figura 25.

Comprobación transistor IRF-640 ............................................................... 37

Figura 26.

Micro-procesador ......................................................................................... 38

Figura 27.

Ubicación de los circuitos integrados .......................................................... 40

Figura 28.

Ubicación del oscilador cristal de cuarzo .................................................... 41

Figura 29.

Placa de circuito impreso de la ECU ........................................................... 42

Figura 30.

Constitución interna del regulador ............................................................... 43

Figura 31.

Esquema eléctrico del regulador LM2575 ................................................... 44 xiii

Figura 32.

Regulador de tensión.................................................................................... 45

Figura 33.

Bloque de procesamiento ............................................................................. 45

Figura 34.

Memoria RAM ............................................................................................. 47

Figura 35.

Memoria ROM ............................................................................................. 47

Figura 36.

Esquema eléctrico del driver 11M04-SE641 ............................................... 49

Figura 37.

Esquema de conexión del driver 151821-1280-9905R027-V699MYS ....... 50

Figura 38.

Arnés de la ECU Hino (89661-E0010) ........................................................ 50

Figura 39.

Vista de los segmentos de la ECU ............................................................... 51

Figura 40.

Vista externa de la ECU (89661-E0010) ..................................................... 51

Figura 41.

Esquema eléctrico ........................................................................................ 58

Figura 42.

Esquema eléctrico ECU ............................................................................... 59

Figura 43.

Maqueta didáctica ECU Hino ...................................................................... 60

Figura 44.

Esquema de conexión de grabación de CKP ............................................... 61

Figura 45.

Reproducción de onda grabada .................................................................... 62

Figura 46.

Reproducción de onda del sensor CKP en la maqueta ................................ 62

Figura 47.

Onda sensor CMP ........................................................................................ 63

Figura 48.

Generación de onda del sensor CMP ........................................................... 63

Figura 49.

Generación de onda del sensor CMP en la maqueta .................................... 64

Figura 50.

Simulación de sensores con potenciómetro ................................................. 64

Figura 51.

Señal de sensor FRP..................................................................................... 65

Figura 52.

Señal de sensor presión de impulso. ............................................................ 66

Figura 53.

Señal de sensor FT ....................................................................................... 66

Figura 54.

Señal de sensor ECT .................................................................................... 67

Figura 55.

Señal del sensor APP 1 ................................................................................ 67

Figura 56.

Señal del sensor APP2 ................................................................................. 68

Figura 57.

Pines de conexión del regulador .................................................................. 68

Figura 58.

Comprobación de tensión del regulador ...................................................... 69

xiv

RESUMEN EJECUTIVO

El presente trabajo comprende la realización de un manual de pruebas de funcionamiento a realizar en la maqueta didáctica de la unidad de control electrónico ECU Hino (89661E0010) Denso.

Se establecerán las diferentes pruebas a realizar en los diferentes tipos de componentes electrónicos ensamblados en la tarjeta electrónica, la interacción entre sensores, actuadores y módulo de control electrónico del sistema de inyección CRDI Denso Euro 3, analizaremos los esquemas electrónicos de componentes electrónicos internos de la tarjeta electrónica como son: los tipos de resistencias, condensadores, transistores, diodos, microcontroladores, reguladores, osciladores de cuarzo entre otros que están integrados a la tarjeta electrónica de la ECU (Unidad de Control Electrónica) de este vehículo en específico y esquematizar el bloque fuente y bloque de potencia del módulo de control electrónico.

xv

EXECUTIVE SUMMARY

The present paper comprises the drawing up of a function test manual for the didactic miniature of the electronic control unit “ECU Hino (89661-E0010) Denso”.

Various test have been established that are carried out in the different types of electronic components of the electronic chip, the interaction between sensors, agents and the electronic control module of the injection system “CRDI Denso Euro 3”. There is an analysis of the electronic schemes of the internal electronic components of the electronic chip as there are: the types of resistances, condensers, transistors, diodes, microcontrollers, regulators, quartz oscillators among others that are integrated in the electronic chip of ECU (Electronic Control Unit) of the specific vehicle. Furthermore, the source block and the power block of the electronic control module are schematized.

xvi

1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

1.1. Situación problemática

La contaminación ambiental a nivel global ha ido creciendo de manera progresiva en los últimos años, siendo un factor negativo para las distintas sociedades, seres vivos que habitamos el planeta, por afectar su ecosistema y causar daños físicos, la presencia de estas afectaciones han llevado a la creación de normativas, ordenanzas y políticas que buscan reducir en parte la incidencia de los factores nocivos hacia el medio ambiente, en las últimas décadas las diferentes empresas están obligadas en adoptar estas medidas para lograr realizar sus actividades económicas.

En el continente americano existen diversas empresas manufactureras de vehículos que deben cumplir estas disposiciones, las cuales determinan parámetros máximos permisibles para lograr colocar un vehículo al mercado internacional, para cumplir con estos parámetros optan por desarrollar sistemas altamente eficientes en cuanto a consumo de combustible, emanaciones de gases combustionados al medio ambiente, ruido entre otros.

La aplicación de la electrónica en los automóviles es la alternativa que la mayor parte de fabricantes automovilísticos han escogido para obtener las condiciones requeridas por las normativas ambientales, debido a la eficiencia y precisión que brinda el uso de esta tecnología para controlar mecanismos de los motores, inyección de combustible y reciclado de gases de escape.

El motor diesel es el que se ha tardado más tiempo en ser implementado el control electrónico en sus diferentes sistemas, los motores de ciclo Otto fueron los pioneros en implementarse el control electrónico en sus distintos sistemas de inyección, sistemas de encendido, sistemas de distribución etc.

Los motores diesel se han caracterizado por su menor consumo de combustible, disminución de las emisiones de gases contaminantes al medio ambiente de sus homólogos

2

de gasolina, estos aspectos son imprescindibles para permitir su actual desarrollo tecnológico que estaba limitado por su mayor costo de producción, reparación y mantenimiento de los mismos.

La utilización del sistema “Common Rail” esta con respecto a los motores de gasolina pero con su correcta adaptación a las características de los motores diesel de inyección directa.

El sistema “Common Rail” posee una similitud estética con el sistema de inyección de su homologo de gasolina, la diferencia radica en las presiones de funcionamiento que manejan los sistemas de inyección.

En Ecuador esta tecnología existe desde hace pocos años, pero la gran mayoría de vehículos importados que funcionan a base de combustible diesel, incorporan el sistema de inyección CRDI por las características y prestaciones que posee como: menor ruido, mayor rango de aceleración, mayor eficiencia, menor proporción de emisiones contaminantes, entre otras.

El avance tecnológico obliga a los profesionales del campo automotriz a mantener una constante capacitación acerca de los innovadores sistemas implantados en los automóviles para conseguir estar preparados en caso ser solicitados para la interacción con los sistemas modernos.

En el taller automotriz de la UTE sede Santo Domingo, la falta de recursos didácticos como son equipos y manuales de procedimiento, es una carencia que posee todavía este laboratorio, implementos de suma importancia para la carrera de ingeniería automotriz.

La carencia de un manual para el análisis de la ECU Hino, que ayudaría a definir un procedimiento a seguir para el estudio interno del módulo de control electrónico de un vehículo, al no contar con estos módulos que son de suma importancia para el proceso de formación académica, el aprendizaje de los estudiantes de la carrera de ingeniería automotriz queda limitado.

3

1.2. Justificación

La realización de este proyecto permitirá obtener un procedimiento a seguir en el análisis interno de la ECU Hino (89661-E0010) Denso, se logrará realizar pruebas de diagnóstico en los distintos componentes que están ensamblados en la tarjeta electrónica, los cuales forman parte importante del conocimiento práctico en la carrera de ingeniería automotriz, además se pondrá en práctica los conocimiento teóricos obtenidos en clases y se complementaran de mejor manera la aplicación de los mismos. Servirá como un banco de aprendizaje para la aplicación de los principios de funcionamiento además de constatar criterios y teorías infundados en la etapa de aprendizaje de los estudiantes.

1.3. Objeto de estudio

Crear un manual de pruebas para el módulo de control electrónico para determinar el estado de los distintos componentes que están montados sobre la tarjeta electrónica, para la escuela de Ingeniería Automotriz de la Universidad Tecnológica Equinoccial – Sede Santo Domingo.

1.4. Formulación del problema de investigación

¿Existe un manual de procedimiento metódico y pruebas para el módulo de control electrónico MCE Hino (89661-E0010) Denso en el taller automotriz de la Universidad Tecnológica Equinoccial?

1.5. Campo de acción

El desarrollo de las actividades técnicas para la generación del procedimiento de análisis de la ECU.

4

1.6. Objetivos

1.6.1. Objetivo general

Elaborar un manual de pruebas, del procedimiento para el análisis interno y esquemas electrónicos de sensores actuadores y unidad de control electrónico ECU Hino (89661E0010) Denso en el taller automotriz de la Universidad Tecnológica Equinoccial, sede Santo Domingo.

1.6.2. Objetivos específicos



Simular las señales de los sensores (ECT, FT, APP1, APP2, FRP, Presión del Turbo Y Presión de Impulso las cuales ingresan como datos emitidos a la ECU Hino (89661-E0010) Denso.



Realizar esquemas electrónicos de los sensores y esquemas electrónicos de la maqueta didáctica de la ECU Hino (89661-E0010) Denso.



Incorporar la ECU Hino (89661-E0010) Denso en una maqueta didáctica para lograr realizar pruebas de funcionamiento en la misma.

1.7. Sistemas de tareas por objetivos específicos

Simular las señales de los sensores (ECT, FT, APP1, APP2, FRP, Presión del Turbo Y Presión de Impulso las cuales ingresan como datos emitidos a la ECU Hino (89661-E0010) Denso.

Método

Tabla 1. Sistemas de tareas Procedimiento

Técnica

Diferenciar los pines de conexión del arnés principal de la ECU Análisis Hino (89661-E0010) Denso, para realizar conexiones de simulación Análisis de los distintos periféricos de entrada. Fuente: Investigación propia Autor: Jefferson Fernando Segovia Vera

5

Realizar esquemas electrónicos de los sensores y esquemas electrónicos de la maqueta didáctica de la ECU Hino (89661-E0010) Denso.

Tabla 2. Sistemas de tareas Procedimiento

Método Observación Inductivo

Ejecutar un seguimiento en el bloque fuente y bloque de potencia para esquematizar su disposición eléctrica en la tarjeta electrónica de la ECU.

Técnica Medición Observación

Fuente: Investigación propia Autor: Jefferson Fernando Segovia Vera

Incorporar la ECU Hino (89661-E0010) Denso en una maqueta didáctica para lograr realizar pruebas de funcionamiento en la misma.

Tabla 3. Sistema de tareas Procedimiento

Método

Técnico

Ejecutar una maqueta didáctica e incorporar la ECU Hino (89661-E0010) en la misma para proceder a la utilización Diagnostico de equipos de diagnóstico automotriz, en específico: escáner automotriz, osciloscopio automotriz, multímetro

Medición Observación

automotriz. Fuente: Investigación propia Autor: Jefferson Fernando Segovia Vera

1.8. Paradigma o enfoque epistemológico

Para la realización de este proyecto de investigación se empleara el paradigma epistemológico cualitativo, debido al estudio específico de la unidad de control electrónico ECU Hino (89661-E0010) Denso y la comprobación de los distintos componentes que están montados en su tarjeta electrónica. 1.9. Nivel de investigación

El tipo de investigación a utilizar en este proyecto es el estudio de casos, en el cual se establece analizar concretamente la ECU Hino (89661-E0010) Denso y sus componentes electrónicos para determinar su estado de funcionamiento.

6

1.10. Hipótesis

1.10.1. Alternativa

La elaboración de un manual de pruebas, procedimiento de análisis interno y esquemas electrónicos de sensores actuadores y unidad de control electrónico ECU Hino (89661E0010) Denso para la maqueta didáctica del banco de pruebas permitirá un mejor entendimiento para realizar diagnósticos eficaz de la tarjeta electrónica de la ECU.

1.11. Alcance

Este proyecto se orienta a realizar un análisis interno en la Unidad de Control Electrónico ECU Hino (89661-E0010) Denso, específicamente en el bloque de regulación de tensión de manera pertinente y en el bloque de procesamiento de una manera básica, determinar el correcto funcionamiento de los tipos de componentes electrónicos ensamblados en la tarjeta como son resistencias, diodos rectificadores, diodos zener, capacitores, regulador, transistores, entrada de

sensores; este tipo de diagnóstico y pruebas que resulta

fundamental para un ingeniero automotriz.

El módulo didáctico de la ECU Hino (89661-E0010) Denso y el manual de pruebas estará a disposición de los docentes y estudiantes de la carrera de ingeniería automotriz que requieran realizar trabajos de práctica en el mismo, para una mejor aplicación de los conocimientos teóricos obtenidos en las clases previamente y puedan constatarlos prácticamente.

En el presente proyecto implementara los diagramas eléctricos de la ECU Hino (89661E0010) Denso perteneciente al sistema de inyección diesel CRDI Hino euro 3, además se determinará la conexión eléctrica entre los pines de la ECU con los diferentes sensores y actuadores del sistema de inyección electrónica CRDI Denso uro 3 que interactúan con el módulo de control electrónico para su funcionamiento.

7

Se establecerá el esquema eléctrico interno del módulo de control electrónico del bloque fuente que es el encargado de recibir y regular el voltaje de alimentación desde la batería para el funcionamiento de los componentes internos y el bloque de potencia que se encarga de gobernar la apertura de los inyectores en el momento oportuno para la combustión dentro de la cámara de inyección.

Los sensores que se analizara y simulara en la maqueta didáctica son: sensor de acelerador 1 y 2, sensor de temperatura de refrigerante, sensor de temperatura de combustible, sensor de presión del turbo, sensor de presión de impulsión, sensor de presión del riel de combustible.

Para la construcción de esta maqueta los limitantes que se presentan son: la falta de sincronización entre los sensores que se simularan al interactuar con la ECU. Por lo tanto el trabajo a realizar se lograra, la verificación de datos del motor con el escáner automotriz de los sensores mencionados anteriormente, más la simulación de las ondas del sensor CKP y CMP respectivamente.

