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SISTEMA DE INYECCION ELECTRONICA DE GASOLINA DE LA MARCA KIA

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EMS Gasolina 2

Desarrollado por Kia Motors. Todos los derechos reservados

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EMS Gasolina 2

Índice

Tema Página

Entradas y salidas 3

Sensor de posición del cigüeñal / eje de levas 5

Sensor de posición del estrangulador 7

Sensor de posición del acelerador 8

Sensor de flujo de masa de aire / sensor de presión barométrica 9

MAF del tipo detección por presión 11

MAF del tipo alambre incandescente / lámina incandescente 12

Sensor de presión del múltiple / presión barométrica 14

Sensor de oxígeno 16

Sensor de temperatura del refrigerante del motor 18

Sensor de velocidad del vehículo 19

Interruptores 20

Misceláneos 21

Entradas y salidas 22

Relés, Inyector y válvula de control CVVT 24

Actuador de velocidad de ralentí, motor paso a paso 25

Actuador de velocidad de ralentí, válvula rotatoria 27

Relé del ventilador de refrigeración / módulo de control 28

Válvulas solenoide 29

Motor del estrangulador ETC 30

Generación de chispa 31

Misceláneos 33

Menú de diagnóstico del Hi – Scan Pro 34

Menú de diagnóstico del GDS 35

Rev:0 01.01.2007 2 FLGM-2ST8K

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Entradas y Salidas

Como se aprendió anteriormente, el corazón del sistema de control del motor es la unidad de

control, que procesa las señales de entrada y controla los actuadores de acuerdo con estas.

Primero daremos una mirada a la finalidad de las señales individuales brevemente. La señal

MAF / MAP se utiliza para detectar la cantidad precisa de aire aspirada por el motor. El sensor de

presión barométrica detecta la presión del aire para conseguir información acerca de la densidad

del aire. Los sensores de oxígeno delantero y trasero detectan el contenido del oxígeno y permiten

la revisión de la funcionalidad del convertidor catalítico. El interruptor de freno y el de embrague

detectan la posición del pedal de freno / embrague. El interruptor de carga eléctrica y el terminal

FR se utilizan para detectar la carga eléctrica y mantener estable el ralentí. El interruptor / sensor

de presión de la dirección asistida se utiliza para detectar la presión de la dirección con el fin de

mantener estable el ralentí. El sensor de temperatura de refrigerante del motor se utiliza para

detectar la temperatura del refrigerante con el fin de ajustar el encendido y la cantidad de

inyección. El sensor de posición del estrangulador se utiliza para detectar la cantidad que esta

presionado el pedal. Esta señal se utiliza para suministrar la salida de potencia demandada por el

conductor. El sensor de ángulo del cigüeñal se utiliza para detectar la posición y velocidad del

cigüeñal. Esta señal es una de las principales para determinar la cantidad y el tiempo de la

inyección. El interruptor de encendido se utiliza para suministrar energía al sistema MPI, la señal

del cigüeñal se utiliza para detectar que el motor esta girando (utilizada para la inyección inicial).

La señal de voltaje de la batería detecta el voltaje disponible. Esta señal se utiliza para compensar

algún retraso en los actuadores (por ejemplo, inyectores) generado por el bajo voltaje. El sensor

de detonación de utiliza para detectar la detonación del motor. Esta señal se utiliza para optimizar

la sincronización del encendido. El sensor de falla en el encendido se utiliza para detectar

problemas en el circuito de encendido.

Rev:0 01.01.2007 3 FLGM-2ST8K

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El sensor de corriente iónica detecta la calidad de la combustión. Esta señal se utiliza para ajustar

cada cilindro individualmente a las condiciones óptimas de funcionamiento. La señal del sensor de

temperatura de aceite del motor detecta la temperatura del aceite. Esta señal se utiliza para

compensar el cambio en la densidad del aceite para el control apropiado del CVVT. El sensor de

velocidad del vehículo detecta la velocidad del vehículo y se utiliza para permitir el control

dependiente de la velocidad (por ejemplo función de desaceleración amortiguada). La señal de

velocidad de la rueda para el mismo propósito y adicionalmente en oportunidades se utiliza para la

detección de camino áspero. El sensor de aceleración detecta la aceleración vertical del chasis.

Esta señal se utiliza para la detección de camino áspero. El interruptor inhibidor y el interruptor de

neutro se utilizan para detectar la posición neutral de la transmisión. Esta señal se utiliza para

permitir el encendido del motor. En el caso del interruptor inhibidor, también se detecta el

enganche de una marcha para compensar la velocidad de ralentí. El interruptor de Aire

Acondicionado/ interruptor triple / transductor de presión se utiliza para detectar si el compresor

del A/C esta activado. Esta señal se utiliza para compensar el ralentí. El bus de comunicación se

utiliza para el enlace entre la unidad de control con los sistemas, por ejemplo, para recibir la

solicitud de reducción de torque (por ejemplo, desde el TCS). La señal del inmovilizador se utiliza

para permitir el funcionamiento del motor. La demanda de salida de diagnóstico, se recibe desde

la herramienta de escaneo. Las señales de entrada se describirán en detalle posteriormente en la

sección de sensores y actuadores.

Rev:0 01.01.2007 4 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

Sensor de Posición del Cigüeñal / Eje de Levas

Como ya vimos, el sensor de ángulo del cigüeñal se utiliza para detectar la velocidad del motor y

la posición de los pistones en el cilindro y el sensor de posición del eje de levas detecta el punto

muerto superior del cilindro No 1. En algunos sistemas el sensor de posición del cigüeñal y

posiblemente también el sensor de posición del eje de levas están instalados en el distribuidor.

