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“NUEVAS TECNOLOGIAS AUTOMOTRICES”

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CODIGO: C-NT-TAC01

PARTICIPANTE:_______________________________________________________________ EMPRESA: ________________________________________________TELEFONO:_____________

Encargado del programa: Ing. José Francisco Castellanos Martínez Instructor MASTER CNT MEXICO – DELEGADO RST EL SALVADOR

OFICINAS: (503) 2508 3106 www.citec-automotriz.com [email protected]

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PROGRAMA NUEVAS TECNOLOGIAS MODULO VI

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CODIGO: C-NT-TAC01

OBJETIVO: Al finalizar esta sesión los participantes serán capaces de:

• Describir la importancia, tipos, estructura y operación del sensor APP Posición mecánica, resistiva o efecto hall en el sistema fuel injection de un automóvil APP.

• Ejecutar los diferentes procesos de verificación de los sensores APP, y sus circuitos por medio de equipos como multímetro, escáner, probador de sensores y simuladores apoyándose en los datos técnicos del os manuales del fabricante.

INTRODUCCION: El sensor APP es otro de los nuevos sensores incorporados al sistema de control de la garganta obturadora, que trabaja bajo los principios resistivos, es uno de los sensores de gran importancia en el sistema fuel injection y la trasmisión automática, al igual que el TPS, ya que de la señal de él depende mejorar la entrega de combustible y propiciar adecuadamente los cambios de velocidad de manera eficiente y oportuna si como el control de la marcha mínima. En esta unidad estudiaremos y analizaremos estos sensores, por ello se compone de:

A. Estructura y operación de los sensores APP. B. Fallas y verificaciones en los circuitos de los sensores APP

Es importante el desarrollo eficiente de cada una de las actividades de aprendizaje y buscar fehacientemente la repetición de las mismas habilidades en el lugar de trabajo o taller, de manera independiente, recuerde que la repetición de las habilidades lleva poco a poco al logro real de competencias. RECUERDE¡¡¡ Ud. es el único responsable de su formación y aprendizaje, los instructores y equipo de CITEC, le brindaremos las condiciones y apoyo pertinente para que logre su objetivo.

SESION No 2 EL PEDAL DE ACELERACION

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SENSOR DE POSICION DEL PEDAL DEL ACELERADOR Características En los nuevos sistemas electrónicos, la idea de controlar más eficientemente los mecanismos, hace que se vayan eliminando los accionamientos mecánicos, tal es el caso del Pedal de aceleración, que tradicionalmente es una palanca accionada con el pie, para por medio de un cable o varillaje hacer mover el disco de obturación que controla el ingreso del aire y por ende el rendimiento del motor¡¡¡ Pero en los sistemas TAC, no más, y eso es debido a que por un lado EL PEDAL DE ACELERACION, (que sigue siendo una palanca de acción) se ha combinado con un sensor denominado APP,

El APP o sensor del pedal del acelerador (Acelerator pedal Position) puede ir colocado en un conjunto con el mismo pedal o de manera separada, o sea que un cable de comando se dirija hasta este sensor y el mismo se encuentre bajo el capot del motor.

El conductor ahora ejerce su acción sobre un resorte y mueve un conjunto de potenciómetros o elementos magnéticos dentro del APP, generando así una señal que envía al ECM la cual determina la posición relativa del pedal del acelerador y por lo tanto la necesidad de controlar la aceleración del motor.

Ubicación El sensor de posición del pedal del acelerador (APP) se encuentra localizado junto al pedal del acelerador, montado de manera fija al mismo, aunque algunos pueden tener alguna regulación particular independiente.

A. SENSOR DE POSICION DEL PEDAL DEL ACELERADOR APP

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Algunos modelos pueden instalar el sensor del pedal fuera del pedal, particularmente motores DIESEL (Nissan URBAN, ISUZU), entre otros, en estos sistemas el pedal es normal y acciona un cable que finalmente por el accionamiento del mismo termina moviendo un sensor TIPO TPS, pero que realmente responde a los movimientos del pedal por lo que su nombre correcto es APP. .