8

CAPÍTULO II

MARCO DE REFERENCIA

2.1. Interacción Ecu-Sensores-Actuadores

Los motores diesel con gestión electrónica al igual que los motores de inyección a gasolina incorporan una unidad de control electrónica ECU o centralita la cual funciona como un ordenador, tiene un microprocesador que compara las distintas señales que recibe del exterior desde los sensores, con un programa interno grabado en memoria y como resultado genera unas señales de control que envía a lo diferentes dispositivos exteriores que hacen que el motor funcione. La ECU adapta sus señales de control al funcionamiento del motor.

El utilizar una ECU tiene la ventaja de reducir el consumo de combustible, mantener bajos los niveles de emisiones de escape, al tiempo que mejora el rendimiento del motor y la conducción. La ECU controla el régimen de ralentí del motor, también se encarga de limitar el régimen máximo de revoluciones reduciendo la cantidad de combustible a inyectar en los cilindros.

Figura 1.Sistema de inyección CRDI denso Fuente: Manual de servicio Hino

9

Por medio de esta interacción de la ECU con los diferentes sensores y actuadores se consigue un funcionamiento óptimo del motor comandado electrónicamente en los diferentes estados de carga, condiciones de funcionamiento y exigencias requeridos por el conductor.

2.2. Sensores

Son elementos electrónicos que informan, mediante la transformación de diversas magnitudes físicas traducida en señales eléctricas a la unidad de control electrónico ECU sobre los diferentes parámetros y condiciones de funcionamiento del motor de combustión interna.

2.2.1. Principio de funcionamiento de los sensores

Los sensores conforme al principio de funcionamiento que utilizan para la detección de los parámetros de funcionamiento se clasifican en:



Magnéticos



Efecto hall



Termoeléctricos (NTC PTC)



Conductividad eléctrica



Piezoeléctricos



Fotoeléctrico



Por ultrasonido



Por radiofrecuencia



Interruptores y conmutadores

2.2.2. Sensor de temperatura refrigerante (ECT) “Engine Coolant Temperature”

El sensor de temperatura se ubica en el circuito de refrigeración a la salida del enfriante del motor, para monitorear la temperatura del motor a través del líquido refrigerante.

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El sensor utiliza el principio de funcionamiento termoeléctrico, está equipado con un resistor variable de temperatura con un coeficiente de temperatura negativo (NTC), que es parte de un circuito divisor de voltaje al que se aplican 5 voltios.

La caída de voltaje en el resistor se ingresa al ECU mediante un convertidor análogo digital y es una medida de la temperatura. Se almacena una curva característica en el microcomputador de la ECU, el cual define la temperatura como función de un voltaje dado.

Figura 2. Sensor de temperatura de líquido refrigerante Fuente: http://www.encendidoelectronico.com/vista.php?id=45

2.2.3. Sensor de presión del riel (FRP) “Fuel Rail Pressure”

Este sensor utiliza el principio de funcionamiento piezoeléctrico que genera una señal eléctrica mediante la resistencia interna que varía por la presión generada sobre el elemento de cristales de cuarzo expuesto directamente al combustible, el cual debe medir instantáneamente la presión en el riel con la precisión adecuada y de la forma más rápida posible.

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El combustible presurizado actúa sobre el sensor, lo que convierte la presión en señal eléctrica, que después se ingresa a un circuito de evaluación que amplifica esta señal y la envía a la ECU.

Figura 3. Sensor de presión del riel Fuente: http://es.slideshare.net/Luis_Reveco/common-rail-boschmanual

2.2.4. Sensor de temperatura del combustible (FT) “Fuel Temperature”

El sensor de temperatura de combustible utiliza el principio de funcionamiento termoeléctrico similar al sensor ECT debido a la función similar que cumple y su valor resistivo es igual bajo los mismos parámetros de funcionamiento.

Se ubica en la línea de alimentación de combustible. A medida que aumenta la temperatura del combustible, la ECU modificará la inyección y tasa de entrega, al mismo tiempo ajustará los parámetros de funcionamiento de la válvula de control de presión del riel.

Puesto que el circuito de entrada de la computadora está pensando cómo divisor de tensión se reparte entre una resistencia presente en la computadora y la resistencia NTC del sensor. Por consiguiente la computadora puede valorar las variaciones de resistencia del sensor a través de los cambios de la tensión y obtener así la información de la temperatura del combustible en el motor.

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Figura 4. Sensor de temperatura del combustible Fuente: Manual de servicio Hino

2.2.5. Sensor de posición del pedal del acelerador (APP) “Acelerator Pedal Position”

En contraste con la distribución convencional y las bombas de inyección en línea, con EDC (Control Electrónico Diesel) la aceleración que imprime el conductor ya no se transmite directamente a la bomba de inyección a través de un cable o varillaje mecánico, sino que es registrada por un sensor del pedal del acelerador y transmitida luego a la ECU.

Se genera un voltaje a través del potenciómetro en el sensor del pedal del acelerador en función de la posición del pedal a partir de éste voltaje. El sensor del pedal tiene dos potenciómetros, una señal es la posición del pedal para la ECU, la otra es para la verificación de la carga. Si fallara el sensor del pedal, se establece el modo a prueba de falla y una velocidad de ralentí levemente mayor.

Figura 5. Sensor del pedal del acelerador Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=227

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2.2.6. Sensor de posición del cigüeñal (CKP) “Crankshaft Position Sensor”

El sensor CKP está basado en el principio de funcionamiento magnético o inductivo el cual está constituido por una bobina interna que al girar sobre la rueda dentada genera una tensión que es enviada a la ECU para informar sobre la posición del pistón en la cámara de combustión, que es fundamental para definir el comienzo de la inyección.

La rueda dentada de material ferro magnético está unida al cigüeñal, en la cual faltan dos dientes. A este espacio más grande se le asigna una posición definida del cigüeñal para el cilindro 1.

El sensor de velocidad del cigüeñal monitorea la secuencia de dientes de la rueda, el mismo está compuesto por un imán permanente y un alma de hierro dulce con un bobinado de cobre.

El flujo magnético en el sensor cambia a medida que los dientes y espacios pasan frente a él. Generando un voltaje sinusoidal de AC cuya amplitud aumenta abruptamente en respuesta a la mayor velocidad del motor (cigüeñal).

Figura 6. Sensor de posición del cigüeñal inductivo – efecto Hall Fuente: http://elektromechanischen.blogspot.com/2011_08_01_archive.html

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2.2.7. Sensor deposición del árbol de levas (CMP) “Camshaft Position Sensor”

Cuando un pistón se mueve en dirección del PMS, la posición del eje de levas determina si está en la fase de comprensión con encendido subsiguiente, o en la fase de escape. Esta información no se puede generar únicamente con el dato del eje cigüeñal durante la fase de partida. Por otra parte, durante el funcionamiento normal del motor, la información generada por el sensor del cigüeñal basta para determinar el estado del motor.

El sensor de eje de levas utiliza el efecto electromagnético (Hall) al establecer la posición del eje de levas. Un diente de material ferro magnético está unido al eje de levas y gira con él. Cuando este diente pasa frente a los discos semiconductores del sensor del eje de levas, su campo magnético desvía los electrones en los discos semiconductores en ángulos rectos a la dirección de la corriente que fluye a través de los discos. Esto da como resultado una señal breve de voltaje (voltaje Hall) que informa a la ECU que el cilindro 1 ha ingresado recién a la fase de compresión.

Figura 7. Sensor de posición del árbol de levas Fuente: http://victorefren1.blogspot.com/2013/06/sensores-ckp-y-cmp-s.html

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2.2.8. Sensor de presión del turbo

El sensor está conectado por un tubo al múltiple de admisión, o directamente en el múltiple de admisión.

El elemento sensible del sensor de sobrepresión del turbocompresor está compuesto por un puente de Wheatstone sobre una membrana de material cerámico.

Sobre un lado de la membrana se encuentra el vacío absoluto de referencia, mientras que sobre el otro lado actúa la presión de aire proveniente del turbocompresor.

La señal piezo resistiva derivante de la deformación que sufre la membrana, antes de ser enviada a la computadora es amplificada por un circuito electrónico contenido en el soporte que aloja la membrana cerámica.

Figura 8. Sensor presión del turbo Fuente: http://mla-s1-p.mlstatic.com/sensor-de-presion-de-turbo-renault- 2015-F.jpg

2.3. Actuadores del sistema

Son dispositivos inherentemente mecánicos cuya función es proporcionar fuerza para mover o actuar otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca que el dispositivo actuador realice una determinada función puede provenir de tres tipos de fuentes: presión

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neumática, presión hidráulica y fuerza motriz eléctrica siendo esta última la que mayor aplicación se da en el automóvil.

Dependiendo del origen de la fuerza del actuador se denomina (hidráulico, neumático, eléctrico).

2.3.1. Inyector

Los inyectores del sistema de inyección CRDI denso están constituidos internamente por una bobina interna, la cual al recibir una determinado valor de voltaje genera un campo magnético desplazando la aguja del inyector permitiendo así el paso del combustible a alta presión hacia la cámara de inyección.

Los inyectores son controlados electrónicamente por la ECU. En comparación con las boquillas de inyección convencionales, un pistón de mando, es añadida una válvula solenoide y son añadidos códigos de identificación que muestran diversas características de inyección, son marcados con láser en la caja del conector y los códigos de identificación que muestran estos en forma alfanumérica (aproximadamente 24 cifras alfanuméricas).

El sistema utiliza la información del flujo de combustible del inyector según el código de identificación para optimizar el control de la cantidad de entrega de inyección.

Cuando un inyector está recién instalado en un vehículo, es necesario introducir los códigos de identificación en el ECM. QR (Quick Response) o los códigos de velocidad de flujo de combustible del inyector (códigos de identificación), estos se han adoptado para mejorar la precisión de la cantidad de inyección que producen estos.

La adopción de códigos permite controlar la cantidad de la dispersión en todos los rangos de presión, lo que contribuye a la mejora en la eficiencia de la combustión y la reducción de las emisiones de gases de escape.

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Figura 9. Códigos alfa numéricos del inyector Fuente: Manual de servicio Hino

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CAPÍTULO III

ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE CONTROL ELECTRÓNICO

3.1. Unidad de Control Electrónico

La mayor expresión de la electrónica aplicada a los automóviles se encuentra en las ECU “Unidades Electrónicas de Control”. Se las conoce también como: “Electronic Control Module” ECM, “Electronic Control Unit” ECU, “Módulo de Control Electrónico” MCE entre otras.

Por medio de estos pequeños dispositivos se obtienen comportamientos óptimos de algunos o varios elementos, mecanismos del motor y demás sistemas incorporados en el automóvil, de modo que se prevé, que dentro de poco tiempo, todos los automatismos de control que se deban realizar en el automóvil puedan estar controlados directamente por dispositivos electrónicos que comanden su funcionamiento.

3.1.1. Generalidades de funcionamiento

La Unidad Electrónica de Control está constituida por un conjunto de componentes electrónicos dispuestos en placas de circuito impreso, alojadas en una caja de aluminio, provistas de aletas para su refrigeración. Hasta la unidad llegan las diversas señales sobre el funcionamiento del motor, que son emitidas por diferentes sensores, las evalúa y calcula las señales de activación para los elementos actuadores. El programa de control está almacenado en la memoria de la unidad de control. De la ejecución del programa se encarga un micro-controlador. Tanto las señales de entrada como las de salida para los diferentes actuadores se transmiten a la unidad de control por medio de un conector múltiple.

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3.2. Dispositivos electrónicos básicos

Primeramente recordemos que la electrónica estudia y desarrolla todo tipo de componentes semiconductores diseñados para realizar una función en específico bajo condiciones de trabajo determinadas por el fabricante.

En todo sistema electrónico podemos encontrar tres tipos de elementos electrónicos que pueden ser:



Dispositivos de entrada: interruptores, resistencias variables, sensores.



Dispositivos de salida: diodos, led, relés solenoides, válvula electromagnética.



Dispositivos de proceso: son componentes capaces de realizar por si mismos una función concreta de control sobre las señales de salida en función de la señal de entrada recibida, como transistores circuitos integrados.

3.2.1. Interpretación de los componentes electrónicos en la tarjeta

Para facilitar la identificación de los dispositivos electrónicos en las tarjetas o circuitos impresos, en la mayoría de placas se encuentra establecido una nomenclatura con la que se los puede identificar a través de letras que muestran el tipo de dispositivo electrónico que está montado sobre la tarjeta electrónica, a continuación se indica el dispositivo electrónico y la letra que lo representa más comúnmente.



(R) Resistencia



(IC) Circuito integrado



(C) Condensador



(D) Diodo



(T) (Q) Transistores



(L) Bobina



(X) Cristal de cuarzo

20

3.2.2. Resistencias

Son componentes que presentan una oposición al paso o circulación de la corriente eléctrica y producen una caída de tensión o diferencia de potencial entre sus terminales.

Las resistencias no tienen polaridad entre sus terminales, es decir se las puede conectar a los circuitos sin tomar en cuenta su orientación.

Toda resistencia tiene tres características importantes que definen sus condiciones de trabajo y utilización.



El valor y la tolerancia, magnitud óhmica y los limites o desviaciones establecidos por el fabricante para asegurar su precisión



La potencia que es capaz de disipar la resistencia (depende de I y V)



La estabilidad del componente en condiciones de trabajo.

Clasificación:

Se dividen en resistencias lineales fija, resistencias variables y resistencias no lineales.

3.2.2.1. Resistencias lineales fijas

Son componentes de dos terminales que presentan un valor nominal de resistencia constante (determinado por el fabricante), y un comportamiento lineal.



Resistencias de carbón:

Aglomeradas De capa

21

Figura 10. Constitución de la resistencia de carbón Fuente: http://www.preciolandia.com/ resistencias-de-carbon--a.html



Resistencias metálicas:

De capa De película Bobinadas

Figura 11.Resistencia del tipo metálica Fuente: http://electronica /cce/practicas /resistencias/codigos_colores.htm

22

3.2.2.2. Características técnicas

Resistencia nominal (Rn): es el óhmico que se espera que tenga el componente.