Esto es posible ya que el distribuidor esta conectado mecánicamente al cigüeñal y al eje de levas.

Existen deferentes métodos de detección de la posición, como se muestra en el ejemplo. Un

método es utilizar una barrera liviana, otros son la aplicación de elementos sensores inductivos o

del tipo hall. La señal de salida difiere de acuerdo al sistema actual aplicado y puede ser análoga

o digital, como se indica en el ejemplo. Basado en la entrada del sensor, el ECM calcula: la

velocidad del motor y junto con la señal del sensor MAF o MAP, la carga del motor. Dependiendo

del sistema y diseño del sensor, puede determinarse también la secuencia de encendido e

inyección solamente con el sensor de ángulo del cigüeñal. Esto es posible por ejemplo, utilizando

la diferencia de señal producida por una ranura más larga en la rueda de impulsos. Por este

medio puede identificarse el cilindro en el punto muerto superior para calcular la secuencia de

encendido e inyección.

Rev:0 01.01.2007 5 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

En los últimos modelos, los sensores de posición del cigüeñal y del eje de levas están detectando

la posición del eje correspondiente directamente para mayor precisión. Prescindiendo de la

posibilidad de obtener ambas datos a través de un sensor solamente, en muchos sistemas la

señal adicional desde el sensor CMP se utiliza para distinguir el PMS del cilindro #1 y #4. En los

motores con CVVT, el sensor de posición del eje de levas también se utiliza para controlar la

posición precisa del eje. En caso de una falla del sensor de eje de levas, dependiendo del

sistema, el encendido del motor puede o no estar disponible. Si la falla se produce con el motor

funcionando, este seguirá en funcionamiento, debido a que la posición del motor puede calcularse

con la señal de ángulo del cigüeñal una vez que se ha detectado el PMS del cilindro #1. En tal

caso de deshabilita el control de detonación. Si el sensor de ángulo del cigüeñal falla, es imposible

el arranque y funcionamiento del motor. La forma de onda mostrada en el ejemplo corresponde a

un sensor análogo.

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EMS Gasolina 2

Sensor de Posición del Estrangulador

Este sensor detecta el ángulo de apertura de la válvula de aceleración. Básicamente, este es un

potenciómetro conectado mecánicamente con el eje del estrangulador. Este crea un cambio de

voltaje, relacionado con la posición del estrangulador. Dependiendo del sistema, el sensor TPS

puede tener dos líneas incorporadas, en este caso se producen dos salidas de señales

independientes (TPS1 y TPS2). Además, el TPS esta disponible con y sin contacto de ralentí.

Con contacto de ralentí: Detecta la posición de ralentí mediante la activación a ON del interruptor

de ralentí. Sin el contacto de ralentí: La posición es detectada por el valor de voltaje de salida,

usualmente 0.6V – 0.9V. Con este voltaje el ECM sabe si el estrangulador de aceleración esta

cerrado. Los motores equipados con un TPS sin contacto de ralentí necesitan una adaptación

para determinar si el estrangulador del acelerador esta cerrado o abierto, pues el voltaje puede

cambiar debido a desgaste mecánico, etc. Dentro del rango de funcionamiento ambos tipos

suministran una salida de voltaje lineal. La señal se utiliza para determinar la carga en ralentí,

carga parcial y plena carga del motor. También las correcciones de la relación de aire combustible

y el corte de combustible están basadas en la señal del TPS. En el caso de la detección de

aceleración completamente abierta, el A/C es desactivado y algunos sistemas el control de lazo

cerrado para las emisiones se detiene. Si la señal del TPS es incorrecta pueden aparecer los

siguientes síntomas: RPM del motor incorrecta, aceleración pobre, alto consumo de combustible,

altas emisiones (CO y HC). Aún con el TPS desconectado es posible observar el ángulo del TPS

en los datos actuales de algunos sistemas de control del motor. En este caso se trata de un valor

calculado en base de la señal MAF / MAP.

El resistor indicado en la imagen tiene una muy alta resistencia y se utiliza para el auto diagnóstico

y para el voltaje a prueba de fallas en el caso de un circuito abierto. Durante el funcionamiento

normal este resistor no tiene efecto.

Rev:0 01.01.2007 7 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

Sensor de Posición del Acelerador

Como no hay conexión mecánica entre el pedal del acelerador y el estrangulador, si el vehículo

esta equipado con un sistema electrónico de aceleración, la posición del acelerador (intención del

conductor) debe notificarse al ECM, controlando éste el estrangulador electrónico. Esto se realiza

a través del sensor de posición del pedal acelerador. De forma similar al sensor de posición del

estrangulador, este es básicamente un potenciómetro. Dos líneas independientes de detección

están integradas al sensor como respaldo una de la otra (por razones de seguridad).

Nota: También es posible que la señal no sea diametral, pero ambos voltajes se mueven en la

misma dirección. Por lo tanto siempre es necesario referirse al Manual de Servicio para el valor

correcto de la señal de la forma de onda.

Rev:0 01.01.2007 8 FLGM-2ST8K

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Sensor de Flujo de Masa de Aire / Presión Barométrica

El sensor volumétrico de flujo de aire VAF mide el volumen de aire en la admisión. Para realizar

esto utiliza el principio de vortice de Karman. Cuando se ubica una columna de sección triangular

en una corriente de aire, se generan torbellinos alternadamente a cada lado de la columna. El

número de torbellinos generados es proporcional al volumen del flujo de aire en un tiempo dado.