Sensor integrado directamente al pedal

Sensor ubicado cerca del pedal pero no directamente sobre él, accionado por un cable

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Inicialmente los primeros sistemas TAC, incorporaron al sistema un APP del tipo POTENCIOMETRO, sin embargo como es normal en el desarrollo tecnológico en la actualidad tenemos algunos APP del tipo EFECTO HALL ANALÓGICOS y otros DIGITALES o de combinación Señal Analógica y Digital. LA idea de usar captadores HALL y no resistivos es el desgaste que sufrían las pistas de carbón de los sensores resistivos, con el efecto magnético Hall se elimina por completo el desgaste mecánico. Las aplicaciones son diversas, aunque por ahora los HALL son ampliamente utilizados en vehículos TOYTA y MITSUBISHI, los digitales e MAZDA y los resistivos en muchos modelos más incluyendo en estos en sus primeros modelos.

SENSOR APP DEL TIPO POTENCIOMETRO

El sensor de posición del pedal del acelerador APP como mencionamos puede ser del tipo POTENCIOMETRO, eso quiere decir que su señal variará de acuerdo al posición mecánica del pedal al cambiar la resistencia interna del captador APP, ampliamente utilizado por todos los fabricantes en sus primeras aplicaciones TAC, que posteriormente algunos han cambiado.

El APP, Accelerator Pedal Position (Sensor), se encuentra integrado en el pedal del acelerador en la mayoría de casos. El sensor resistivo tiene un funcionamiento electrónico muy sencillo, basándose en un divisor de tensión hecho con un potenciómetro.

Divisor de tensión resistivo

Un voltaje es aplicado al terminal 1, el movimiento del pedal se traduce en el movimiento del cursor 2, el terminal 3 está conectado a masa, así, midiendo la salida del sensor (Vout) y conociendo su resistencia, se puede obtener la posición del pedal mediante la siguiente relación:

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Siendo Vout= 0V cuando el potenciómetro se encuentra en un extremo y Vout= Vin cuando se encuentra en el otro.

Es importante destacar el bloque “Mapa APP”. En las modernas centralitas se puede modificar por software la posición “virtual” del pedal del acelerador, por ejemplo, re escalando su señal para que pisando a fondo se obtenga en realidad el 70% del valor, o bien modificando la función de transferencia para que en lugar de ser lineal, sea curvada.

Ejemplos Mapa APP

Puede haber aplicaciones de dos o tres potenciómetros en su interior APP1, APP2 y APP3.

En el caso del APP de dos potenciómetros, las señales de estos suelen ser CORRELACIONADAS, normalmente las dos suben pero con correlación diferente de acuerdo a la marca o sea van ascendiendo paralelos a un valor establecido, en otros casos se van diferenciando poco a poco los valores.

Se emplean dos transmisores, para contar con los máximos niveles de fiabilidad posibles. A este respecto también se habla de sistemas redundantes. Redundancia significa .sobra o demasiada abundancia de cualquier cosa o en cualquier línea. En términos de la técnica, esto significa que, por ejemplo, una información está disponible más veces de las que son necesarias para la función en cuestión.

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Cuando se dispone de tres uno de los APP normalmente el tres trabaja de manera invertida o sea DESCENDENTE con respecto a los demás.

El Sensor de posición del pedal de acelerador APP puede tener 2 o 3 potenciómetros en su interior (APP1 - APP2 - APP3) En el caso del APP de 2 potenciómetros, las señales de estos suelen ser diferentes, por lo general mientras el voltaje de un potenciómetro aumenta al mover el pedal del acelerador, la del otro decrece. La unidad de control permanentemente analiza cómo evolucionan los potenciómetros, esto significa que las tensiones que recibe de estos deben estar dentro de rangos prefijados. Si un potenciómetro para una posición del acelerador da un valor de tensión, el otro debe dar también un valor que debe estar dentro del rango esperado por la unidad de control.

En otras palabras, si un voltaje está en un valor el otro debe estar también en un valor esperado por la unidad de mando

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En el caso de APP de 3 potenciómetros, utilizados en muchos GM, los voltajes de salida de dos potenciómetros son descendentes y uno es ascendente, tal como se muestra en la figura.

• La señal del sensor APP1 se incrementa conforme el pedal de aceleración es accionado de 0.670 V al 0% pedal liberado al 2.510 V al 100% pedal accionado.