Tolerancia: es el margen de valores que rodea la resistencia nominal y en el que se encuentra el valor real de la resistencia se expresa en tanto por ciento sobre el valor nominal.

Potencia nominal (Pn): es la potencia (en vatios) que la resistencia puede disipar sin deteriorarse a la temperatura nominal de funcionamiento.

Tensión nominal (Vn): es la tensión continua que se corresponde con la resistencia y la potencia nominal.

Intensidad nominal (In): es la intensidad continua que se corresponde con la resistencia y potencia nominal.

Tensión máxima de funcionamiento (T máx.): es la máxima tensión continua o alterna que el dispositivo no puede sobrepasar de forma continua a la temperatura nominal de funcionamiento.

Temperatura nominal (Tn): es la temperatura ambiente a la que se define la potencia nominal.

Temperatura máxima de funcionamiento (T máx.): es la máxima temperatura ambiente que el dispositivo puede trabajar sin deteriorarse. La disipación de una resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente en la que está trabajando.

Coeficiente de temperatura (Ct): es la variación del valor de la resistencia con la temperatura.

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Coeficiente de tensión (Cv): es la variación relativa del valor de la resistencia respecto al cambio de tensión que la ha provocado.

Estabilidad, derivas: representa la variación relativa del valor de la resistencia por motivos operativos, ambientales, periodos largos de funcionamiento, o por el propio funcionamiento.

Ruido: se debe a señal (o señales) que acompañan a la señal de interés y que provoca pequeñas variaciones de tensión.

3.2.2.3. Resistencias de montaje superficial “Surface Mounted Deviced”

En la actualidad gran mayor parte de dispositivos electrónicos se producen con tecnología de montaje superficial SMT. Los dispositivos de montaje superficial, SMD proporcionan muchas ventajas en términos de fabricación y a menudo en rendimiento, sobre sus predecesores (Tecnología “Thru-Hole”).

Esta nueva tecnología fue llamada SMT dado que los componentes se montaban en la superficie de la plaqueta, en vez de tener conexiones a través de los agujeros y los dispositivos (componentes) utilizados fueron denominados SMD. Esta nueva tecnología fue adoptada muy rápidamente, ya que permitía utilizar un mayor grado de mecanización, y un ahorro alto en los costes de fabricación.

Para poder emplear la tecnología de montaje superficial, se necesitó un conjunto completamente nuevo de componentes electrónicos y un cambio bastante grande en la forma en que se diseñaban los esquemáticos.

Identificar el valor de una resistencia SMD es más sencillo que para una resistencia convencional, ya que las bandas de colores son reemplazadas por sus equivalentes numéricos y así se imprimen en la superficie de la resistencia, la banda que indica la tolerancia desaparece y se la "reemplaza" en base al número de dígitos que se indica, es

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decir; un número de tres dígitos nos indica en esos tres dígitos el valor del resistencia, y la ausencia de otra indicación nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 5%. Un número de cuatro dígitos indica en los cuatro dígitos su valor y nos dice que se trata de una resistencia con una tolerancia del 1%.

Figura 12. Resistencia con tres dígitos (5%) y cuatro dígitos (1%)

Figura 13. Código de resistencia SMD

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Primer dígito: corresponde al primer dígito del valor Segundo dígito: corresponde al segundo dígito del valor Tercer dígito (5%): representa al exponente, o “número de ceros” a agregar Tercer dígito (1%): corresponde al tercer dígito del valor Cuarto dígito (1%): representa al exponente, o “número de ceros” a agregar

3.2.2.4. Comprobación de las resistencias

Para la comprobación de una resistencia se utiliza un multímetro en la sección óhmetro y seleccionar la escala acorde al valor de la resistencia a comprobar, conectar las puntas de prueba del multímetro en los terminales de la resistencia a comprobar el valor real indicado por el multímetro debe ser próximo al valor teórico de la resistencia, en este caso se comprueba una resistencia del tipo SMD que tiene una nomenclatura de 103 equivalente a 10.000 Ohmios la escala seleccionada en el multímetro es de 200 K ohm.

Figura 14. Comprobación de una resistencia fija SMD 3.2.2.5. Resistencias variables

Son las que tienen la capacidad de variar o modificar su valor óhmico dentro de unos límites:

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

Potenciómetros o resistencias variables lineales; se basa en una resistencia sobre la cual se desliza un contacto móvil que dependiendo de la posición en la que se encuentre puede tomar valores entre 0 y R Ω. Generalmente dispone de tres terminales, el central es el cursor y los extremos se alternan de manera que si el uno representa el valor máximo el otro representara el valor mínimo respecto al valor central.



NTC (coeficiente de temperatura negativo) el valor disminuye al aumentar su temperatura.



PTC (coeficiente de temperatura positivo) el valor aumenta al aumentar su temperatura.

En este caso el sensor que implementa este vehículo es del tipo NTC, es decir que mientras que aumente la temperatura delo motor el sensor disminuirá su valor resistivo.

3.2.3. Diodos

Son dispositivos electrónicos semiconductores de dos terminales que se caracterizan por permitir el paso de la corriente en un solo sentido (formado por dos materiales tipo P y tipo N) ánodo (+) y cátodo (-). Solo funcionan cuando están conectados de manera que el polo positivo de la fuente de energía este acoplado con el ánodo y el polo negativo con el cátodo.

Al estar conectado de esta manera el diodo esta polarizado directamente por lo tanto la corriente circula a través del mismo, si se encuentra conectado de manera contraria es decir de forma indirecta no permite el paso de la corriente y esta no circula.

Las características de uso de los diodos las determina el fabricante. Normalmente son la tensión de utilización y la intensidad máxima, por lo que es necesario colocar una resistencia en serie para evitar el deterioro.

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3.2.3.1. Análisis de los diodos en la tarjeta electrónica

En la tarjeta electrónica del sistema de inyección CRDI denso están aplicados un aproximado de 700 diodos semiconductores como se puede visualizar en la Figura 42 están instalados de manera sincrónica con las resistencias, transistores, condensadores y circuitos integrados que son los elementos electrónicos de mayor incidencia en el circuito de la ECU.

Figura 15. Ubicación de los diodos en la tarjeta electrónica

3.2.3.2. Polarización de los diodos

Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se dice que el diodo está polarizado, pudiendo ser la polarización directa o inversa.

Polarización directa

En este caso, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.

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Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo positivo de la batería o la punta positiva del multímetro al ánodo del diodo y el polo negativo de la batería o la punta negativa del multímetro al cátodo.

Polarización inversa

En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona P y el polo positivo a la zona N, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería.

3.2.3.3. Otros tipos de diodos

Existen otros tipos, algunos de los más comunes son:



Zener: se usan como regulador de voltaje, pues el voltaje, a partir de un cierto valor, se mantiene prácticamente constante para un amplio rango de intensidad.



Led: la polarización es equivalente a un diodo común con la diferencia de estar conectado directamente y conducir corriente emiten una radiación en forma de luz visible.

3.2.3.4. Comprobación de diodo rectificador

Una comprobación rápida de estado físico de un diodo rectificador puede ser realizada por medio de un multímetro digital, seleccionar la función “medición de diodos” luego se conecta la punta positiva del multímetro al ánodo y la negativa al cátodo, el valor medido deberá oscilar entre 0,5 a 0,7 V al intercambiar las puntas de prueba el valor medido deberá ser infinito, si el multímetro marca continuidad en cualquiera de las dos formas de conexión nos indica que el diodo rectificador esta cortocircuitado y debe ser reemplazado.

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Figura 16. Comprobación de un diodo rectificador

3.2.3.5 Diodos zener

Para comprobar si un zener está en buen estado se pude utilizar el multímetro digital y se realizan las mismas pruebas que el diodo rectificador, para empezar se conecta el selector para medir diodo, y luego se debe de colocar el cable rojo en el ánodo, y el negro al cátodo el propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo, si la lectura es de 500 a 700 nos indica que está bien, al cambiar las puntas de pruebas debe ser una lectura alta.

Figura 17. Comprobación diodo zener

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3.2.4. Condensadores o capacitores

Estos elementos poseen dos terminales los cuales si tienen polaridad, está constituido por dos placas metálicas paralelas, separadas entre sí por el aire o por un aislante (material dieléctrico: materiales que no conducen la electricidad: cerámica, vidrio, papel, etc.). Su característica principal es que son capaces de almacenar y descargar energía eléctrica.

Estos dispositivos actúan como estabilizadores de tensión para aumentar el rendimiento de los dispositivos a ser alimentados por esta tensión.

3.2.4.1. Análisis de condensadores en la tarjeta electrónica

En el circuito impreso están instalados condensadores electrolíticos (C113 35v- 330uf) y (C125 10v-220uf) que comúnmente se encuentra en el mercado local como se puede visualizar en la figura siguiente debido a la capacidad requerida en el diseño de la tarjeta electrónica, los capacitores del tipo SMD son los que existen en mayor número aproximadamente 600 debido a sus prestaciones favorables de fabricación.

Figura 18. Ubicación de los capacitores en la tarjeta electrónica

31

3.2.4.2. Comprobación de los condensadores tipo SMD

Los capacitores SMD consisten en un bloque rectangular de cerámica dieléctrica en el cual se intercalan una serie de electrodos de metales preciosos. Esta estructura permite obtener altos valores de capacitancia por unidad de volumen, los electrodos internos se encuentran conectados a los terminales laterales. Al momento de comprobar un condensador electrolítico seleccionamos en el multímetro la opción diodos y procedemos a colocar las puntas de pruebas del multímetro en los terminales del condensador, la punta de prueba de color negro la colocamos al terminal negativo del condensador y veremos en la pantalla del multímetro como aumenta el valor marcado progresivamente hasta legar al infinito esto nos indica que el condensador está cargando y se encuentra en buen estado, luego procedemos a cortocircuitar las terminales del condensador para descargarlo y hacer la misma prueba intercambiando las puntas de pruebas.

Figura 19. Comprobación de un condensador electrolítico 3.2.5. Transistores

Es un elemento básico de los circuitos electrónicos se puede definirlo como el más importante, está formado por semiconductores al igual que los diodos y dispone de tres

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terminales denominados emisor, base y colector cuya posición depende del modelo de transistor. Estos dispositivos sirven para controlar circuitos o elementos que trabajan con una tensión mayor a la que soportan los componentes electrónicos a través de una tensión segura para los demás elementos electrónicos. El control de los transistores se lo puede realizar desde el terminal de la base con polaridad positiva o negativa dependiendo del tipo de transistor.

3.2.5.1. Transistores tipo BJT “Bipolar Junction Transistor”

Los transistores del tipo BJT son semiconductores que están formado por cristales semiconductores tipo P y tipo N como los diodos pero en lugar de dos cristales tienen tres. En base a esto existen dos tipos de transistores:



Transistores PNP tienen dos cristales tipo P y uno tipo N entre los otros dos los cuales conducen energía eléctrica desde el emisor al colector cuando la base del transistor es alimentada con tensión negativa.



Transistores NPN tienen dos cristales tipo N y uno tipo P entre los otros dos los cuales conducen energía eléctrica desde el emisor al colector cuando la base del transistor es alimentada con tensión positiva.

Figura 20. Estructura de los transistores PNP Y NPN Fuente: Documento PDF de electrónica IES Villalba Hervás

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3.2.5.2. Transistores MOSFET “Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor”

Es un transistor de potencia que consiste en un transistor de efecto basado en la estructura MOS para crear un canal de conducción.

Son dispositivos más importantes que los JEFT ya que la mayor parte de los circuitos integrados digitales se construyen con la tecnología MOS.

Se encargan de dar los pulsos de activación a las bobinas de encendido para de esta manera hacer saltar la chispa entre los electrodos de las bujías que enciende las mezcla aire combustible, en el caso de los motores de inyección electrónica diesel CRDI son los encargados de enviar el pulso de activación a la bobina del inyector para la apertura y pulverización del combustible dentro de la cámara de combustión.

El transistor MOSFET tiene tres estados de funcionamiento:

Estado de corte.- Estado de corte Cuando la tensión de la puerta es idéntica a la del sustrato.

Estado de NO conducción.- El MOSFET está en estado de no conducción: ninguna corriente fluye entre fuente y drenador aunque se aplique una diferencia de potencial entre ambos.

Conducción lineal.- Al polarizarse la puerta con una tensión negativa (pMOS) o positiva (nMOS), se crea una región de deplexión en la región que separa la fuente y el drenador. Si esta tensión crece lo suficiente, aparecerán portadores minoritarios (electrones en nMOS, huecos en pMOS) en la región de deplexión que darán lugar a un canal de conducción.

El transistor pasa entonces a estado de conducción, de modo que una diferencia de potencial entre fuente y drenador dará lugar a una corriente.

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El transistor se comporta como una resistencia controlada por la tensión de puerta.

3.2.5.3. Saturación

Cuando la tensión entre drenador y fuente supera cierto límite, el canal de conducción bajo la puerta sufre un estrangulamiento en las cercanías del drenador y desaparece. La corriente entre fuente y drenador no se interrumpe, ya que es debida al campo eléctrico entre ambos, pero se hace independiente de la diferencia de potencial entre ambos terminales.

3.2.5.4. Análisis de transistores en la tarjeta electrónica

Los transistores aplicados en la tarjeta electrónica tienen un aproximado de 700 transistores entre todos los tipos utilizados, en su mayoría son del tipo BJT entre NPN Y PNP, pero también existen transistores de potencia como son los MOSFET que son transistores que tienen un mayor valor de saturación y se puede controlar mayor tensión como es la señal de pulso eléctrico hacia los inyectores para la introducción de combustible a la cámara de inyección.

Figura 21.Ubicación de los transistores en la tarjeta electrónica

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Existe un total de cuatro transistores MOSFET aplicados en la tarjeta electrónica la cual está diseñada para generar la señal pulsante con una tensión de 75v a 80v para la apertura de la aguja del inyector a través de la bobina que vence el resorte que la mantiene en posición cerrada, estos transistores tienen una mayor valor de saturación por lo cual son considerados transistores de potencia, para controlar mayores tensiones u absorber los picos de la inductancia.