Mientras mayor es el flujo de aire, más torbellinos se generan. La cantidad de torbellinos y por lo

tanto la cantidad de aire es medido por el VAF, que esta compuesto por los siguientes elementos:

Rectificador: Rectifica el flujo de aire de la admisión que ingresa a través del filtro

Transmisor: Transmite ondas ultrasónicas

Receptor: Recibe las ondas ultrasónicas

Amplificador: Amplifica la señal

Modulador: Convierte las ondas ultrasónicas recibidas en pulsos eléctricos

Las ondas ultrasónicas que son creadas por el transmisor son enviadas al receptor. Cuando no

hay flujo de aire, no se generan torbellinos y las ondas ultrasónicas necesitan un tiempo fijo para

alcanzar el receptor, tiempo de referencia (“T”). Tan pronto comienza el flujo de aire se generan los

torbellinos. Cuando un torbellino que gira en sentido horario pasa entre el transmisor y el receptor,

la dirección de transmisión de la onda ultrasónica es la misma que la del movimiento del aire de la

mitad del torbellino y por lo tanto el tiempo necesario para que la onda ultrasónica alcance al

receptor es más corto que el tiempo de referencia. Cuando un torbellino con sentido anti horario

pasa frente al transmisor, el tiempo de viaje de la onda es más largo.

Rev:0 01.01.2007 9 FLGM-2ST8K

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Como los torbellinos en sentido horario y en sentido anti horario pasan frente al transmisior de

modo alternado, el tiempo de viaje también alterno. La cantidad de cambios en un tiempo

específico se utiliza para el cálculo de la cantidad de aire. Después que el receptor capta la señal,

el modulador la transforma en impulsos eléctricos, de forma que pueda ser utilizada por el ECM.

Sensor de presión barométrica

Ya que el flujo de aire no es suficiente para conseguir una medición precisa de la cantidad de aire

en la admisión, se utiliza un sensor barométrico para detectar su densidad. La presión atmosférica

varía con el clima y la altitud. A gran altitud, el aire es menos denso; por lo tanto, tiene menos

presión. Adicionalmente, el clima modifica la presión del aire. Este sensor funciona parecido al

sensor MAP con la excepción que este mide presión atmosférica. Frecuentemente esta ubicado

dentro del ECM; en este caso, es necesario el reemplazo del ECM si el sensor se daña.

Mediante la combinación de estas dos informaciones, puede medirse con precisión la cantidad de

aire. El sensor de presión barométrica no se utiliza sólo en combinación con el sensor ultrasónico

de vortice de Karman, sino que también está instalado en muchos otros sistemas para medir la

presión barométrica (densidad del aire) y para hacer las correcciones necesarias de la medición

del aire / combustible.

MAF del Tipo Detección por Presión

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También el sensor de flujo de aire mostrado en la imagen utiliza el principio de vortice de Karman

y tiene una columna de sección triangular para generar torbellinos. La diferencia con el sistema

anterior es la forma como se detecta la cantidad de torbellinos alternos. En lugar de detectar el

tiempo de conducción de las ondas ultrasónicas, se utiliza un sensor de presión para detectar las

fluctuaciones de presión producidas por los torbellinos. Mientras mayor la cantidad de

fluctuaciones de presión, mayor es el flujo de aire.

Rev:0 01.01.2007 11 FLGM-2ST8K

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MAF Tipo Alambre Incandescente / Lámina Incandescente

Para una mayor precisión en la medición, se desarrollaron los sensores de flujo de masa de aire,

que miden la masa del aire en la admisión. El elemento principal para medir la masa de aire es el

alambre incandescente o en las versiones posteriores, la lámina incandescente. El alambre

incandescente se mantiene a temperatura constante a través de un circuito electrónico de control.

Un incremento en el flujo de aire provocara una rápida pérdida de calor del alambre, la que será

compensada enviando más corriente a través de este. Esta corriente es medida y una señal de

salida proporcional a ella se envía al ECM. El tipo de lámina incandescente utiliza el mismo

principio, pero incluye algunas mejoras: respuesta más rápida, un diseño simplificado de desvío

reduciendo el largo del alambre sensor, una mejor conexión con el cuerpo del acelerador, menor

costo de fabricación y reducción de acumulación de polvo en la superficie del sensor. Basado en

la aplicación específica, puede contener además un sensor de temperatura de aire. El IAT se

utiliza para detectar la temperatura ambiental en un arranque en frío y la temperatura del aire de

admisión a medida que el motor calienta el aire que ingresa, debido al cambio de presión y

densidad que se produce con la temperatura. En base al flujo de aire el ECM calcula: la duración

de la inyección, la sincronización del encendido.

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EMS Gasolina 2

El conducto del sensor MAF debe estar libre de suciedad para funcionar apropiadamente, si el

conducto esta bloqueado o si el sensor MAF genera una salida incorrecta, el motor puede mostrar

los siguientes síntomas: aunque el motor generalmente arrancará, funcionará deficientemente y

podría detenerse en condiciones de ralentí. Es posible que no se fije un DTC si se produce este

problema. Si el IAT esta defectuoso o genera una salida incorrecta, el motor puede mostrar los

siguientes síntomas: aceleración pobre, imposibilidad de corrección del tiempo de encendido, lo

que puede generar detonación y alto consumo de combustible.

