Estructura Ecu

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  • MDULOS DE CONTROL ELECTRNICOS (CEREBROS ELECTRNICOS) DEL AUTOMOVIL

  • ESTRUCTURA DE LA ECUEn la industria automotriz una unidad de control electrnico (ECU) es un dispositivo electrnico embebido.Bsicamente es una PC digital, que lee seales provenientes de sensores ubicados en varias partes y en diferentes componentes del automvil y dependiendo de esta informacin controla varias unidades importantes por ejemplo el rendimiento del motor y operaciones automatizadas movil.

  • ESTRUCTURA DE LA ECUUn ECU est hecho bsicamente de hardware y software (firmware). El hardware est hecho de varios componentes electrnicos en un PCB.El componente ms importante es un chip microcontrolador junto con un EPROM o un chip de memoria Flash.

  • Funciones de la ECUEl ECU se caracteriza por:Varias lneas de E/S analgica y digital (alta y baja potencia) dispositivo de interfaz/control de potencia Administra grandes matrices de conmutacin para seales de alta y baja potencia, pruebas de alto voltaje adaptadores inteligentes de interfaz de comunicacin (estndares o personalizados) Reconocimiento automtico de equipo y habilitar secuencia de software, simulacin de dispositivo de potenciaAdministra diferentes protocolos de comunicacin (ISO9141,PWM, VPM, CAN, KWP-2000, etc.).

  • Diferentes Tipos de ECU'sECU - Unidad de Control Electrnico de Motores PCM Mdulo de control del tren de potencia.VCM Mdulo de control del vehculo.EBCM Mdulo de Control de Frenos Electrnicos BCM Mdulo de control de la unidad.

  • ECU - Unidad de Control Electrnico de Motores tambin es llamado ECM Mdulo de Control de Motores. La ECU en un motor de combustin interna controla varias funciones el control de tiempo de inyeccin, el adelanto o atraso de ignicin y la de distribucin de vlvulas. Todo este control se realiza basado en datos (rpm del motor, como temperatura del refrigerante del motor, flujo de aire, posicin de palanca) recibidos desde varios sensores.El ECM tambin aprende sobre el motor conforme vaya recorriendo el automvil. El "aprendizaje" es un proceso que el ECU utiliza para rastrear los cambios de tolerancia de los sensores y actuadores en el motor.

  • PCM Mdulo de control del tren de potencia.PCM es un ECU que monitorea y controla velocidad, A/C y Transmisin Automtica. Las entradas que son alimentadas al PCM son de: sensor de posicin del acelerador, sensor de velocidad de flecha de transmisin, sensor de velocidad del vehculo sensor de velocidad del motor (CKP) interruptor de freno interruptores de control de velocidad encendido interruptor on/off de overdrive sensor del gobernador de presin.Usando estas entradas realiza control de transmisin, control de vlvula a travs de salidas PWM, control del embrague convertidor de torsin y del rel de proteccin de transmisin y proporciona informacin al controlador a travs de la lmpara del tablero de overdrive.

  • VCM Mdulo de control del vehculoVCM es un ECU que cuida los sistemas como: sistemas de Direccin Elctrica Asistida (EPS) sistemas de control de velocidad inteligente (ACC) sistemas de control de bolsa de aire (ACS). sistemas de Control Electrnico de Estabilidad (ESC).El VCM generalmente es instalado a la mitad del automvil entre el pasajero y el compartimiento del motor. Estn conectados a varios tipos de sensores para controlar varios sistemas en el automvil. Toman entradas de sensores de impacto (acelermetros de micro mquina) y sensores que detectan el peso del ocupante, posicin de asientos, cinturn de seguridad y posicin de asiento para determinar la fuerza con la cual las bolsas de aire frontales deben desplegar. As mismo, toman entradas de los sensores de ngulo de direccin, sensores de velocidad de las llantas, sensores del rango de viraje, sensores de aceleracin lateral para proporcionar una salida al ESC para seguridad de manejo.

  • EBCM Mdulo de Control de Frenos Electrnicos.Este en un ECU que es usado en el mdulo ABS (sistema de freno antibloqueo) de un automvil. Utilizado para mejorar el frenado del vehculo sin importar las condiciones del camino o clima. Este controlador recoge la informacin de las entradas como las condiciones de la velocidad del motor, de las ruedas, el estado del pedal del freno. Las mismas son procesadas por este mdulo para generar seales sobre los actuadores.

  • BCM Mdulo de control de la unidad. BCM es un ECU que cuida la unidad de control del asiento, control del limpiador, ventanas y toldos en automviles convertibles (ej. Benz SL Roadster).

  • Entradas/Salidas Tpicas de un ECUUn ECU consiste en un nmero de bloques funcionales:1. Fuente de Alimentacin - digital y analgica (potencia para sensores analgicos) 2. MPU microprocesador y memoria (generalmente Flash y RAM) 3. Enlace de Comunicacin (ej. bus CAN) 4. Entradas Discretas entradas tipo interruptor On/Off 5. Entradas de Frecuencia seales tipo codificador (ej. palanca o velocidad de vehculo) 6. Entradas Analgicas - seales de retroalimentacin desde sensores 7. Salidas de Conmutador - salidas tipo interruptor On/Off 8. Salidas PWM - frecuencia variable y periodo (ej. inyector o encendido) 9. Salidas de Frecuencia - periodo constante (ej. motor de pasos - control de tiempo de inyeccin)Y generalmente en una Unidad de Control de Motores existen varios tipos de sensores y actuadores conectados y es importante saber el tipo de E/S que requieren.