Figura 22. Ubicación de los transistores MOSFET en la tarjeta electrónica

3.2.5.5. Comprobación de los transistores BJT en la tarjeta electrónica

Para la comprobación de transistores BJT con multímetro digital se debe seleccionar la escala de diodos y proceder a la medición de los terminales del transistor en este tipo de transistor la base suele ser el terminal del centro, dependiendo si es del tipo NPN o PNP se comprobara a la base con la punta de prueba positiva o negativa, en este caso es del tipo PNP, la comprobación en la base la realizamos con la punta de prueba negativa a la base y a la puta positiva al emisor y colector respectivamente, para determinar cuál es el colector y emisor, existe una mínima diferencia en el valor medido, la medición de mayor alcance va a ser el emisor y la otra del colector, para establecer si el transistor es NPN o PNP se intercambia las puntas en la base del transistor y con la punta que de un valor entre 500 y 700 indica el tipo de transistor.

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Figura 23. Comprobación de un transistor BJT

3.2.5.6. MOSFET

Al momento de comprobar un transistor MOSFET se realizan pruebas similares al del tipo BJT pero se debe identificar su base, emisor y colector para esto seleccionamos en el multímetro la escala de diodos y procedemos a comprobar entre sus terminales estos transistores por lo general son comandados a la base con polaridad negativa, se debe medir los terminales del transistor intercambiando la punta de prueba positiva para detectar la base del transistor al momento de visualizar dos valores próximos intercambiando la punta negativa nos indica que el terminal que está conectado la punta negativa es la base del transistor, y el valor de mayor alcance es el emisor siendo el terminal restante el colector del transistor.

Figura 24. Comprobación de un transistor MOSFET

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3.2.5.7. Comparación entre dos transistores

En la siguiente figura podemos verificar el funcionamiento entre dos trasistores (IRF-640) para comparar el estado físico entre un transistor en buenas condicione y un transitor en malas condiciones, esta prueba se la realiza con multimetro digital, selecionando la opcion de probar diodos, y procederemos a colocar la punta de prueba negativa y verificar que el valor indicado por el multimetro oscile dentro del rango de 500 a 700.

Figura 25. Comprobación transistor IRF-640 3.2.6. Microcontroladores

Son computadores digitales integrados en un chip que cuentan con un microprocesador o unidad de procesamiento central (CPU) una memoria para almacenar el programa, una memoria para almacenar datos y puertas de entrada y salida. El funcionamiento de los micro-controladores está determinado por el programa almacenado en su memoria. Este puede escribirse en distintos lenguajes de programación, algunos micro-controladores pueden ser reprogramados repetidas veces.

3.2.6.1. Partes

El procesador.- es el elemento más importante del micro-controlador y determina sus principales características, tanto a nivel de hardware como software. Se encarga de

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direccionar la memoria de instrucciones, recibir el código OP de la instrucción en curso, su decodificación y la ejecución de la operación que implica la instrucción, así como la búsqueda de los operandos y el almacenamiento de los resultados.

Memoria.- la memoria de instrucciones y de datos está integrada en el propio chip. Una parte debe no ser volátil, tipo ROM y se destina a contener el programa de instrucciones que gobierna la aplicación. Otra parte de la memoria será tipo RAM la cual se destina a guardar variables y los datos. La RAM en estos dispositivos es de poca capacidad debido a que solo debe contener las variables y los cambios de información que se produzcan en el transcurso del programa. Por otra parte solo existe un programa activo, no se requiere guardar una copia del mismo en la RAM pes se ejecuta directamente desde la ROM.

Puertas de entrada y salida.- la principal utilidad de los conectores que posee el microcontrolador es soportar las líneas que comunican al computador interno con los periféricos exteriores. Según los controladores de periféricos que posea cada modelo de microcontrolador, las líneas se destinan a proporcionar el soporte a las señales de entrada salida y control.

Figura 26. Micro-procesador

39

3.2.6.2. Análisis de circuitos integrados en la tarjeta electrónica

Los circuitos integrados y drivers utilizados en la tarjeta electrónica son de varios tipos aproximadamente existen 500 acorde a la nomenclatura impresa en la tarjeta, entre los principales que tenemos:



(10M30-SE504),



(10M30-SE412),



(1251-3-030),



(F5041-09111),



(C17763-1039CH07),



(64E7058F80-6K1036-BH14946),



(JM67RX-LM2575HVS-ADJP+)



(151821-1280-9905R027-V699MYS)



(11M04-SE641)

Este último circuito integrado está directamente relacionado con el control de la señal pulsante a los inyectores por medio de los transistores correspondientes al bloque de potencia.

En micro-controlador contiene algunos tipos de memorias entre ellas esta: 

RAM



ROM



PROM



EPROM



EEPROM



KAM

De las cuales se explicara detenidamente más delante de cada una de ellas.

40

Figura 27. Ubicación de los circuitos integrados 3.2.7. Osciladores de cuarzo

Los osciladores de cristal son circuitos osciladores de retroalimentación, a los osciladores algunas veces se los denomina resonadores de cristal y son capaces de generar frecuencias precisas y estables para contadores de frecuencia, sistemas electrónicos de navegación, transmisores y receptores de radio, televisores video caseteras, relojes para sistemas de computación y muchas otras aplicaciones.

La cristalografía es el estudio de la forma, estructura, propiedades y clasificación de los cristales. La cristalografía trata con redes, uniones, y el comportamiento que tienen las partes del cristal que han sido cortadas en varios ángulos con relación al eje del cristal. Las propiedades mecánicas de las redes de cristal les permiten exhibir el efecto piezoeléctrico. Las secciones de los cristales que han sido cortadas y pulidas vibran cuando se aplican los voltajes en componente de alterna a través de sus caras. Las dimensiones físicas de un cristal, particularmente su grosor, dónde y cómo se cortó, determinan sus propiedades eléctricas y mecánicas.

Para incrementar la frecuencia de la vibración de un cristal de cuarzo, la sección de cuarzo tiene cortes más delgados. Esto impone una limitación física obvia; entre más delgada sea la sección, es más susceptible de ser dañada y se vuelve menos útil. Aunque el límite

41

práctico para osciladores de cristal de modo fundamental es aproximadamente de 30 MHz, es posible operar un cristal en modo de sobre-tono.

En el modo de sobre-tono, se utilizan las vibraciones relacionadas armónicamente que ocurren simultáneamente con las vibraciones fundamentales. En el modo de sobre-tono el oscilador se sintoniza para operar en tercera, quinta, séptima, o hasta en novena armónica de la frecuencia fundamental del cristal. Las armónicas se llaman sobre-tonos porque no son verdaderas armónicas. Los fabricantes pueden procesar los cristales de tal manera que un sobre-tono sea mejorado más que otros.

El uso del modo de sobre-tono incrementa a 200 MHz el límite de uso de los osciladores de cristal estándar.

Figura 28. Ubicación del oscilador cristal de cuarzo

3.2.8. Circuitos de control

Los circuitos de control dentro de un módulo eléctrico están básicamente diseñados para controlar los actuadores que pueden ser los inyectores, las bobinas, las válvulas de marcha mínima, los relevadores entre otros, estos circuito debe cumplir con requisitos de manejo

42

de potencia puesto que la corriente que se manea en muchos de ellos alcanza los 5 Amp y los voltajes operados pueden llegar a picos de hasta 400v.

3.3. Bloques o secciones de la ECU

La ECU puede subdividirse en tres secciones principales que son:



El bloque regulación (S-1)



El bloque de procesamiento (S-2)



El bloque potencia o salida (S-3)

Figura 29. Placa de circuito impreso de la ECU

3.3.1. Bloque de regulación S-1

Se denomina bloque de entrada o regulación al circuito que se encuentra como receptor de la tensión proveniente de la batería, para estabilizar una tensión de alimentación a los demás componentes electrónicos de la ECU, Encontramos en esta tarjeta electrónica en la parte de regulación de tensión, condensadores electrolíticos y de montaje superficial SMD, resistencias de montaje superficial, diodos rectificadores del tipo SMD y un regulador de tensión (LM2575HVS).

43

Las fuentes de alimentación conmutadas son reguladores tradicionales que se incorporan generalmente en las unidades de control electrónico, este regulador recibe la tensión proveniente del rectificador o la batería del vehículo, para encargarse de reducir y estabilizar la tensión de salida que servirá alimentación de los demás los componentes electrónicos incorporados en la placa impresa.

Existe un dispositivo regulador, un transistor que por medio de un circuito de control permite regular la tensión de salida a un valor deseado y lo mantiene constante, este tipo de regulador posee características favorables como un mayor rendimiento, un bajo costo, volumen y utilizan pocos componentes.

La serie LM2575 de los reguladores son circuitos integrados monolíticos que ofrecen todas las funciones activas para un paso hacia abajo, un regulador de conmutación, capaz de conducir una carga con excelente línea y la regulación de la carga.

La exigencia de un número mínimo de componentes externos, estos reguladores son simples de usare incluyen compensación de frecuencia interna y un oscilador de frecuencia fija.

Figura 30. Constitución interna del regulador Fuente: Datasheet

44

La tensión regulada por el bloque fuente va a ingresar al microprocesador, Los circuitos que se encuentren desde la alimentación de tensión desde la batería hacia

el

microprocesador serán los que se denominaran bloque de entrada.

Figura 31. Esquema eléctrico del regulador LM2575 Tabla 4. Pines del regulador LM 2575 Nro. De Pin Conexión 1

Entrada de tensión

2

Salida de tensión regulada

3

Masa

4

Realimentación

5

Masa

Fuente: Investigación propia Autor: Jefferson Fernando Segovia Vera

En la figura anterior se puede apreciar el esquema eléctrico de conexión del regulador de tensión LM2575, que posee un condensador electrolítico C108 de (63v-47uF) en el pin número 1 de entrada de tensión hacia el regulador, el pin numero 2 está conectado en paralelo a un diodo zener y una bobina que posee una resistencia interna de 1,2ohm la cual queda conectada en serie al condensador electrolítico C113 de (35v-330uF) y su derivación a masa, el pin número tres está conectado de forma directa a masa, del pin número cuatro sale una conexión de dos resistencias en paralelo de la cuales dependerá el valor de la tensión de salida del regulador, el pin número cinco queda conectado a un transistor T101 del cual se acopla una resistencia y un capacitor.

45

Figura 32. Regulador de tensión

3.3.2. Bloque de procesamiento S-2

Se denomina bloque de procesamiento a todo el circuito que desarrolla las funciones programadas y que están constituidos en circuito por el procesador, memorias y todo circuito que se vea involucrado en la ejecución del software.

En el caso de la tarjeta electrónica el bloque de procesamiento consta de dos microcontroladores el: 64E7058F80-6K1036-BH14946, 10M30-SE412 en los cuales se carga la programación para el funcionamiento de la ECU en función de las señales emitidas por los sensores para comandar los actuadores en las diferentes condiciones de funcionamiento requeridas por el conductor.

Figura 33. Bloque de procesamiento

46

3.3.2.1. Tipos de memorias de la ECU

Los programas y datos que precisa para saber que ha de hacer los obtiene de la memoria ROM, mientras los datos que ha de procesar le viene de la memoria RAM que almacena los datos suministrados por los sensores.

Toda la información requerida para el procesamiento de los datos durante esta etapa es requerida a través de las memorias principales que son:

3.3.2.2. Memoria RAM “Random Access Memory”

Esta es la memoria de acceso aleatorio en la que se acumulan los datos de funcionamiento. Esta sección tiene tres funciones principales en la ECU.



La primera función actúa como la libreta de apuntes de la ECU; siempre que se necesite hacer un cálculo matemático, la ECU utiliza la RAM.



La segunda función es almacenar información en el sistema multiplicador de aprendizaje a bloques (BLM) cuando el motor está apagado o funciona en lazo abierto.



La tercera función es almacenar los códigos de diagnóstico cuando se ha detectado una falla del sistema. Estos códigos son almacenados por cincuenta re-arranques del motor o hasta que la potencia de la batería se retira de la ECU.

Este trabajo se efectúa de una manera constante durante el funcionamiento del equipo y todo se borra al desconectar la instalación es decir es una memoria volátil.

47

Figura 34. Memoria RAM 3.3.2.3. Memoria ROM “Read Only Memory”

Al igual que en todos los ordenadores la memoria ROM mantiene grabados los programas con todos los datos y curvas características, valores teóricos, etc. con los que ha de funcionar el sistema. Es una memoria no volátil que no puede borrarse.

Figura 35. Memoria ROM

3.3.2.4. Memoria PROM “Programmable Read Only Memory”

Es la memoria de la ECU que se instala para hacer que el sistema de control del motor trabaje para un modelo de un vehículo en específico.

48

La diferencia entre la memoria ROM Y PROM es que la memoria PROM puede desmontarse de la unidad de control electrónico para sustituirse con una memoria PROM diferente que contenga nueva información.

Esta memoria posee la característica que puede reprogramarse una sola vez.

3.3.2.5. Memoria EPROM “Erasable Programmable Read Only Memory”

O memoria programable solo para leer, es la sección de calibración del chip en la ECU. La EPROM funciona junto con la ROM para las funciones del ajuste fino del control de combustible y del tiempo de encendido para la aplicación específica.

La EPROM es también una memoria no volátil. Contiene la información acerca del tamaño del motor, tipo de transmisión, tamaño y peso del auto, resistencia de rodamiento, coeficiente de arrastre y relación final de tracción.

Esta memoria posee la característica que puede borrarse si se expone a la luz ultravioleta y ser regrabable.

3.3.2.6. Memoria EEPROM “Electrically Erasable Programmable Read Only Memory”

Esta memoria posee la característica que se puede borrar la información eléctricamente y ser regrabable.

Algunos fabricantes la utilizan para registrar información del odómetro, o servicio de mantenimiento del vehículo.

Otros fabricantes la utilizan para registrar los códigos de fallas de motor (sistema OBD II).

49

3.3.2.7. Memoria KAM “Keep Alive Memory”

La mayoría de los vehículos en el medio local registran sus códigos de fallas en la memoria KAM (auto-diagnóstico) estos códigos se borran reparando la avería que se pudiera presentar en un determinado circuito eléctrico y cortando la alimentación directa que llega a la ECU o enlazándose con un escáner automotriz y borrar los códigos que se hallan generado.