Nota: Una estrategia para determinar un arranque en frío es la comparación de las señales IAT y

ECT, si ambas están dentro de un rango de 8°C una de la otra a bajas temperaturas, esto

corresponde a un arranque en frío.

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Sensor de Presión Absoluta del Múltiple / Presión Barométrica

Otro método de medición de la cantidad de aire es el uso de un sensor de presión absoluta del

múltiple. El MAP detecta los cambios de presión en el múltiple de admisión causados por las

condiciones de funcionamiento del motor tales como, la velocidad del motor y la apertura del

estrangulador de aceleración. El sensor MAP esta compuesto por un chip de silicio piezo resistivo

y un Circuito Integrado (IC). Se aplica vacío a un lado y la presión del múltiple al otro lado.

Mediante esta combinación el chip se deforma y por lo tanto cambia su resistencia. La cantidad de

deformación depende solamente de la presión del múltiple, pues la presión en la cámara de vacío

permanece constante. Este cambio en la resistencia se utiliza para el cálculo de la presión en el

múltiple y finalmente permite calcular la cantidad de aire en la admisión. El sensor MAP puede

estar instalado en la cámara dinámica o en el conducto de admisión.

Sensor de presión barométrica

Adicionalmente a la señal de MAP, se mide la presión barométrica, debido a que la densidad del

aire no es constante. Por lo tanto no es suficiente, para conseguir una medición precisa de la

cantidad de aire, sólo la medición de la presión del múltiple. El sensor barométrico se utiliza para

detectar la densidad del aire ambiental. La presión atmosférica varía con el clima y la altitud. A

gran altitud el aire es menos denso, por lo tanto, también tiene menos presión. Adicionalmente, el

clima modifica la presión del aire. Este sensor funciona de manera parecida al MAP con la

excepción que mide la presión atmosférica. Frecuentemente esta localizado dentro del ECM, en

este caso es necesario reemplazar el ECM si el sensor está dañado.

Rev:0 01.01.2007 14 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

Con la combinación de estos dos datos, la cantidad de aire puede ser medida con precisión. El

sensor de presión barométrica no se utiliza solamente en combinación con el sensor ultrasónico

de vortice de Karman, sino que también esta instalado en muchos otros sistemas para medir la

presión barométrica (densidad del aire) y realizar las correcciones necesarias de la medición del

aire / combustible.

Si un motor esta equipado con un turbo cargador, puede detectarse la presión de éste. El sensor

utilizado para esto es similar al MAP, precisamente éste mide la presión negativa y positiva en

comparación con la presión atmosférica.

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Sensor de Oxígeno

Este sensor mide la cantidad de oxígeno en los gases de escape. Existen dos tipos diferentes: el

sensor de oxígeno de Zirconio y de Titanio. Prescindiendo del hecho de que la construcción y las

señales son diferentes, la finalidad de ambos sensores es la misma. El sensor de oxígeno detecta

si la relación rica o pobre de aire/combustible. Basado en las señales de estos sensores, el ECM

corrige la cantidad de inyección de combustible, para conseguir el valor Lambda 1. Esto es

necesario para que el convertidor catalítico de tres vías funcione con su máxima eficiencia.

Tipo Platino:

El Platino esta expuesto a la atmósfera en un lado y a los gases de escape en el otro. Debido a la

diferencia en la cantidad de oxígeno entre la atmósfera y los gases de escape, se genera un

voltaje. Cuando la mezcla aire/combustible es pobre, el voltaje generado es bajo. Por el contrario,

cuando la mezcla es rica, el voltaje es alto. Un voltaje superior a 450mV indica una relación aire /

combustible más rica que la estequiométrica y la duración de inyección se reducirá. Un voltaje

inferior a los 450mV indica una relación más pobre que la estequiométrica, aumentando la

duración de la inyección. Como las correcciones se producen alternadamente, la señal de salida

muestra una conmutación permanente si el funcionamiento es correcto. Los sensores necesitan

calentarse a aproximadamente 300°C para iniciar su funcionamiento.

Rev:0 01.01.2007 16 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

Tipo Titanio:

El titanio cambia su resistencia en relación con la concentración de oxígeno. Se suministra un

potencial de 5V al sensor. Como la resistencia del sensor cambia, la señal de voltaje al ECM

también cambia. Si la caída de voltaje es baja, esta es una mezcla rica, si es alta, la mezcla es

pobre. El voltaje resultante es detectado por un comparador. Si esta sobre el punto de

conmutación de 2.5V, la salida del comparador es alta (mezcla rica). Si esta bajo 2.5V, la salida es

baja (mezcla pobre).

Los últimos sistemas utilizan sensores de oxígeno delanteros y traseros con el fin de comprobar la

función del catalizador. Si el convertidor catalítico esta buenas condiciones, la señal desde el

sensor trasero es muy diferente a la del sensor delantero en términos de altura de señal y

especialmente en términos de fluctuación de frecuencia. Si la señal entre el sensor delantero y

trasero esta cercana una de la otra, esto indica que el convertidor catalítico esta deteriorado.

Rev:0 01.01.2007 17 FLGM-2ST8K

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Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor

El sensor de temperatura del refrigerante del motor monitorea la temperatura del refrigerante, su

valor de resistencia disminuye cuando la temperatura del refrigerante aumenta. La señal del ECT

se utiliza para determinar el enriquecimiento de combustible necesario para suministrar un buen

rendimiento del motor en frío. Adicionalmente a los cálculos de combustible, la señal de ECT juega

un rol importante en casi todas las funciones del ECM.

