Sistemas de Control
Páginas: 15 (3661 palabras)
Publicado: 5 de febrero de 2015
TEMA 1
Sistemas de control
1
Computadores en el automóvil
z
z
Años 70: inicio de las regulacionespara reducir la contaminación
del medio ambiente.
Los fabricantes de automóviles se desplazaron hacia sistemas
de inyección de combustible que requieren computadores para
controlar el sistema.
2
Electronic Control Unit (ECU)
z
z
z
z
Una ECU es un sistemaempotrado que controla/monitoriza
sistemas en un automóvil.
La combinación de ECUs se conoce como el computador del
automóvil.
Este “computador” no es un sistema monolítico sino un gran
número de pequeños subsistemas interconectados mediante
una red.
Los vehículos modernos pueden tener más de 75 ECUs.
3
ECUs típicas
z
z
z
Engine Control Module (ECM) – Determina los parámetros delmotor de combustión interna.
Electronic Stability Control (ESC) – Mejora la seguridad del
vehículo mediante la prevención de la pérdida de control.
Anti-Lock Braking System (ABS) – Mejora la seguridad al evitar
que los frenos se bloqueen.
4
Engine Control Module-ECM
Fuel Pump – bomba de combustible
Fuel injector – inyector de combustible
Heated Exhaust Gas Oxygen - Oxígeno del gasde escape caliente
Ignition coil – bobina de inyección
Camshaft Position – psición del árbol de levas
Mass Air Flow – flujo de aire del colector
Intake Air Temperature – temperatura del aire de entrada
Knock sensor – sensor de detonación
Throttle Valve Position Sensor
Sensor de posición de la válvula del acelerador
Crankshaft Position – posición del cigüeñal
Motor delacelerador
Coolant Temperature – temperatura de refrigeración
5
Electronic Control Module
z
z
z
Controla los parámetros de un motor de combustión
interna.
Se ha convertido en un sistema de lazo cerrado,
tomando datos de realimentación para tomar decisiones.
Sistema empotrado (embedded system), los recursos
son limitados.
−
−
Los primeros sistemas se basaban en mapas de consulta(lookup tables).
Los diseños actuales son capaces de calcular muchos
parámetros online pero todavía hay sistemas de consulta
en tablas.
6
Modos de ejecución del ECM
z
Lazo abierto : Cuando el ECM no está utilizando datos
de entrada procedentes de sensores.
−
z
Esto ocurre en ciertas circunstancias donde el uso de los
datos de entrada no sería beneficioso, como: cuando elmotor está frío, o la mariposa está totalmente abierta.
Lazo cerrado: Utiliza datos de post-combustión para
calcular cambios en los parámetros de pre-combustión.
−
Este cambio ha sido implantado conforme los
microprocesadores han ido ganando velocidad y las
normas medioambientales se han hecho más estrictas.
7
Algunos parámetros de ECM
z
z
z
z
z
z
z
Carga delmotor - Cálculo de caudal de aire en el motor y la presión en
el colector de admisión de aire
Velocidad del motor - Obtenida por el sensor de posición del cigüeñal
Temperatura del refrigerante - reportado por el sensor de líquido
refrigerante del motor, un termistor que varía su resistencia según la
temperatura del refrigerante del motor
Posición del acelerador – el sensor de posición delacelerador crea una
señal de tensión que varía en proporción al ángulo de apertura de la
válvula del acelerador
Temperatura del aire de admisión - medido por otro termistor situado
en la unidad de masa sensor de flujo de aire
Voltaje de la batería – la tensión de la batería afecta a la velocidad a la
que abren los inyectores de combustible y debe tenerse en cuenta en
el cálculo de la longitudde pulso del inyector de combustible, o el
tiempo de apertura del inyector
Sensor de oxígeno - La densidad de oxígeno en los gases de escape
se detecta y genera una señal de control de nuevo a la ECU indicando
la relación de aire / combustible quemado.
8
Sensores
z
El ECM usa sensores especialmente diseñados
para obtener información.