3.3.3 Bloque de potencia o de salida

El circuito integrado 11M04-SE641 es el encargado de gobernar la señal eléctrica hacia la base de los transistores MOSFET, para permitir el paso de la tensión de señal a los inyectores generada por una bobina conmutada, que transforma la tensión recibida por el regulador de tensión para alcanzar el voltaje necesario para lograr la apertura del inyector.

Aparecen así amplificadores, circuitos de potencia con transistores, todos los denominados drivers o manejadores, etc. Es oportuno recalcar sobre aquellos dispositivos controlados por el micro actuaran sobre los diferentes periféricos de potencia, como por ejemplo: Bobinas, Inyectores, Relés.

En la tarjeta electrónica los circuitos integrados 11M04-SE641, 151821-1280-9905R027V699MYS están controlados por la sección de programación.

Figura 36. Esquema eléctrico del driver 11M04-SE641

50

Figura 37. Esquema de conexión del driver 151821-1280-9905R027-V699MYS

3.4. Descripción principal del arnés principal de la ECU

El arnés principal del módulo de control electrónico está dividido en dos secciones principales la primera sección se compone de los segmentos (A-B-C) los cuales constituyen el bloque fuente o de soporte. La segunda sección se compone de los segmentos (D-E) que conforman el bloque de potencia o salida para el control de los inyectores y los actuadores en general el arnés esta subdivido en cinco segmentos independientes de conexión (A-B-C-D-E) que más adelante los analizaremos más minuciosamente cada uno de los pines que los conforman individualmente.

Figura 38. Arnés de la ECU Hino (89661-E0010) Fuente: Manual de servicio Hino

En el siguiente gráfico se puede observar de manera más definida los pines de conexión que conforman los segmentos del arnés principal de la ECU en los cuales el segmento A está conformado por 34 pines que lógicamente son los primeros de la numeración general,

51

el segmento B está conformado por 35 pines y comprende en la numeración general desde el 35 hasta el 69, el segmento C está conformado por 32 pines que están considerados desde el 70 hasta el 101 de la numeración general, el segmento D está conformado por 35 pines que equivalen desde el 102 hasta el 136, y por último el segmento E está conformado por 31 pines respectivamente que corresponden desde el 137 hasta el 167 de la numeración general del circuito impreso de la ECU.

Figura 39. Vista de los segmentos de la ECU Fuente: Manual de servicio Hino

Figura 40. Vista externa de la ECU (89661-E0010) Fuente: Manual de servicio Hino 3.4.1. Segmento A del arnés principal de la ECU

Esta conexión se conforma por 34 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

52

Tabla 5. Conexión de pines del segmento A SEGMENTO DE CONTACTO (A) Nro.

Señal

Destino de la conexión Nro.

Señal

1

-

18

-

2

-

19

ISOK

Destino de la conexión

Conector de diagnóstico

3

TUN+

Sensor velocidad del

20

-

21

ACS1

Sensor del acelerador 1

22

ACS2

Sensor del acelerador 2

23

ASCS

Sensor del acelerador toma

turbocargador 4

TUN-

Sensor velocidad del turbocargador

5

VB1

Relé principal de la ECU

6

VB2

Relé principal de la ECU

7

VB3

Relé principal de la

potencia 24

-

25

-

26

-

27

VS

ECU 8

-

9

TACH

10

-

Tacómetro

Convertidor de pulso de la velocidad del vehículo

11

-

28

-

12

-

29

-

13

-

30

IVS

Señal de control del ahogador

14

-

31

-

15

-

32

ATF+

16

-

33

-

17

-

34

ETHW

Sin uso

Sin uso

Fuente: Manual de servicio Hino

3.4.2. Segmento B del arnés principal de la ECU

Esta conexión se conforma por 35 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

53

Tabla 6. Conexión de pines del segmento B SEGMENTO DE CONTACTO (B) Nro.

Señal

Destino de la conexión

Nro.

Señal

Destino de la conexión

1

+BF2

Relé de potencia del

19

BSW2

Sin uso

20

AGD4

Control del ahogador y

actuador 2

EBNV

Sin uso

sensor del acelerador de la toma de potencia 3

RTD1

Válvula magnética

21

AGD5

Sensor del acelerador

22

SWSS

Fusible U2 (M)

23

AVC2

Sensor de presión del

(Retardador) 4

RTD2

Válvula magnética (Retardador)

5

NESD

Tierra del casco del

“Common Rail”

sensor principal de la velocidad del motor 6

NE1+

Sensor + principal de la

24

IDLE

25

-

26

-

Sensor del acelerador

velocidad del motor 7

NE1-

Sensor - principal de la velocidad del motor

8

-

9

ER3C

Sin uso

27

BSW1

10

ER3B

Sin uso

28

-

11

ER3A

Sin uso

29

-

12

SSWS

Fusible U2 (M)

30

-

13

-

31

AVC5

Sensor del acelerador

14

ST

Relé del arrancador

32

NUSW

Interruptor neutro

15

EBSW

Sin uso

33

-

16

STOP

Interruptor de la parada

34

DGSW

Conector de diagnóstico

35

ABS

Relé de corte del ABS

Interruptor del freno

del motor 17

SSUP

Interruptor del ralentí alto (sólo LDH)

18

PCS

Interruptor de posición (sólo con HX07 T/M)

Fuente: Manual de servicio Hino

54

3.4.3. Segmento C del arnés principal de la ECU

Esta conexión se conforma por 32 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

Tabla 7. Conexión de pines del segmento C SEGMENTO DE CONTACTO (C)

1/2

Nro.

Señal

Destino de la conexión

Nro.

Señal

Destino de la conexión

1

HRY

Relé del calentador de la

17

-

18

AT

Sin uso

19

MIXI

Interruptor de ralentí alto

entrada de aire 2

HRY2

Relé del calentador de la entrada de aire

3

CGD1

Tierra de la cabina

mezclador (sólo RDH) 4

CGD2

Tierra de la cabina

20

PTO

Interruptor de la toma de potencia

5

MRL1

Relé principal de la ECU

21

-

6

MRL2

Relé principal de la ECU

22

-

7

+BF1

Relé de potencia del

23

-

24

CLST

actuador 8

CLSW

Interruptor del embrague

9

BACK

Interruptor de luz

Interruptor del recorrido de embrague

25

-

26

CA2H

posterior 10

-

Instrumentos de combinación

11

RTSW

Interruptor del retardador

27

CA2L

Instrumentos de combinación

12

-

28

TRSW

Interruptor del Pick Up del tráiler

13

CE/G

Luz de chequeo del motor

29

EBCS

Sin uso

55

2/2

14

-

30

AFSW

Sin uso

15

-

31

RANG

Zf16: Interruptor de rango alto HI MZ12: interruptor de rango FR

16

-

32

-

Fuente: Manual de servicio Hino

3.4.4. Segmento D del arnés principal de la ECU

Esta conexión se conforma por 35 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

Tabla 8. Conexión de pines del segmento D SEGMENTO DE CONTACTO (D) Nro.

Señal

Destino de la conexión

Nro.

Señal

1

PGD1

Tierra de la cabina

19

G3+

2

INJ1

20

PCR1

3

INJ2

21

AFSG

4

INJ3

22

-

5

IJ1+

23

-

6

I1+S

24

AVC4

7

EGR1

Sin uso

25

AVC1

8

EGR2

Sin uso

26

-

9

EGR3

Sin uso

27

PIM

10

RTD3

Válvula magnética

28

-

Inyector Nro. 1 de combustible Inyector Nro. 2 de combustible Inyector Nro. 3 de combustible Inyector Nro. 1 de combustible Inyectores Nro. 2,3 de combustible

1/2

Destino de la conexión Sub-sensor de la velocidad del motor Sensor de la presión del “Common Rail” Sin uso

Control ahogador y sensor acelerador P.T.O. Sensor de impulso

Sensor de impulso

56

2/2

11

VGT3

Válvula magnética

29

-

12

VGT2

Válvula magnética

30

GGND

13

VGT1

Válvula magnética

31

PCR2

14

MZ12

32

GVCC

Relé de sobre revoluciones

Sub-sensor de la velocidad del motor Sensor de la presión del “Common Rail” Sub-sensor de la velocidad del motor Sensor de impulso y

15

-

33

AGD1

sensor de la presión del “Common Rail” Sensor de la temperatura

16

-

34

AGD2

del enfriante y sensor de temperatura combustible

17

AGD6

18

-

Sin uso

35

-

Fuente: Manual de servicio Hino

3.4.5. Segmento E del arnés principal de la ECU

Esta conexión se conforma por 31 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

Tabla 9. Conexión de pines del segmento E SEGMENTO DE CONTACTO (E)

1/2

Nro.

Señal

Destino de la conexión

Nro.

Señal

Destino de la conexión

1

INJ4

Inyector Nro. 4 de

17

SPV1

Válvula Nro. 1 DE

combustible

control de la bomba (PCV1)

2

-

18

-

3

-

19

THW+

Sensor de temperatura del enfriante

57

2/2

4

PGD2

Tierra de la

20

-

21

-

22

-

cabina 5

PGD3

Tierra de la cabina

6

IJ2+

Inyector Nro. 4

7

-

23

-

8

-

24

-

9

-

25

CASE

Tierra del motor

10

-

26

THF+

Sensor de la temperatura del combustible

11

-

27

THA+

12

-

28

-

13

-

29

-

14

SP2S

30

-

31

-

Válvula Nro. 2 DE control de la bomba (PCV2)

15

SPV2

Válvula Nro. 2 DE control de la bomba (PCV2)

16

SP1S

Válvula Nro. 1 DE control de la bomba (PCV1)

Fuente: Manual de servicio Hino

Sin uso

58

3.5. Esquema eléctrico desde la ECU hacia los sensores y actuadores

Figura 41. Esquema eléctrico Fuente: Manual de servicio Hino

59

3.6. Esquema eléctrico interno de la ECU

Figura 42. Esquema eléctrico ECU

60

CAPÍTULO IV

MAQUETA DIDÁCTICA

4.1. Diseño

Para el diseño de la maqueta se ha considerado lo funcional lo estético y la seguridad, determinar las conexiones entre los pines de la ECU y los sensores y actuadores para analizar el circuito de los componentes internos del módulo de control en programas de pruebas y conexiones de circuitos electrónicos para lograr entender de mejor manera el funcionamiento interno de la ECU y mejorar el entendimiento del fundamento teórico de las prácticas a realizarse.

Figura 43. Maqueta didáctica ECU Hino

61

4.1.1. Alimentación de ECU

Para la alimentación eléctrica de la ECU se utilizó un transformador de corriente alterna de la toma de 220v, que varía la tensión a 24v alterna, posteriormente se implementa un puente rectificador de diodos para obtener corriente continua y energizar la tarjeta electrónica.

4.2. Generación de señal del sensor CKP

Para la generación de la señal emitida por el sensor CKP, de debe proceder a realizar una grabación de la señal emitida por este sensor en este caso del tipo magnético o inductivo, se debe realizar la grabación de la onda a la misma serie de vehículo que pertenece la ECM.

Para realizar la grabación se utiliza un transformador de 110v a 12v de 1 Amperio, dos puntas de conexión a los terminales del CKP y un dispositivo grabador de audio en este caso se utiliza un teléfono celular con la función de grabación de audio.

Figura 44. Esquema de conexión de grabación de CKP

La grabación de la onda se realizará como un archivo tipo audio y luego se reproducirá para enviar la señal a la ECU a los pines correspondientes al sensor CKP.

62

Se puede grabar la señal durante 10 o 15 minutos acorde al tiempo requerido para la simulación de la señal.

Figura 45. Reproducción de onda grabada

Figura 46. Reproducción de onda del sensor CKP en la maqueta

4.3. Generación de señal del sensor CMP

Al momento de simular la señal del sensor CMP tipo hall se procede a utilizar un Arduino y programarlo respectivamente previa a la obtención de la onda del vehículo con un osciloscopio y tomar los datos de tiempo de activación (T. On) y el tiempo de reposo (T. Off).

63

Figura 47. Onda sensor CMP

Con estos datos se procede a realizar la programación del Arduino en este caso utilizamos el Arduino mega 2560 y un Dip Switch para la activación de la onda.

Figura 48. Generación de onda del sensor CMP En el caso de la maqueta el DIP Switch activa tres tipos de señales del sensor CMP la primera es solo activando el interruptor número 1, la otra señal se genera activando solo el interruptor número 4 y por último la tercer señal se genera activando los interruptores 1 y 4, la diferencia entre las ondas es mínima solo se logra apreciar la variación de la frecuencia en el osciloscopio.

Para mayor aproximación a la onda del vehículo trabajaremos con el interruptor número 1 que activa un diodo Led para lograr apreciar con el escáner automotriz las RPM que capta la ECU con las señales simuladas en la maqueta.

64

Figura 49. Generación de onda del sensor CMP en la maqueta

4.4. Simulación de sensores

Para la simulación de sensores emplearemos potenciómetros de 5 Kohm y podremos variar el voltaje de señal emitido por el sensor a través de la perilla del potenciómetro. Para verificar los voltajes de señal y de los distintos sensores simulados esta acoplados sus respectivas conexiones de salida para la implementación de los equipos de diagnóstico.

Al variar el voltaje de señal de los sensores se puede apreciar en el análisis de datos del escáner automotriz como varia acorde a la posición de la perilla del potenciómetro.

Figura 50. Simulación de sensores con potenciómetro

65

4.4.1. Simulación del sensor FRP

La tensión de la señal del sensor simulado está en 1,3v.

Voltaje de señal

Tabla 10. Rango del sensor FRP Presión del riel (MPa) Presión del riel (Bares)

4,8v

250 MPa

2500 Bares

3,2v

168 MPa

1680 Bares

2,4v

125 MPa

1250 Bares

1,8v

94 MPa

940 Bares

1,2v

64 MPa

640 Bares

0,8v

42 MPa

420 Bares

Fuente: Investigación propia Autor: Jefferson Fernando Segovia Vera

Figura 51. Señal de sensor FRP

66

4.4.2. Simulación del sensor de presión de impulso

Figura 52. Señal de sensor presión de impulso.