El ECM utiliza la información del ECT para: el cálculo de la duración básica de inyección,

sincronización de encendido, sincronización variable de válvulas, control de ralentí, control del

ventilador de refrigeración. El sensor esta ubicado, normalmente, cerca de la salida del agua en la

culata. En el caso que el ECT no este funcionando apropiadamente, pueden producirse los

siguientes síntomas: Pobre desempeño del motor, sobrecalentamiento de este, capacidad de

arranque insuficiente y alto consumo de combustible, altas emisiones de CO y HC.

Para el correcto funcionamiento del CVVT, también se comprueba la temperatura de aceite del

motor. El principio de funcionamiento de este sensor es el mismo que el del ECT. Esta información

es necesaria para compensar el cambio de viscosidad del aceite debido a la temperatura.

Adicionalmente al ECT, la temperatura del aire de admisión se utiliza para detectar la condición de

partida en frío comparndo las señales del IAT y ECT. Si ambos están dentro un rango de 8°C uno

del otro, el ECM asume que es un arranque en frío.

Rev:0 01.01.2007 18 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

Sensor de Velocidad del Vehículo

Este sensor detecta la velocidad del vehículo. Dependiendo del modelo y aplicación, se utilizan

diferentes tipos de sensores: tipo inductivo, tipo hall, interruptor de lámina, sensor activo de

velocidad de la rueda. También hay disponibles diferentes posiciones de instalación: en el tablero

de instrumentos, en el cuerpo de la transmisión o en el eje (sensor de velocidad de la rueda). La

señal de velocidad del vehículo se utiliza para controlar funciones tales como el control de

velocidad en ralentí (función de amortiguación del estrangulador al desacelerar), control del

ventilador de refrigeración, detección de camino áspero (por la señal de velocidad de la rueda). El

tipo interruptor de lámina es accionado por el cable del velocímetro. Los componentes principales

son el imán, el interruptor de lámina y el cable del velocímetro. A medida que el imán gira, los

contactos del interruptor se abren y cierran cuatro veces por revolución.

Los sensores del tipo hall, también referidos como sensores activos de velocidad de la rueda

(WSS) tienen la ventaja de que pueden detectar velocidades cercanas a cero. El sensor genera

una señal basada en su consumo de corriente. Este entrega una corriente pequeña

(aproximadamente 7mA +/-20%) al ECM, esta pequeña corriente es utilizada por el elemento

sensor y es interpretada como una baja señal. El MRE esta conectado a un comparador, tan

pronto como el comparador activa el transistor, se suministra alta corriente (14mA +/-20%) al

ECM, la que se interpreta como una señal alta. La línea de señal del sensor esta conectada a

tierra a través de una resistencia de 115 Ohm dentro del ECM. Existen diferentes configuraciones

mediante las cuales la señal del sensor de velocidad del vehículo ingresa al ECM. Información

detallada acerca de este sensor puede encontrarse en el material de entrenamiento de ABS. Para

una prueba apropiada del sensor referirse al Manual de Servicio, debido a que no puede revisarse

con la medición de resistencia, etc.

Rev:0 01.01.2007 19 FLGM-2ST8K

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EMS Gasolina 2

Interruptores

Las señales de los interruptores se utilizan en varios lugares para detectar si cierto componente

esta activado a ON o desactivado a OFF. Los interruptores pueden estar instalados no sólo en el

lado de suministro de energía, sino que también en el lado de tierra, generalmente los circuitos de

detección del interruptor incorporan un transistor de tipo pull down o pull up.

La señal del interruptor de freno se utiliza para detectar si el freno esta o no aplicado. Esta señal

se utiliza por ejemplo para cancelar la operación de control de crucero si se presiona el freno.

El interruptor de embrague se utiliza para detectar si el embrague esta o no presionado, esta señal

también cancela la operación del control de crucero si el embrague esta presionado.

La señal de encendido en ON suministra voltaje al sistema y sus componentes. Además de

detectar el voltaje en el sistema, se utiliza para compensar la condición de bajo voltaje. Otra señal

desde el interruptor de encendido es la señal de arranque, la que indica que la llave se ha girado a

la posición START. Esta señal se utiliza por ejemplo para controlar la inyección y el sistema

durante el arranque.

La salida de diagnóstico solicitada desde la herramienta de escaneo es recibida a través del

conector de enlace de datos.

La señal A/C y la señal desde el interruptor triple y el sensor de presión A/C (transductor) se

utilizan para compensar la carga adicional y mantener estable la velocidad de ralentí.

La señal del interruptor inhibidor se utiliza para detectar la posición de las marchas. Esta señal

permite el arranque sólo si la transmisión esta en neutro y para compensar la carga adicional del

motor si el slector se mueve a D o R. Generalmente la velocidad de ralentí aumenta en este caso.

Rev:0 01.01.2007 20 FLGM-2ST8K

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Misceláneos

El sensor de aceleración se utiliza para evitar una confusión de condición de camino áspero con

falla de encendido. Como en un camino irregular las ruedas pueden perder adherencia con la

superficie del camino, en este caso la velocidad del motor podría variar debido a que hay mucho

menos carga en el motor si la rueda esta en el aire. Generalmente estas variaciones en la

velocidad del motor se utilizan para detectar fallas de encendido, por lo que un camino áspero

pudiera conducir a una detección incorrecta de mal encendido. Para evitar esto, la detección de

falla de encendido se cancela si la señal desde el sensor de aceleración sobrepasa un cierto valor.