9
Sensores
SEGÚN SU PRINCIPIO DE...
Sistemas de control
1
Computadores en el automóvil
z
z
Años 70: inicio de las regulacionespara reducir la contaminación
del medio ambiente.
Los fabricantes de automóviles se desplazaron hacia sistemas
de inyección de combustible que requieren computadores para
controlar el sistema.
2
Electronic Control Unit (ECU)
z
z
z
z
Una ECU es un sistemaempotrado que controla/monitoriza
sistemas en un automóvil.
La combinación de ECUs se conoce como el computador del
automóvil.
Este “computador” no es un sistema monolítico sino un gran
número de pequeños subsistemas interconectados mediante
una red.
Los vehículos modernos pueden tener más de 75 ECUs.
3
ECUs típicas
z
z
z
Engine Control Module (ECM) – Determina los parámetros delmotor de combustión interna.
Electronic Stability Control (ESC) – Mejora la seguridad del
vehículo mediante la prevención de la pérdida de control.
Anti-Lock Braking System (ABS) – Mejora la seguridad al evitar
que los frenos se bloqueen.
4
Engine Control Module-ECM
Fuel Pump – bomba de combustible
Fuel injector – inyector de combustible
Heated Exhaust Gas Oxygen - Oxígeno del gasde escape caliente
Ignition coil – bobina de inyección
Camshaft Position – psición del árbol de levas
Mass Air Flow – flujo de aire del colector
Intake Air Temperature – temperatura del aire de entrada
Knock sensor – sensor de detonación
Throttle Valve Position Sensor
Sensor de posición de la válvula del acelerador
Crankshaft Position – posición del cigüeñal
Motor delacelerador
Coolant Temperature – temperatura de refrigeración
5
Electronic Control Module
z
z
z
Controla los parámetros de un motor de combustión
interna.
Se ha convertido en un sistema de lazo cerrado,
tomando datos de realimentación para tomar decisiones.
Sistema empotrado (embedded system), los recursos
son limitados.
−
−
Los primeros sistemas se basaban en mapas de consulta(lookup tables).
Los diseños actuales son capaces de calcular muchos
parámetros online pero todavía hay sistemas de consulta
en tablas.
6
Modos de ejecución del ECM
z
Lazo abierto : Cuando el ECM no está utilizando datos
de entrada procedentes de sensores.
−
z
Esto ocurre en ciertas circunstancias donde el uso de los
datos de entrada no sería beneficioso, como: cuando elmotor está frío, o la mariposa está totalmente abierta.
Lazo cerrado: Utiliza datos de post-combustión para
calcular cambios en los parámetros de pre-combustión.
−
Este cambio ha sido implantado conforme los
microprocesadores han ido ganando velocidad y las
normas medioambientales se han hecho más estrictas.
7
Algunos parámetros de ECM
z
z
z
z
z
z
z
Carga delmotor - Cálculo de caudal de aire en el motor y la presión en
el colector de admisión de aire
Velocidad del motor - Obtenida por el sensor de posición del cigüeñal
Temperatura del refrigerante - reportado por el sensor de líquido
refrigerante del motor, un termistor que varía su resistencia según la
temperatura del refrigerante del motor
Posición del acelerador – el sensor de posición delacelerador crea una
señal de tensión que varía en proporción al ángulo de apertura de la
válvula del acelerador
Temperatura del aire de admisión - medido por otro termistor situado
en la unidad de masa sensor de flujo de aire
Voltaje de la batería – la tensión de la batería afecta a la velocidad a la
que abren los inyectores de combustible y debe tenerse en cuenta en
el cálculo de la longitudde pulso del inyector de combustible, o el
tiempo de apertura del inyector
Sensor de oxígeno - La densidad de oxígeno en los gases de escape
se detecta y genera una señal de control de nuevo a la ECU indicando
la relación de aire / combustible quemado.
8
Sensores
z
El ECM usa sensores especialmente diseñados
para obtener información.
9
Sensores
SEGÚN SU PRINCIPIO DE...
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