4.4.3. Simulación del sensor FT

Figura 53. Señal de sensor FT

67

4.4.4. Simulación del sensor de temperatura del motor

Figura 54. Señal de sensor ECT

4.4.5. Simulación del sensor APP1

Figura 55. Señal del sensor APP 1

68

4.4.6. Simulación del sensor APP2

Figura 56. Señal del sensor APP2

4.4.7. Comprobación del regulador de tensión LM2575HV

Para la comprobación de tensión de este dispositivo se debe proceder a encender los interruptores e la maqueta y acceder a los pines del regulador, la punta de prueba positiva del multímetro debe conectarse al pin número dos del regulador y la punta negativa del multímetro al pin número tres o número cinco del regulador que están conectados a masa, este voltaje es el q alimenta los circuitos electrónicos de la ECU.

Figura 57. Pines de conexión del regulador Fuente: Datasheet

69

Figura 58. Comprobación de tensión del regulador En este caso la tensión regulada es de 8,9v para los demás componentes de la tarjeta electrónica.

70

CAPÍTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones:



La realización pruebas sobre la ECU permite determinar de mejor manera el estado de los componentes internos de la ECU



Se obtuvo un conocimiento detallado acerca de la constitución y funcionamiento interno de la ECU.



Se desarrolló diagramas de diagnóstico de los sensores y actuadores presentes en el sistema de inyección CRDI Denso, para el análisis del sistema de conexión eléctrica de la ECU.

71

5.2. Recomendaciones:



Realizar las prácticas siempre en presencia de un docente tutor, debido a que existen instrucciones básicas para entender el funcionamiento dela unidad de control electrónico ECU.



Este módulo didáctico está constituido por diversos sistemas los cuales por su disposición y funcionamiento pueden generar riesgos de accidente para lo cual se recomienda tomar las debidas precauciones.



Es importante utilizar una manilla antiestática y hacer las comprobaciones eléctricas sobre una superficie aislante para evitar posibles daños a la tarjeta de control electrónica.



No forzar la soldadura de estaño o los componentes electrónicos para evitar su deterioro.



Realizar las pruebas a los componentes electrónicos con la tarjeta electrónica sin energía eléctrica.

72

BIBLIOGRAFÍA

1. Arthur, A., (2005). Electrónica y Dispositivos Electrónicos, Barcelona España: Reverté S.A. 2. Bartsch, C., (2005). Revolución del Motor Diesel Desarrollo de la Inyección Directa, España: Ediciones Ceac. 3. Borrachina, J., Gonzales, P., Martínez, B., Martínez, M., (2006). Inyección Diesel, España: Alfaomega. 4. Bosch, R., (1999). Bombas de Inyección de Émbolos Radiales, para Motores Diesel, Alemania: Stuttgart. 5. Bosch, R., (2002). Regulación Electrónica Diesel EDC, Alemania: Stuttgart. 6. Bosch, R., (2005). Técnica de Gases de Escape para Motores Diesel, España: Reverté S.A. 7. Castro, V., M., (2002). Sistemas Electrónicos de la Inyección Diesel: EPIC, Common Rail, Tecnologías de Inyección Directa, Regulación, Control y Averías, México, Grupo Editorial Ceac, S.A. 8. Crouse, W., H., (1993). Mecánica del Automóvil Tercera Edición, Barcelona España: Marcombo S. A. 9. Cuautle, Orozco, F., (2006). Electrónica y Electricidad Automotriz, México: México Digital Comunicación. 10. Desantes J. Payri, F., (2006). Predicción y Optimización de Emisores y Consumo Mediante Redes Neuronales en Motor Diesel, Barcelona España: Reverté S.A. 11. Domínguez, E., Ferrer, J., (2006). Mecánica del Vehículo, Madrid España: Editex. 12. Donald, A., Crouse, W., (2002). Puesta a Punto y Rendimiento del motor, España: Marcombo. 13. Donate, A., (2004). Electrónica Digital Fundamental, Barcelona España: Marcombo S.A. 14. Gil, H., (2002). Inyección Electrónica Diesel, España: Grupo Editorial Ceac. 15. Gil, Megias, A., (2007). Modelado Tridimensional del Flujo de Aire en el Cilindro de Motores Diesel de Inyección Directa, España: Reverté S.A. 16. Gilardi, J., (1985). Diagnóstico de Fallas en Motores de Combustión, San José Costa Rica: IICA.

73

17. Gonzalez, Calleja, D., (2015). Mantenimiento de Sistemas Auxiliares del Motor de Ciclo Diesel, Madrid España: Ediciones Paraninfo S.A. 18. Gualtieri, P., (2006). Motores Diesel Nuevas Tecnologías, Hasa Editorial Hispano Americana. 19. Kales, E., Luck, W., (2003). Motores Diesel y de Gas de Alta Compresión, Barcelona España: Reverté S.A. 20. Martí Parera A., (1991). Electrónica Básica en Automoción, Barcelona España: Marcombo S. A. 21. Martí, Parera, A., (1996). Inyección Electrónica en Motores Diesel, Barcelona España: Marcombo S. A. 22. Mc. Graw, H., (1990). Electrónica Básica Segunda Edición. México: Multidiseño Gráfico Oaxaca. 23. Mijares, R., (2014). Electrónica, México: Editorial Patria. 24. Molina, S., (2005). Influencia de los Parámetros de Inyección y la Regulación de Gases de Escape Sobre el Proceso de Combustión de un Motor Diesel, Barcelona España: Reverté S.A. 25. Orozco, J., (2012). Electrónica y Servicio, México: México Digital S.A. 26. Paredes, Guevara, R., (2003). Técnico en Mecánica y Electrónica Automotriz, México: Diseli. 27. Ralbovsky, E., (2000). Motores Diesel. Madrid España: Editorial Paraninfo. 28. Ribbens, W., B., (2008). Electrónica Automotriz. México: Editorial Limusa S.A. 29. San Miguel, P., (2009). Electrónica, Madrid España: Ediciones Paraninfo. 30. San Miguel, P., A., (2010). Electrónica Aplicada, España: Ediciones Paraninfo S.A. 31. Tormos, B., (2005). Diagnóstico de Motores Diesel Mediante el Análisis del Aceite Usado, Barcelona España: Reverté S.A. 32. Zetina, M., A., - Zetina C., A., (2004) Electrónica Básica, México: Editorial Limusa S. A.

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Anexos

75

Anexos Onda eléctrica del sensor presión del turbo y sensor CKP

Onda eléctrica de la válvula SCV y sensor CMP

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Universidad Tecnológica Equinoccial Campus Arturo Ruiz Mora Facultad Ciencia de la Ingeniería Septiembre 2015 - Febrero2016 Carrera Ingeniería Automotriz Practica No. 1

Nivel Quinto

Código

Asignatura Electrónica Automotriz

Laboratorio

Nombre de la Practica

Taller Automotriz

Reconocimiento de pines del arnés de entrada a la ECM

Fecha Tiempo 4 horas

1.

Propósito Lograr reconocer los pines de entrada y salida de la ECU con los sensores simulados en la maqueta.

2.

Objetivos. (competencias)  Determinar la conexión eléctrica de los pines de entrada y salida de la ECU.  Conocer el principio de funcionamiento de los tipos de sensores implementados en la maqueta y su simulación en la misma.

3.

Materiales y Fundamento Teórico

Materiales: 1 Maqueta didáctica de la ECU Hino Euro 3 1 Multímetro MAQUETA DIDÁCTICA ECU HINO EURO 3 Esta maqueta incorpora la ECU Hino (89661-E00100) donde se puede simular las señales de los sensores (ECT, FT, FRP, APP1, APP2, Presión de Impulso, Presión de Turbo, CKP, CMP) MULTÍMETRO El multímetro se utiliza para medir magnitudes eléctricas tales como la tensión (En voltios), la corriente (En amperios), y la resistencia (En ohmios). Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medidas para cada una. Lo hay analógicos y digitales cuya función es la misma. Para poder usar el multímetro debemos tener en cuenta el rango que se debe utilizar ya que este debe ser mayor al del elemento a medir. Para reconocer los pines de conexión de la ECU debemos tener en cuenta q el arnés

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principal de la ECU esta subdividido en cinco secciones que son A, B, C, D, E dispuestos cada sección de aproximadamente 35 pines de los cuales solo verificaremos los que se determinen a en la guía.

Arnés principal de la ECU PINES DE ENTRADA VCC Para reconocer los pines de entrada de VCC para esta ECU debemos tomar en cuenta que el arnés principal esta subdividido en cinco partes para la cual se determina por bloque que son: A, B, C, D, E los bloques A, B, C están ubicados en la parte derecha de la maqueta y los bloques D, E en la parte izquierda con orden secuencial desde la derecha a izquierda. Los pines de entrada de VCC están ubicados en el bloque: A5 A6 A7 C5 C6 Por los cuales se energiza con 24V. Para comprobar los pines de alimentación se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura.

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PINES DE GND Para reconocer los pines de GND o tierra como comúnmente se conoce el polo negativo debemos mantener en cuenta lo explicado anteriormente de la subdivisión del arnés principal en cinco secciones estos pines se ubican en: C3, C4, D1, E4, E5, E25 Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión positiva de salida del relé.

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PINES DE SENSOR FRP

Los pines del sensor FRP están ubicados en el bloque D que son: B23, D20, D31, D33, El pin B23 corresponde al voltaje de referencia 5v, los pines D20 y D31 corresponden a la señal emitida por el sensor hacia la ECU, el pin D33 corresponde a la conexión a masa. Este sensor que incorpora el vehículo es un sensor tipo piezoeléctrico que genera una señal eléctrica al existir presión en el riel de combustible. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión negativa del rectificador de corriente.

PINES DE SENSOR PRESIÓN TURBO

El sensor de presión del turbo esta simulado mediante un potenciómetro del cual los pines A23 B20 D24 De los cuales el pin A23, el receptor de la señal que emite el sensor y el B20 la conexión de masa y el D24 el voltaje de referencia. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión del potenciómetro correspondiente al sensor.

80

PINES DE SENSOR PRESIÓN IMPULSO

La comprobación de los pines del sensor de impulso de impulso ubicamos el bloque D y por ende los pines D25 D27 D33 El pin D25 corresponde a la conexión de referencia es decir 5V, el pin D27 corresponde a la señal que emite el sensor hacia le ECU, el pin D33 pertenece a la conexión de masa en común con el sensor de presión del riel de inyección FRP. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión del potenciómetro correspondiente al sensor.

PINES DE SENSOR FT El sensor FT es el que se encarga de informar eléctricamente a la ECU de la temperatura del combustible conste de dos pines que son: D34 E26 El pin D34 pertenece a la conexión a tierra o masa en común con el sensor ECT, el pin E26 a la señal emitida por el sensor a la ECU. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión del potenciómetro correspondiente al sensor.

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PINES DE SENSOR ECT

El sensor ECT que incorpora este vehículo es un sensor tipo resistivo que varía su valor óhmico con la variación de temperatura su denominación es tipo NTC es decir que a mayor temperatura menor resistencia en la maqueta didáctica esta simulado con un potenciómetro de 5kohm, los pines de conexión de este sensor son: D34 E19 El pin D34 es la conexión a tierra en común con el sensor de temperatura de combustible, y el pin E19 corresponde a la señal enviada por el sensor a la ECU.

PINES DE SENSOR APP 1

Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión del potenciómetro correspondiente al sensor. El sensor APP 1 que posee este vehículo utiliza el mismo principio de funcionamiento del potenciómetro el cual varía su valor resistivo acorde a la posición del pedal del acelerador para informar a la ECM sobre el régimen de carga requerido por el conductor, los pines correspondientes a este sensor son: A21 B21 B31 El pin A21 pertenece a la señal del sensor del App número 1, el B21 es la conexión negativa de la ECU, y el pin B31es el voltaje de referencia emitido por el módulo de control. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión del potenciómetro correspondiente al sensor.

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PINES DE SENSOR APP2

El sensor APP 2 esta implementado por seguridad para evitar dar una información errónea por parte del sensor APP1, los pines de referencia y negativo están compartidos solo la señal es independiente el pin de señal de este sensor es A22. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión del potenciómetro correspondiente al sensor.

PINES DE SENSOR CMP

El sensor CMP es un sensor tipo hall emite una señal digital los pines donde la ECU recepta la señal son D19, D30 El primer pin es por el cual ingresa la señal del sensor CMP y el segundo pin es de la conexión a masa del sensor, en esta maqueta el sensor esta simulado a través de un Arduino programado acorde a las características del sensor tomadas del vehículo. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión de los pines correspondiente al sensor.

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PINES DE SENSOR CKP

El sensor CKP es un sensor tipo inductivo, para lo cual procedimos a realizar grabación de onda como un archivo de audio mediante un transformador de 110v a 12v y un dispositivo grabador de audio. La generación de la onda es mediante un reproductor de señal del archivo grabado y enviar la señal a los pines correspondientes del sensor CKP, que son B6 B7 Por los cuales ingresa la señal Senoidal. Para comprobar los pines de masa se debe utilizar un multímetro y en la opción diodo o continuidad se debe comprobar los pines que se indica en la figura hasta la conexión de los pines correspondiente al sensor.

PINES CONECTOR DE DIAGNOSTICO El conector de diagnóstico nos permite enlazar con la ECU mediante el escáner y verificar sus datos reales para el análisis de los mismos, los pines de diagnóstico son A19 B34 C26 C27

84

3.

TABLA DE DATOS SENSOR FRP Presión de Riel Presión del Turbo Presión de Impulso FT ECT APP 1 APP2 CKP CMP

PIN SEÑAL

SIMULACION Potenciómetro Potenciómetro Potenciómetro Potenciómetro Potenciómetro Potenciómetro Potenciómetro Grabación audio Arduino

Segmento (A) del arnés de la ECU Esta conexión se conforma por 34 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

85

Nro.