En los vehículos equipados con ABS, no existe este sensor, pues la condición de camino áspero

puede ser detectada por las señales de los sensores de velocidad de la rueda. Algunos modelos

no tienen ABS y tampoco sensor acelerador: en estos vehículos se encontrará un sensor de

velocidad de la rueda simple para la finalidad de detección de camino áspero.

El bus de comunicación se utiliza para compartir información con otros sistemas. Por ejemplo, la

señal de velocidad del vehículo puede ser recibida desde el sistema ABS mediante esta línea. O la

solicitud de reducción de torque puede venir por esta línea, etc.

El interruptor de dirección asistida se utiliza para detectar la carga adicional si se gira el volante de

dirección. Esta señal se utiliza para mantener estable el ralentí y evitar que el motor de cale.

El terminal FR se utiliza para detectar la carga adicional creada por el alternador. Si el consumo

eléctrico es alto, especialmente si hay un incremento de consumo repentino, por ejemplo, debido a

la activación del calefactor de la luneta trasera. Esta señal se utiliza para mantener estable el

ralentí.

Rev:0 01.01.2007 21 FLGM-2ST8K

Page 22: Ems gasoline 2 textbook spanish

EMS Gasolina 2

Entradas y Salidas

Ahora se considerará brevemente la finalidad de los actuadores de forma individual. Todos estos

están accionados por un comando desde el ECM. Los inyectores se utilizan para inyectar la

cantidad necesaria de combustible. En el caso de los motores GDI, existe un conductor separado

para controlar la inyección. La bobina de encendido genera la alta tensión necesaria para producir

la chispa en la bujía. El terminal G en el alternador controla la salida de éste para evitar una caída

en la velocidad de ralentí. El actuador de ralentí controla la cantidad de aire que se desvía del

estrangulador y con esto la velocidad de ralentí. El relé principal controla el suministro de corriente

al sistema y retrasa la caída de potencia después que el interruptor de encendido ha sido

desactivado a OFF. Esto se realiza con el fin de preparar el actuador de ralentí para el próximo

arranque. El relé de la bomba de combustible controla la activación de ésta. Esta señal es

necesaria para detener la bomba por ejemplo, si no se detecta señal de giro del motor. El relé del

ventilador de enfriamiento y el módulo PWM se utilizan para controlar el ventilador de

enfriamiento, en caso de menos controles de pasos del PWM. La luz de Check Engine (MIL) se

utiliza para informar al conductor de un problema en el sistema de inyección. La válvula de control

de aceite controla la presión en las cámaras del mecanismo CVVT y con esto la posición del eje

de levas. El relé del compresor A/C controla el ciclo ON y OFF del compresor. Este se utiliza para

evitar fluctuaciones en ralentí y para evitar sobrecalentamiento (interruptor de A/C OFF sobre

cierto rango de temperatura). La válvula solenoide EGR controla el vacío para la activación del

EGR. Esta se utiliza para reducir la generación de NOx, reduciendo la temperatura de la

combustión.

Rev:0 01.01.2007 22 FLGM-2ST8K

Page 23: Ems gasoline 2 textbook spanish

EMS Gasolina 2

El acelerador electrónico se utiliza para controlar la apertura del estrangulador del acelerador

mediante un motor eléctrico, controlado por el ECM. Esto facilita un control más preciso, es

utilizado para el control del ralentí y facilita el control crucero.

El calefactor de oxígeno tiene la finalidad de suministrar un calentamiento rápido al sensor de

oxígeno. Esto se realiza para reducir las emisiones.

El solenoide de admisión variable controla el vacío a los actuadores del sistema de admisión

variable. Este sistema se utiliza para mejorar la eficiencia del motor.

La luz de control del inmovilizador esta instalada para informar al conductor de los problemas con

este sistema.

La línea del bus de comunicación se utiliza para intercambiar información con otros sistemas tales

como el ESP.

La línea de salida de diagnóstico es utilizada para transmitir información al escáner.

El solenoide de control de purga controla el vacío a la válvula de purga. Esta se utiliza para

permitir la recirculación de vapores de combustible sólo en un funcionamiento permisible.

Los detalles acerca de los actuadores se considerarán posteriormente en la sección de sensores y

actuadores.

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Relés, Inyector y Válvula de Control CVVT

Las señales de salida más importantes son la del control del relé principal, relé de la bomba de

combustible y por supuesto a los inyectores y el transistor de potencia del encendido. Para el

encendido se suministra una descripción detallada en una sección separada de este sistema, más

adelante en este documento.

Los inyectores están, por lo general, con suministro permanente de energía y la unidad de control

conmuta entre ON y OFF su conexión a tierra con el fin de controlar el tiempo de inyección y así la

cantidad de combustible inyectado.

Están disponibles dos esquemas básicos diferentes: el tipo de baja resistencia y el tipo de alta

resistencia. En el caso del tipo de baja resistencia esta instalado un resistor especial en la línea de

suministro de energía. No se suministra voltaje directo desde la batería al tipo de baja resistencia,

pues esto causará daño al inyector. (En el caso de un motor GDI los inyectores están controlados

mediante un conductor especial de inyectores, pues este requiere un alto voltaje para funcionar).

Junto con estos importantes controles, hay otros relés accionados por la unidad de control, por

ejemplo, el relé de control del compresor de A/C. Si el motor esta equipado con CVVT, el ECM

controla el suministro de aceite al mecanismo CVVT a través de la válvula de control de aceite.