• La señal del APP2 disminuye de un valor aprox de 4.330 V al 0% a 2.490 al 100% accionado • La señal del APP3 disminuye de 4.000 V al 0% 2.880 V al 100%

Estos valores son una aplicación particular (siempre se deben ver los datos de marca y modelo en estudio)

En el flujo de datos del scanner, los voltajes suelen aparecer con la indicación APP.

Aplicaciones de la señal A través de las señales procedentes de ambos transmisores de posición del acelerador, la unidad de control del motor detecta la posición momentánea del pedal acelerador. Ambos transmisores son potenciómetros variables, que van fijados en un eje compartido. Con cada modificación que experimenta la posición del acelerador, varían las resistencias de los potenciómetros de cursor variable y las tensiones que transmiten a la unidad de control del motor. En función de la tensión de las señales se detectan las posiciones kick-down y ralentí. El conmutador de ralentí F60 deja de existir en la unidad de mando de la mariposa

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Efectos en caso de ausentarse la señal Si se avería un transmisor: - Se inscribe el incidente en la memoria de averías y se enciende el testigo de avería para el acelerador electrónico. - El sistema pasa primeramente a la gestión de ralentí. Si en un plazo definido para la verificación se detecta el segundo transmisor en posición de ralentí, el sistema reanuda la posibilidad de continuar en circulación. - Al solicitarse plena carga, el régimen sólo aumenta lentamente. - Una detección adicional del ralentí se efectúa a través del conmutador de luz de freno F o del conmutador de pedal de freno F47. - Se desactivan las funciones de confort, p. ej. El programador de velocidad o la regulación del par de inercia del motor

Si se averían ambos transmisores: Se inscribe el incidente en la memoria de averías y se enciende el testigo de avería para el acelerador electrónico. - El motor ya sólo funciona a régimen de ralentí acelerado (1.500 1/min como máximo) y deja de reaccionar a los movimientos del pedal acelerador. Según las condiciones dadas en la gestión del motor, puede suceder que no se detecte de forma inequívoca la avería simultánea de ambos transmisores. - No se enciende el testigo de avería. - El motor funciona a régimen de ralentí acerado y deja de reaccionar a los movimientos del pedal acelerador

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Conexión eléctrica Ambos potenciómetros variables tienen aplicada una tensión de 5 voltios. Por motivos de seguridad, cada sensor dispone de una alimentación de tensión propia (roja), una conexión a masa propia (marrón) y un cable de señal propio (verde). El transmisor G185 tiene incorporada una resistencia en serie, en virtud de la cual se obtienen dos curvas características diferentes para ambos transmisores. Esto es necesario para las funciones de seguridad y verificación. En el bloque de valores de medición correspondiente se visualiza la señal de los transmisores, expresada en tanto por ciento. Eso significa, que 100 % = 5 voltios

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SENSOR APP DEL TIPO EFECTO HALL El sensor de efecto Hall se basa en la interacción entre una corriente fluyendo en el interior del sensor y un campo magnético. A diferencia de los sensores resistivos, no es necesario que haya contacto físico entre dos superficies, por lo que no hay desgaste del sensor. Esta característica es lo que lo hace más propenso para su uso en un sistema tan importante como es el acelerador. Dada la relevancia de la función del acelerador en un automóvil, por razones de seguridad, el pedal incluye al menos una pareja de sensores. Si el ECM detecta una medida incongruente activará un “modo seguro” cuyas consecuencias en el funcionamiento del vehículo dependerán de la importancia de la avería, además se avisará al conductor mediante la luz de avería. Los sensores no tienen por qué ser iguales, funcionar en el mismo rango o estar instalados de forma idéntica, por lo que una medida incongruente no tiene por qué darse cuando las medidas de los sensores difieren entre sí.

Cuando se acciona el pedal del acelerador de manera mecánica se mueven Dos imanes o magnetos, los cuales se acercan o alejan de los circuitos integradas HALL, produciendo así la variación del acampo magnético y por lo tanto la generación de señal de salida del sensor, que logra un comportamiento igual o similar a los sensores resistivos.