  • Proceso de datos en la Unidad de ControlEn las figuras siguientes se muestra la arquitectura bsica de una Unidad de Control (ECU).La estructura y el principio de funcionamiento que se describen a continuacin son, entrminos generales, comunes a todas las unidades dotadas de microprocesadores.Las principales diferencias entre ellas radican en el tamao de las memorias de los circuitosintegrados utilizados, los programas necesarios y el volumen de datos a procesar.

  • ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE CONTROL ELECTRNICO NISSAN

  • COMPONENTES DE LA ECU

  • SENSORESSensor Manifold de Temperatura del Aire (MAT) El sensor es un termistor. Es montado normalmente en el ducto de aire alojado en el manifold. La resistencia elctrica del termistor disminuye como respuesta al aumento de temperatura y esto se puede medir usando canal analgico con algn acondicionamiento de seal. (excitacin, amplificacin, etc.)Sensor de Temperatura del Anticongelante (CTS) El CTS tambin usa un termistor para detectar la temperatura del anticongelante en el motor y alimenta la seal de voltaje a un canal de entrada analgica del ECM.Sensor de Posicin Camshaft/Crankshaft (CPS) El CPS es muy importante al monitorear la velocidad del motor y la posicin del pistn en el motor. Tradicionalmente, los sensores de renuencia variable eran usados para medir esto pero hoy en da varios sensores IR y los ltimos codificadores rotativos son usados para hacer lo mismo. Estas seales de codificador son proporcionados como entradas de frecuencia a los ECU's.Sensor de Golpe (KS) El KS es un sensor piezoelctrico tpico, detecta la vibracin de golpe desde el bloque de cilindro donde est sujeto y esta seal analgica compleja/dinmica se manda al ECU.Sensor de Oxgeno (HO2S) El HO2S es un sensor de medida de calidad del aire. El sensor est hecho bsicamente de cermica zirconia la cual es colocada en el manifold de combustin en un tubo cerrado. La zirconia genera voltaje desde aproximadamente 1 V mximo en excelentes condiciones hasta 0 V en condiciones difciles. Esta seal analgica es enviada al ECM.

  • SENSORESSensor de Posicin del Acelerador (TPS) El TPS es un potencimetro que transforma la posicin del acelerador en voltaje de salida el cual se enva la ECM.Sensor de Velocidad del Vehculo (VSS) El VSS est ubicada en el eje de transmisin. Es un generador de pulso y proporciona una seal digital al ECM.Presin Absoluta del Manifold (PAM) El sensor de Presin Absoluta del Manifold mide los cambios en la presin de admisin desde la carga del motor y los cambios de velocidad. El ECM enva una seal de referencia de 5 volts al sensor MAP. Conforme los cambios de presin en la presin de admisin ocurren, la resistencia elctrica del sensor MAP tambin cambia. Al monitorear el voltaje de salida del sensor, la PC puede determinar la presin absoluta del manifold. Mientras mayor la salida de voltaje MAP, menor el vaco del motor, lo cual requiere ms gasolina. Mientras menor la salida de voltaje MAP, mayor el vaco del motor, lo cual requiere menos gasolina. Bajo ciertas condiciones, el sensor MAP tambin es usado par medir presin baromtrica. Esto permite a la PC ajustarse automticamente para diferentes altitudes. La PC utiliza el sensor MAP para controlar la inyeccin de combustible y tiempo de inyeccin. Estos son algunas de las seales ms importantes que el ECM toma para controlar el sistema de inyeccin de combustible de manera eficiente para una administracin adecuada del combustible.El hardware de NI que se puede usar con estos sensores se puede escoger en la lista a continuacin:

  • Oscilograma medido en el sensor de eje de levas:Lectura aproximada: T= 20mS V= 5,8VMedidas efectuadas en Mitsubishi Montero Motor: GDI 6G74

  • Oscilograma medido en el sensor de eje del cigeal:Lectura: T= 20mS V= 5,8V Medidas efectuadas en Mitsubishi Montero Motor: GDI 6G74

  • Oscilograma medido en el sensor de flujo de aire:Lectura aproximada: T= 25mS V= 6VMedidas efectuadas en Mitsubishi Montero Motor: GDI 6G74

  • Oscilograma medido en el sensor del eje de cigeal:Lectura aproximada: T= 2,6mS V= 9VMedidas realizadas en Toyota Vitz Motor: VVTI 2SZ-FE

  • Oscilograma medido en el sensor de eje de levas:Lectura aproximada: T= 5,56mS V= 3,6VMedidas realizadas en Toyota Vitz Motor: VVTI 2SZ-FE

  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

  • GRACIAS