Por medio de la variación de la señal de salida hacia la válvula de control de aceite (PWM), la

posición del eje de levas de admisión con relación al cigüeñal puede ser controlada con menos

pasos y mayor precisión.

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Actuador de Velocidad de Ralentí, Motor Paso a Paso

El controlador de velocidad de ralentí esta instalado con el fin de controlar el ralentí con precisión

de acuerdo con la carga actual del motor y de esta forma mantener constante la velocidad de

ralentí. Otras funciones son: Carga eléctrica durante la carga de ralentí rápido y control de

amortiguación del estrangulador durante la desaceleración.

Cargas eléctricas en ralentí rápido: cuando se detecta una caída en el voltaje en +B del ECM o en

el terminal del interruptor de encendido, la velocidad de ralentí se incrementa para asegurar las

rpm adecuadas del alternador y mantener el voltaje del sistema en niveles seguros de

funcionamiento.

Control de amortiguación del estrangulador durante la desaceleración: algunos controles lógicos

aplican una función de amortiguación para permitir al motor disminuir sus rpm gradualmente hasta

el ralentí. Esta estrategia ayuda a mejorar el control de emisiones al permitir el ingreso de más

aire al múltiple de admisión durante la desaceleración. La cantidad extra de aire esta disponible

para mezclarse con algo de combustible que pudiera haberse evaporado durante la condición de

baja presión del múltiple en la desaceleración.

En los vehículos KIA se utilizan dos diferentes tipos controladores: el tipo motor paso a paso y el

tipo de válvula rotatoria. Comenzaremos con el tipo motor paso a paso. Este motor regula la

velocidad del motor mediante un vástago que controla el volumen de aire desviado cuando la

válvula del estrangulador esta cerrada. La posición de este vástago es variada por el motor paso a

paso. Este vástago tiene 120 posibles posiciones desde completamente retraída (paso de aire

máximo) hasta completamente extendida (sin desvió de aire). El conjunto ISC esta compuesto por

cuatro bobinas eléctricas, un rotor magnético, una válvula y un eje de válvula. El eje de la válvula

esta atornillado al rotor de forma que cuando el rotor gira, la válvula se extiende o se retrae,

dependiendo de la dirección de giro del motor.

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El ECM controla el movimiento del vástago de la válvula conectando a tierra las bobinas eléctricas

en una secuencia específica. Cada vez que se aplica corriente a una bobina, el eje se mueve un

paso. La dirección de rotación se invierte al invertir el orden con el que la corriente pasa a través

de las bobinas. El sistema ISC del tipo paso a paso esta equipado con un relé principal controlado

por el ECM que retrasa la caída de energía del sistema por algunos segundos después de haber

desactivado el encendido. Durante este tiempo el motor paso a paso se abre completamente

hasta el paso 120, lo que permite al ECM mantener el registro de trayectoria de la posición ISC

después al volver a arrancar el motor. Cuando se da arranque al motor, la velocidad aumenta

rápidamente debido a que la ISC esta completamente abierta (A). Cuando se alcanzan las 500

rpm, la ISC se mueve un número predeterminado de pasos basado en la temperatura del

refrigerante del motor (B). Cuando aumenta la temperatura del refrigerante, el ECM gradualmente

reduce los pasos de la ISC, cuando se alcanzan los 80°C, el programa de aceleración en frío del

ralentí ha terminado y comienza el control de retroalimentación. La velocidad objetivo de ralentí se

mantiene basada en la entrada del CKP. Si en algún momento la velocidad de ralentí varía más de

20 rpm con respecto a la velocidad objetivo, el ECM ajusta la ISC. El programa de control de

velocidad de ralentí esta basado en un mapa de datos que alista las posiciones de los pasos en

relación con los valores de rpm del motor. Con el tiempo, el desgaste del motor y otras variaciones

pueden conducir a un cambio de estar relaciones. Debido al control de retroalimentación estos

cambios pueden ser reconocidos y almacenados en la memoria para la adaptación del sistema.

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Actuador de Velocidad de Ralentí, Válvula Rotatoria

El conjunto de la válvula esta compuesto por dos bobinas eléctricas, un imán permanente, una

válvula y el eje de la válvula. El ECM controla el movimiento de la válvula aplicando un ciclo con

relación de trabajo de 100Hz a las bobinas T1 y T2. La corriente fluye en la bobina T1 cuando la

señal de relación de trabajo es baja y en la bobina T2 cuando es alta. Al variar la relación de

trabajo, el campo magnético varía en fuerza y posición, produciendo el giro del eje de la válvula.

Una bobina bimetálica de función a prueba de fallas esta incorporada en el extremo del eje para

activar la válvula en el caso de una falla eléctrica. Cuando el motor arranca, la ISCV se abre a una

posición prefijada basada en la temperatura del refrigerante y las rpm detectadas. Al alcanzar el

motor la temperatura normal de funcionamiento, su velocidad se reduce gradualmente. Una vez

que el motor se ha calentado completamente, se utiliza el control de retroalimentación para ralentí

como en el motor de tipo paso a paso. También la función de autoaprendizaje esta disponible para

adaptarse al desgaste, etc.