Señal

1 2 3

TUN+

4

TUN-

5

VB1

6

VB2

7

VB3

8 9 10

TACH -

11 12 13

-

14 15 16 17

-

Tabla 1. Conexión de pines del segmento A SEGMENTO DE CONTACTO (A) Destino de la Nro. Señal Destino de la conexión conexión 18 19 ISOK Conector de diagnóstico Sensor velocidad del 20 turbocargador Sensor velocidad del 21 ACS1 Sensor del acelerador 1 turbocargador Relé principal de la 22 ACS2 Sensor del acelerador 2 ECU Relé principal de la 23 ASCS Sensor del acelerador toma ECU potencia PTO Relé principal de la 24 ECU 25 Tacómetro 26 27 VS Convertidor de pulso de la velocidad del vehículo 28 29 30 IVS Señal de control del ahogador 31 32 ATF+ Sin uso 33 34 ETHW Sin uso

Fuente: Manual de servicio Hino

Segmento (B) del arnés de la ECU Esta conexión se conforma por 35 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

86

Nro. 1

Señal +BF2

2

EBNV

3

RTD1

4

RTD2

5

NESD

6

NE1+

7

NE1-

8 9 10 11 12 13 14 15 16

ER3C ER3B ER3A SSWS ST EBSW STOP

17

SSUP

18

PCS

Tabla 2. Conexión de pines del segmento B SEGMENTO DE CONTACTO (B) Destino de la conexión Nro. Señal Destino de la conexión Relé de potencia del 19 BSW2 Sin uso actuador Sin uso 20 AGD4 Control del ahogador y sensor del acelerador de la toma de potencia PTO Válvula magnética 21 AGD5 Sensor del acelerador (Retardador) Válvula magnética 22 SWSS Fusible U2 (M) (Retardador) Tierra del casco del 23 AVC2 Sensor de presión del sensor principal de la “Common Rail” velocidad del motor Sensor + principal de la 24 IDLE Sensor del acelerador velocidad del motor Sensor - principal de la 25 velocidad del motor 26 Sin uso 27 BSW1 Interruptor del freno Sin uso 28 Sin uso 29 Fusible U2 (M) 30 31 AVC5 Sensor del acelerador Relé del arrancador 32 NUSW Interruptor neutro Sin uso 33 Interruptor de la parada 34 DGSW Conector de diagnóstico del motor Interruptor del ralentí 35 ABS Relé de corte del ABS alto (sólo LDH) Interruptor de posición (sólo con HX07 T/M)

Fuente: Manual de servicio Hino

Segmento (C) del arnés de la ECU Esta conexión se conforma por 32 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

87

Nro. 1

Señal HRY

2

HRY2

3

CGD1

4

CGD2

5

MRL1

6

MRL2

7

+BF1

8

CLSW

9

BACK

10

-

11

RTSW

12

-

13

CE/G

14 15

-

16

-

Tabla 3. Conexión de pines del segmento C SEGMENTO DE CONTACTO (C) Destino de la conexión Nro. Señal Destino de la conexión Relé del calentador de 17 la entrada de aire Relé del calentador de 18 AT Sin uso la entrada de aire Tierra de la cabina 19 MIXI Interruptor de ralentí alto del mezclador (sólo RDH) Tierra de la cabina 20 PTO Interruptor de la toma de potencia Relé principal de la 21 ECU Relé principal de la 22 ECU Relé de potencia del 23 actuador Interruptor del 24 CLST Interruptor del recorrido embrague de embrague Interruptor de luz 25 posterior 26 CA2H Instrumentos de combinación Interruptor del 27 CA2L Instrumentos de retardador combinación 28 TRSW Interruptor del Pick Up del tráiler Luz de chequeo del 29 EBCS Sin uso motor 30 AFSW Sin uso 31 RANG Zf16: Interruptor de rango alto HI MZ12: interruptor de rango FR 32 -

Fuente: Manual de servicio Hino

Segmento (D) del arnés de la ECU Esta conexión se conforma por 35 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

88

Nro. 1

Señal PGD1

2

INJ1

3

INJ2

4

INJ3

5

IJ1+

6

I1+S

7 8 9 10 11 12

EGR1 EGR2 EGR3 RTD3 VGT3 VGT2

13

VGT1

14

MZ12

15

-

16

-

17 18

AGD6 -

Tabla 4. Conexión de pines del segmento D SEGMENTO DE CONTACTO (D) Destino de la conexión Nro. Señal Destino de la conexión Tierra de la cabina 19 G3+ Sub-sensor de la velocidad del motor Inyector Nro. 1 de 20 PCR1 Sensor de la presión del combustible “Common Rail” Inyector Nro. 2 de 21 AFSG Sin uso combustible Inyector Nro. 3 de 22 combustible Inyector Nro. 1 de 23 combustible Inyectores Nro. 2,3 de 24 AVC4 Control del ahogador y combustible sensor del acelerador del P.T.O. Sin uso 25 AVC1 Sensor de impulso Sin uso 26 Sin uso 27 PIM Sensor de impulso Válvula magnética 28 Válvula magnética 29 Válvula magnética 30 GGND Sub-sensor de la velocidad del motor Válvula magnética 31 PCR2 Sensor de la presión del “Common Rail” Relé de sobre 32 GVCC Sub-sensor de la revoluciones (Sólo con velocidad del motor MZ12 T/M) 33 AGD1 Sensor de impulso y sensor de la presión del “Common Rail” 34 AGD2 Sensor de la temperatura del enfriante y sensor temperatura combustible Sin uso 35 -

Fuente: Manual de servicio Hino

Segmento (E) del arnés de la ECU Esta conexión se conforma por 31 terminales dispuestos en cuatro filas respectivamente de los cuales el orden de conexión entre los pines se establece en la siguiente tabla.

89

Tabla 5. Conexión de pines del segmento E SEGMENTO DE CONTACTO (E) Destino de la conexión Nro. Señal Destino de la conexión Inyector Nro. 4 de 17 SPV1 Válvula Nro. 1 DE combustible control de la bomba (PCV1) 18 19 THW+ Sensor de temperatura del enfriante Tierra de la cabina 20 Tierra de la cabina 21 Inyector Nro. 4 22 -

Nro. 1

Señal INJ4

2 3

-

4 5 6

PGD2 PGD3 IJ2+

7 8 9 10

-

23 24 25 26

CASE THF+

11 12 13 14

SP2S

27 28 29 30

THA+ -

15

SPV2

31

-

16

SP1S

Válvula Nro. 2 DE control de la bomba (PCV2) Válvula Nro. 2 DE control de la bomba (PCV2) Válvula Nro. 1 DE control de la bomba (PCV1)

Fuente: Manual de servicio Hino

4. Equipo y Herramientas (cada grupo)  1 Multímetro.  Transformador 220v – 24v  Puente rectificador  Relé  Potenciómetros  Arduino  Reproductor audio  Tablas de conexión del arnés principal

Tierra del motor Sensor de la temperatura del combustible Sin uso

90

5.

CONCLUSIONES

En esta práctica establecieron los pines de conexión del arnés principal de la ECU con los respectivos sensores simulados en la maqueta didáctica. Los procesos de medición y comprobación de las conexiones se los pudo realizar por medio del multímetro. Esta práctica permitió la comprensión de las conexiones de la maqueta. 6

RECOMENDACIONES

Para la realización de la práctica se requiere tomar las debidas precauciones para evitar el deterioro de la maqueta y los equipos utilizados en la realización de la práctica.

7.

Bibliografía

Introducción a la Electrónica Automotriz http://www.apuntesdeelectronica.com/automotriz/introduccion-electronicaautomotriz.htm Multímetro http://40096multimetromamoreno.blogspot.com/2009/02/para-que-sirve-elmultimetro.html Relé https://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9 Puente rectificador http://www.slideshare.net/totycevallos/rectificador-en-puente

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Universidad Tecnológica Equinoccial Campus Arturo Ruiz Mora Facultad Ciencia de la Ingeniería Septiembre 2015 - Febrero2016 Carrera Ingeniería Automotriz Practica No. 2

Nivel Quinto

Código

Asignatura Electrónica Automotriz

Laboratorio

Nombre de la Practica

Taller Automotriz

Reconocimiento de bloques de la ECM y comprobación de componentes electrónicos.

Fecha Tiempo 4 horas

1.

Propósito Lograr reconocer los bloques que conforman la ECM y comprobar sus componentes electrónicos

2.

Objetivos. (competencias)  Determinar los bloques de la ECM y ubicarlos en la tarjeta electrónica.  Conocer las comprobaciones que se pueden realizar a los componentes electrónicos implementados en la tarjeta.

3.

Materiales y Fundamento Teórico

Materiales: 1 Maqueta didáctica de la ECU Hino Euro 3 1 Multímetro MAQUETA DIDÁCTICA ECU HINO EURO 3 Esta maqueta incorpora la ECU Hino (89661-E00100) donde se puede acceder a realizar comprobaciones de los componentes electrónicos que incorpora la ECU. MULTÍMETRO El multímetro se utiliza para medir magnitudes eléctricas tales como la tensión (En voltios), la corriente (En amperios), y la resistencia (En ohmios). Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medidas para cada una. Lo hay analógicos y digitales cuya función es la misma. Para poder usar el multímetro debemos tener en cuenta el rango que se debe utilizar ya que este debe ser mayor al del elemento a medir. La ECU esta subdividida en tres secciones o bloque principales que son: El bloque de regulación (S-1)

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El bloque de procesamiento (S-2) El bloque de potencia (S-3) En la siguiente figura se puede apreciar la disposición de los bloque en la ECU de la maqueta didáctica.

Para la identificación de los bloques de debemos conocer acerca de la función que realiza cada bloque: BLOQUE DE REGULACIÓN S1: Se denomina bloque de entrada o regulación al circuito que se encuentra como receptor de la tensión proveniente de la batería, para estabilizar una tensión de alimentación a los demás componentes electrónicos de la ECU, Encontramos en esta tarjeta electrónica en la parte de regulación de tensión, condensadores electrolíticos y de montaje superficial SMD, resistencias de montaje superficial, diodos rectificadores del tipo SMD y un regulador de tensión (LM2575HVS). Las fuentes de alimentación conmutadas son reguladores tradicionales que se incorporan generalmente en las unidades de control electrónico, este regulador recibe la tensión proveniente del rectificador o la batería del vehículo, para encargarse de reducir y estabilizar la tensión de salida que servirá alimentación de los demás los componentes electrónicos incorporados en la placa impresa. Existe un dispositivo regulador, un transistor que por medio de un circuito de control permite regular la tensión de salida a un valor deseado y lo mantiene constante, este tipo de regulador posee características favorables como un mayor rendimiento, un bajo costo, volumen y utilizan pocos componentes. La tensión regulada por el bloque fuente va a ingresar al microprocesador, Los circuitos que se encuentren desde la alimentación de tensión desde la batería hacia el microprocesador serán los que se denominaran bloque de entrada.

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Caracteristicas fisicas para reconocer el bloque de regulacion de la ECU:   

Existe un regulaor de tension Mayor numero de condensadores electroliticos agrupados Entrada de Vcc

BLOQUE DE PROCESAMIENTO S2: Se denomina bloque de procesamiento a todo el circuito que desarrolla las funciones programadas y que están constituidos en circuito por el procesador, memorias y todo circuito que se vea involucrado en la ejecución del software. En el caso de la tarjeta electrónica el bloque de procesamiento consta de dos microcontroladores el: 64E7058F80-6K1036-BH14946, 10M30-SE412en los cuales se carga la programación para el funcionamiento de la ECU en función de las señales emitidas por los sensores para comandar los actuadores en las diferentes condiciones de funcionamiento requeridas por el conductor.

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Caracteristicas fisicas para reconocer el bloque de procesamiento de la ECU:   

Dispostivo de cristal de cuarzo Microprocesador Memoria

Tipos de memoria que incorporan las ECM: Los programas y datos que precisa para saber que ha de hacer los obtiene de la memoria ROM, mientras los datos que ha de procesar le viene de la memoria RAM que almacena los datos suministrados por los sensores. Toda la información requerida para el procesamiento de los datos durante esta etapa es requerida a través de las memorias principales que son: Los programas y datos que precisa para saber que ha de hacer los obtiene de la memoria ROM, mientras los datos que ha de procesar le viene de la memoria RAM que almacena los datos suministrados por los sensores. Toda la información requerida para el procesamiento de los datos durante esta etapa es requerida a través de las memorias principales que son: Memoria RAM “Random Access Memory”. Esta es la memoria de acceso aleatorio en la que se acumulan los datos de funcionamiento. Esta sección tiene tres funciones principales en la ECU. La primera función actúa como la libreta de apuntes de la ECU; siempre que se necesite hacer un cálculo matemático, la ECU utiliza la RAM. La segunda función es almacenar información en el sistema multiplicador de aprendizaje a bloques (BLM) cuando el motor está apagado o funciona en lazo abierto. La tercera función es almacenar los códigos de diagnóstico cuando se ha detectado una falla del sistema. Estos códigos son almacenados por cincuenta re-arranques del motor o hasta que la potencia de la batería se retira de la ECU. Este trabajo se efectúa de una manera constante durante el funcionamiento del equipo y todo se borra al desconectar la instalación es decir es una memoria volátil. Memoria ROM “Read Only Memory”. Como en todos los ordenadores la memoria ROM mantiene grabados los programas con todos los datos y curvas características, valores teóricos, etc. con los que ha de funcionar el sistema. Es una memoria no volátil que no puede borrarse. Memoria PROM “Programmable Read Only Memory”. Es la memoria de la ECU que se instala para hacer que el sistema de control del motor

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trabaje para un modelo de un vehículo en específico. La diferencia entre la memoria ROM Y PROM es que la memoria PROM puede desmontarse de la unidad de control electrónico para sustituirse con una memoria PROM diferente que contenga nueva información. Esta memoria posee la característica que puede reprogramarse una sola vez. Memoria EPROM “Erasable Programmable Read Only Memory”. O memoria programable solo para leer, es la sección de calibración del chip en la ECU. El EPROM funciona junto con la ROM para las funciones del ajuste fino del control de combustible y del tiempo de encendido para la aplicación específica. El EPROM es también una memoria no volátil. Contiene la información acerca del tamaño del motor, tipo de transmisión, tamaño y peso del auto, resistencia de rodamiento, coeficiente de arrastre y relación final de tracción. Esta memoria posee la característica que puede borrarse si se expone a la luz ultravioleta y ser regrabable. Memoria EEPROM “Electrically Erasable Programmable Read Only Memory”. Esta memoria pose la característica que se puede borrar la información eléctricamente y ser regrabable. Algunos fabricantes la utilizan para registrar información del odómetro, o servicio de mantenimiento del vehículo. Otros fabricantes la utilizan para registrar los códigos de fallas de motor (sistema OBD II). Memoria KAM “Keep Alive Memory”. Algunos vehículos registran sus códigos de fallas en la memoria KAM (autodiagnóstico) estos códigos se borran cortando la alimentación directa que llega a la ECU. BLOQUE DE POTENCIA O DE SALIDA S3: El micro-controlador 11M04-SE641 es el encargado de gobernar la señal eléctrica hacia la base de los transistores MOSFET, para permitir el paso de la tensión de señal a los inyectores generada por una bobina conmutada, que transforma la tensión recibida por el regulador de tensión para alcanzar el voltaje necesario para lograr la apertura del inyector. Aparecen así amplificadores, circuitos de potencia con transistores, todos los denominados drivers o manejadores, etc. Es oportuno recalcar sobre aquellos dispositivos controlados por el micro actuaran sobre los diferentes periféricos de potencia, como por ejemplo: Bobinas, Inyectores, Relés.