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Relé del Ventilador de Refrigeración / Módulo de Control

En los primeros motores, el control del ventilador se realizaba mediante simples relés y

generalmente tenía solamente dos velocidades: alta y baja. Muchos de estos sistemas tenían dos

ventiladores de enfriamiento instalados si es que estaban equipados con aire acondicionado. Los

últimos modelos tienen un ventilador de enfriamiento simple para el enfriamiento del motor y A/C

en conjunto. El ventilador esta controlado por el ECM a través del módulo PWM. El PWM esta

instalado en la línea de suministro de energía al ventilador y convierte las señales de temperatura

del refrigerante del motor en la salida necesaria para el ventilador. El esquema de control se indica

en la carta, la que muestra las salidas desde el ECM al módulo PWM. Todos los valores están

mostrados en porcentaje de relación de trabajo (la histéresis es normal en 2°C). Como una

característica de seguridad contra le sobrecalentamiento, el compresor A/C se desactiva con

temperatura del refrigerante por sobre 115°C (histéresis 7°C).

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Válvulas Solenoide

Muchos sistemas no están controlados directamente por el ECM, sino que mediante válvulas

solenoide. En este caso los actuadores mismos están accionados por vacío y el control se realiza

mediante el suministro de vacío. Los ejemplos típicos para este tipo de control son la válvula EGR,

el sistema de admisión variable y la válvula solenoide de control de purga. Si es necesaria la

activación del EGR, la unidad de control envía una señal al solenoide relacionado, el que abre el

conducto a la válvula EGR. Para otros sistemas controlados por vacío se aplica este mismo

método de control. No solamente puede realizarse un control ON OFF, sino que también un

control de cantidad. Esto se realiza a través del control PWM de apertura del solenoide.

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Motor del Estrangulador ETC

Recientemente se están utilizando válvulas de aceleración para un control preciso de la posición

del estrangulador. Esto tiene algunas ventajas en comparación con el sistema anterior de

accionamiento mecánico del estrangulador. Este produce una posición del estrangulador que

difiere de la demanda actual del conductor, por ejemplo tiene una mejor respuesta y reduce las

emisiones. Además el actuador de velocidad de ralentí ya no es necesario, puesto que la

velocidad de ralentí puede controlarse directamente por la apertura del estrangulador. La

aceleración electrónica es controlada por el ECM. En el caso de una falla, el estrangulador se abre

aproximadamente 5° por un mecanismo cargado por resorte dentro del ETC. Esto garantiza una

velocidad de ralentí incrementada permitiendo conducir el vehículo a un taller de servicio (Modo a

prueba de fallas).

Si el sistema esta en buenas condiciones, el estarngulador se cierra en contra de la fuerza del

resorte para conseguir la correcta velocidad de ralentí.

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Generación de Chispa

La corriente de la bobina primaria y por ese medio el tiempo de encendido es controlado por el

ECM a través de la señal de sincronización del encendido (IGT). La señal IGT es una señal de

voltaje que conmuta en ON/OFF el transistor de potencia. Este transistor puede estar localizado

dentro del ECM, la bobina de encendido o el igniter. Junto con controlar la sincronización, el igniter

o ECM pueden desarrollar las siguientes funciones: generación de señal de confirmación de

encendido (IGF), control del ángulo de reposo, función de prevención de bloqueo, prevención de

sobre tesión, generación de señal para el tacómetro. Cuando la señal IGT cae a 0V, el transistor

en el igniter y por este medio la corriente primaria son puestos en OFF, generándose la chispa. Es

importante que se utilice el igniter apropiado cuando es reemplazado, pues estos están

emparejados con el tipo de bobina de encendido y el ECM. Algunos sistemas están equipados con

un sensor de falla del encendido. La señal de este sensor se utiliza para determinar si el sistema

de encendido esta funcionando correctamente. Existen dos métodos básicos de detección de falla

del encendido: medición de la fuerza contraelectromotriz y medición del nivel de corriente primaria.

Para la medición de la fuerza contraelectromotriz (MELCO), el voltaje contraelectromotriz creado

en la bobina primaria es medido por el sensor de falla del encendido. Si este voltaje esta sobre un

cierto nivel, la generación de chispa es considerara como buena.

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Detección de Señal IGF Utilizando el Método de Corriente Primaria;

El método de nivel de corriente primaria mide el nivel de corriente en el circuito primario. Los

niveles mínimos y máximos de corriente se utilizan para conmutar la señal IGF ON u OFF. Los

niveles variarán con los diferentes sistemas de encendido.

Señal para el tacómetro: en algunos sistemas la señal para el tacómetro es generada en el igniter.

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Misceláneos

Otras salidas desde la unidad de control son la luz de control del inmovilizador, la luz de Check

Engine, la salida de diagnóstico al equipo de prueba mediante el conector de enlace de datos. En

algunos modelos, el alternador esta equipado con un terminal llamado G, este terminal se utiliza

para controlar la salida del alternador a través del ECM. Con esta señal el aumento de salida del

alternador puede retrasarse para evitar una reducción repentina en la velocidad de ralentí. El ECM

puede controlar primero la velocidad de ralentí antes de permitir que la salida del alternador se

incremente.

Otra salida desde la unidad de control es el suministro de energía al circuito calefactor del sensor

de oxígeno y el suministro de energía al sensor mismo, si se trata de un sensor de tipo Titanio.

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Menu de Diagnostico del Hi–Scan Pro

Como se ha aprendido anteriormente e indicado con el menú de diagnóstico, el sistema MPI

permite los siguientes métodos de diagnóstico: lectura de códigos de diagnóstico de fallas, lectura

de datos actuales, ejecución de pruebas de actuadores y reprogramación del ECM.

También es posible simular señales y utilizar la función de osciloscopio. Para más información de

esto, referirse a la sección correspondiente en herramientas y equipos 2.

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Menú de Diagnóstico del GDS (Sistema Global de Diagnóstico)

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