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En la tarjeta electrónica los circuitos integrados 11M04-SE641, 151821-12809905R027-V699MYS están controlados por la sección de programación.

Caracteristicas fisicas para reconocer el bloque de potencia o de salida de la ECU:   

Sus componentes agrupados Mayor numero de transistres Se situan cerca de disipadores

Dispositivos electrónicos básicos Primeramente recordemos que la electrónica estudia y desarrolla todo tipo de componentes semiconductores diseñados para realizar una función en específico bajo condiciones de trabajo determinadas por el fabricante. En todo sistema electrónico podemos encontrar tres tipos de elementos electrónicos que pueden ser: Dispositivos de entrada: interruptores, resistencias variables, sensores. Dispositivos de salida: diodos, led, relés solenoides, válvula electromagnética. Dispositivos de proceso: Son componentes capaces de realizar por si mismos una función concreta de control sobre las señales de salida en función de la señal de entrada recibida, como transistores circuitos integrados. Interpretación de los componentes electrónicos en la tarjeta electrónica Para facilitar la identificación de los dispositivos electrónicos en las tarjetas o circuitos impresos, en la mayoría de placas se encuentra establecido una nomenclatura con la que se los puede identificar a través de letras que muestran el tipo de dispositivo electrónico que está montado sobre la tarjeta electrónica, a continuación se indica el dispositivo

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electrónico y la letra que lo representa más comúnmente. (R) Resistencia (IC) Circuito integrado (C) Condensador (D) Diodo (T) (Q) Transistores (L) Bobina (X) Cristal de cuarzo Comprobación de componentes electrónicos sin energía eléctrica la tarjeta de la ECU. RESISTENCIAS SMD Para la comprobación de una resistencia se utiliza un multímetro en la sección óhmetro, conectar las puntas de prueba del multímetro en los terminales de la resistencia a comprobar el valor real indicado por el multímetro debe ser próximo al valor teórico de la resistencia.

DIODOS Una comprobación rápida de estado físico de un diodo rectificador puede ser realizada por medio de un multímetro digital, seleccionar la función “medición de diodos” luego se conecta la punta positiva del multímetro al ánodo y la negativa al cátodo, el valor medido deberá oscilar entre 0,5 a 0,7. Al intercambiar las puntas de prueba

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el valor medido deberá ser infinito. Si el multímetro marca continuidad en cualquiera de las dos formas de conexión nos indica que el diodo rectificador esta cortocircuitado y debe ser reemplazado.

DIODO ZENER

Para comprobar si un Zener está en buen estado se pude utilizar el multímetro digital y se realizan las mismas pruebas que el diodo rectificador. Para empezar se conecta el selector para medir diodo, y luego se debe de colocar el cable rojo en el ánodo, y el negro al cátodo el propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo, si la lectura es de 500 a 700 nos indica que está bien

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CONDENSADOR O CAPACITOR

Al momento de comprobar un condensador electrolítico seleccionamos en el multímetro la opción diodos. Procedemos a colocar las puntas de pruebas del multímetro en los terminales del condensador, la punta de prueba de color negro la colocamos al terminal negativo del condensador y la punta roja al terminal positivo y veremos en la pantalla del multímetro como aumenta el valor marcado progresivamente hasta legar al infinito. Esto nos indica que el condensador está cargando y se encuentra en buen estado, luego procedemos a cortocircuitar las terminales del condensador para descargarlo y hacer la misma prueba intercambiando las puntas de pruebas.

TRANSISTORES

Para la comprobación de transistores BJT con multímetro digital se debe seleccionar la escala de diodos y proceder a la medición de los terminales del transistor en este tipo de transistor, dependiendo si es del tipo NPN o PNP se comprobara a la base con la punta de prueba positiva o negativa, En este caso es del tipo PNP, la comprobación en la base la realizamos con la punta de prueba negativa a la base y a la puta positiva al emisor y colector respectivamente como se indica en la figura. Para determinar cuál es el colector y emisor, existe una mínima diferencia en el valor medido. La medición de mayor alcance va a ser el emisor y la otra del colector. Para establecer si el transistor es NPN o PNP se intercambia las

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puntas en la base del transistor y con la punta que de un valor entre 500 y 700 indica el tipo de transistor.

TRANSISTOR MOSFET Al momento de comprobar un transistor MOSFET se realizan pruebas similares al del tipo BJT, para esto seleccionamos en el multímetro la escala de diodos y procedemos a comprobar entre sus terminales.

COMPROBACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS CON LA TARJETA ELECTRÓNICA ENERGIZADA ELÉCTRICAMENTE. REGULADOR DE TENSION

Para la comprobación de regulador de tensión se debe realizarlo con extrema precaución debido a que se lo debe realizar con la tarjeta electrónica energizada y medir con el multímetro en la función de voltaje para corriente continua, y medir entre los pines 2 y 3 evitando contactar las puntas de prueba del multímetro para evitar generar un cortocircuito y afectar la tarjeta de la ECU, la punta positiva del multímetro se debe conectar al pin número dos y la punta negativa al pin número tres. Esta tensión medida es la que alimenta eléctricamente a los demás componentes de la ECU para que realice su funcionamiento.

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CONDENSADOR La comprobación de los capacitores con energía se lo realiza en la función de voltaje continuo para luego proceder a realizar la medición entre sus terminales con las puntas del multímetro respectivamente a las puntas del multímetro acorde a la polaridad del condensador, el terminal negativo de un condensador electrolítico suele estar marcado por una franja o el símbolo negativo.

DIODO La comprobación del diodo rectificador con la tarjeta electrónica seleccionamos la función voltaje continuo y procedemos a medir los valores de tensión con las puntas de prueba del multímetro entre los terminales del diodo rectificador y luego intercambiamos las puntas de pruebas y verificamos el valor que nos dé, la diferencia de los valores de tensión medidos deben estar con una diferencia de 0,7v aproximadamente, con esto verificamos que diodo consume una determinada cantidad de energía y que está funcionando. ZENER El diodo zener al ser comprobado debe realizarse con la tarjeta electrónica energizada y proceder a medir entre sus terminales un valor de tensión generalmente puede ser de 5,1v o 5,7v aproximadamente, dependiendo de la especificación del diodo a comprobar para conocer acerca de la especificación del diodo se debe tomar la serie del diodo y buscar su Datasheet para conocer más específicamente acerca de sus características.

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3.

TABLA DE DATOS

COMPLETAR LA SIGUIENTE TABLA DE DATOS NUMERO DE DISPOSITIVO COMPONENTE EN LA VALOR MEDIDO ELECTRÓNICO TARJETA ELECTRONICA Resistencia Diodo rectificador Diodo Zener Condensador Transistor BJT Transistor Mosfet Regulador 4. Equipo y Herramientas (cada grupo)  1 Multímetro  Puntas de conexión para arnés  Apuntes para datos medidos

5.

CONCLUSIONES

En esta práctica reconocieron acerca de los bloques o secciones que conforman a ECU y su función en la tarjeta electrónica. La comprobación y pruebas a realizar en los distintos componentes electrónicos montados sobre la ECU Esta práctica permitió conocer acerca de los tipos de memorias que incorporan las ECU en sus bloques de procesamiento. 6

RECOMENDACIONES

Para la realización de la práctica se requiere tomar las debidas precauciones para evitar afectar el estado físico de la ECU y sus componentes.

7.

Bibliografía

http://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/1433/1/09601.pdf http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0732_M.pdf http://gamnet.galeon.com/img/mosfet1.gif

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Universidad Tecnológica Equinoccial Campus Arturo Ruiz Mora Facultad Ciencia de la Ingeniería Septiembre 2015 - Febrero2016 Carrera Ingeniería Automotriz Practica No.

Laboratorio

3

Taller Automotriz

Nivel Quinto

Código

Asignatura Electrónica Automotriz

Nombre de la Practica Utilización de equipos de diagnóstico automotriz sobre la maqueta didáctica

Fecha Tiempo

4 horas

1.

Propósito Utilizar equipos de diagnóstico automotriz sobre la maqueta didáctica para análisis de la ECU

2.

Objetivos. (competencias)  Conectar los equipos de diagnóstico automotriz sobre la maqueta didáctica de la ECU Hino EURO 3.  Visualizar datos e interpretación de señales eléctricas obtenidas con los equipos.

3. Materiales y Fundamento Teórico Materiales: 1 Maqueta didáctica de la ECU Hino Euro 3 1 Multímetro 1 Escáner automotriz 1 Osciloscopio automotriz 2 Puntas de pruebas para escáner y multímetro MAQUETA DIDÁCTICA ECU HINO EURO 3 Esta maqueta incorpora la ECU Hino (89661-E00100) donde se puede simular las señales de los sensores (ECT, FT, FRP, APP1, APP2, Presión de Impulso, Presión de Turbo, CKP, CMP) también se alimenta eléctricamente al ECU para lograr activar sus componentes electrónicos internos. MULTÍMETRO El multímetro se utiliza para medir magnitudes eléctricas tales como la tensión (En voltios), la corriente (En amperios), y la resistencia (En ohmios). Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medidas para cada una. Lo hay analógicos y digitales cuya función es la misma. Para poder usar el multímetro debemos tener en cuenta el rango que se debe utilizar ya que este debe ser

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mayor al del elemento a medir. ESCÁNER AUTOMOTRIZ Un scanner o escáner es un dispositivo tecnológico que se encarga de obtener imágenes, señales o información de todo tipo de objetos. Se le llama scanner al dispositivo de entrada que permite digitalizar imágenes, datos, señales y otro tipo de información con el propósito de leerla y hacer uso de ella para diversos fines. OSCILOSCOPIO AUTOMOTRIZ Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría. OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR FRP Se debe utilizar el multímetro automotriz y realizar la verificación del sensor de presión del riel de alta presión y regular su valor entre 1v a 1,5v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR FRP Se debe utilizar el multímetro automotriz y realizar la verificación del sensor de presión del turbo de alta presión y regular su valor entre 2v a 2,5v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

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OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR PRESIÓN DE IMPULSO Se debe utilizar el multímetro automotriz y realizar la verificación del sensor de presión de impulso de alta presión y regular su valor entre 2v a 3,5v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR FT Se debe utilizar el multímetro automotriz y realizar la verificación del sensor de presión de impulso de alta presión y regular su valor entre 0,5v a 0,8v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR ECT Se debe utilizar el multímetro automotriz y realizar la verificación del sensor de presión de impulso de alta presión y regular su valor entre 0,5v a 0,8v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

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OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR APP 2 Se debe utilizar el multímetro automotriz y realizar la verificación del sensor de presión de impulso de alta presión y regular su valor entre 0,5v a 2,5v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

OBTENCIÓN DE LA TENSIÓN DEL SENSOR Se debe utilizar el multímetro APP 1 automotriz y realizar la verificación del sensor de presión de impulso de alta presión y regular su valor entre 0,5v a 2,5v por medio de la perilla del potenciómetro correspondiente.

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OBTENCIÓN DE LA SEÑAL DEL SENSOR CKP Se debe encender el dispositivo generador de la señal del sensor CKP y luego en los pines de conexión del mismo sensor conectar el osciloscopio y tomar datos de la onda generada en el oscilograma.

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OBTENCIÓN DE LA SEÑAL DEL SENSOR CKP Se debe encender el dispositivo generador de la señal del sensor CMP y luego en los pines de conexión del mismo sensor conectar el osciloscopio y tomar datos de la onda generada en el oscilograma.

OBTENCION DE DATOS CON EL ESCANER Se debe utilizar el escáner automotriz en ingresar acorde a la marca y características del vehículo al que pertenece la ECU y visualizar los datos generados por el mismo al variar la posición de los potenciómetros, que están simulando la presencia de algunos sensores.

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VISUALIZACIÓN DE DATOS El escáner nos muestra los datos que la ECU está recibiendo de los sensores

VISUALIZACIÓN DE DATOS

VIZUALIZACIÓN DE DATOS

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3.

TABLA DE DATOS ESCANER

OSCILOSCOPIO

MULTIMETRO

4. Equipo y Herramientas (cada grupo)  1 Multímetro.  Escáner  Osciloscopio 5.

CONCLUSIONES

En esta práctica se logró realizar pruebas a la ECU con los equipos de diagnóstico para el análisis de datos. Estas pruebas básicas se las puede ejecutar en otras ECU automotrices. 6 RECOMENDACIONES Para la realización de la práctica se requiere tomar las debidas precauciones para evitar el deterioro de la maqueta y los equipos utilizados en la realización de la práctica.

7.

Bibliografía

Multímetro http://40096multimetromamoreno.blogspot.com/2009/02/para-que-sirve-elmultimetro.html Escáner automotriz http://www.definicionabc.com/tecnologia/scanner.php Osciloscopio automotriz

h https://es.wikipedia.org/wiki/Osciloscopiottp://www.slideshare.net/totycevallos/ rectificador-en-puente