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SENSOR APP DEL TIPO EFECTO HALL, SEÑALES ANALOGA-DIGITAL

Algunas marcas de vehiculos han utilizado la integración electrónica y el efecto magnético Hall para crear verdaderas obras de ingeniería en cuanto a señales, tal es el caso del APP en MAZDA 3, este es un sensor de señales combinadas¡¡ Aparentemente es un tipico sensor APP de seis lineas del tipo potenciómetro o Hall pero unoa de las señales se comporta ANALOGAMENTE y la otra DIGITALMENTE.

Sorpresa para quellos que no han actualizados su sonocimeintos en la materia¡¡¡¡¡

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Es un sensor de seis líneas , de las cuales:

• Una va conecta a 12V, • otra a MASA • Una señal del sensor al terminal 1AL • Otra señal al terminal 1Y • Otra línea al terminal del ECM 1AE (5V compartidos con sensor BARO) • Una más al terminal 1AA (masa de sensores)

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El comportamiento de sus señales debe ser como se muesta en la tabla siguiente:

Como puede ver es un comportamiento ASCENDENTE de 0.4 V a 3.0 V aproximadamente, en la señal del APP1 Sin emabrgo en el APP2 la especificación manda a ver la señal del OSCILOSCOPIO

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Este sensor es monitoreado por el sistema de autodiagnóstico de cualquier sistema electrónico y particularmente por sus señales de control es capaz de proporcionar una serie de códigos específicos de fallo. Códigos de falla Cuando el sensor APP falla el scanner reporta lo siguiente P0220 Acelerador * Pedal sensor de posición * interruptor, circuito. P0221 Acelerador * Pedal sensor de posición * interruptor * rendimiento. P0222 Acelerador * Pedal sensor de posición * interruptor, circuito de baja. P0223 Acelerador * Pedal sensor de posición * interruptor, Circuito de alta. P0224 El acelerador * pedal sensor de posición * interruptor, Circuito intermitente Síntomas de falla Cuando el sensor APP Falla, provoca lo siguiente" • Caídas de rendimiento del motor. • Dosificación de combustible incorrecta. • Subidas de rendimiento del motor. VERIFICACIONES DEL SENSOR APP. “RESISTIVO” Como todo sensor hay muchas maneras de verificación, entre ellas:

a) Medición y prueba resistiva. b) Medición y prueba con probador de sensores c) Medición de señales con voltímetro. d) Medición de señales con osciloscopio. e) Medición de señales con escáner a través de parámetros en vivo.

Utilice las mediciones necesarias y pertinentes para asegurar que el sensores esta malo o fallando antes de sustituirlo, y al hacerlo recuerde que muchos sistemas requieren un programación del sistema para ser reconocido el nuevo pedal al sistema Apóyese en los datos del fabricante para comprar valores o gráficas para asegurar su diagnóstico

B. FALLAS DEL SENSOR DE POSICION DEL PEDAL APP

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Secuencia de Pruebas Comprobación de resistencia • Asegúrese de que no está en contacto el interruptor de ignición. • Desmontar el conector del sensor de posición de la mariposa. • Compruebe la resistencia entre los terminales del sensor APP. • El cambio de resistencia debe ser suave.

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Los terminales del conector del APP se distribuyen de la siguiente manera:

• Terminal 1: Corresponde al voltaje de referencia del sensor APP2. • Terminal 2: Corresponde al voltaje de referencia del sensor APP1. • Terminal 3: Corresponde al voltaje de señal del sensor APP1. • Terminal 4: Corresponde a la línea de masa del sensor APP1 • Terminal 5: Corresponde a la línea de masa del sensor APP2 • Terminal 6: Corresponde al voltaje de señal del sensor APP2.

Resistencia entre los terminales 2 y 4 es de 1000 a 2000 ohmios. Resistencia entre los terminales 1 y 5 es de 2500 a 4000 ohmios. Los voltajes de señal de este sensor son relativamente paralelos o al menos ascendentes ambos en función de la apertura del obturador.

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VERIFICACION CON SENSOR TESTER. Con el SENSOR TESTER de Actrom se pueden probar los APP instalados en el vehículo. Y fuera de él o mejor dicho conectados o desconectados Para la prueba en el auto se debe conectar la punta negra a masa y la amarilla en paralelo a la línea de señal. Y setear el aparato como indica. Si el APP funciona, las luces LED se mueven indicando la acción.

Para la prueba fuera del auto o desconectado del arnés eléctrico: Deberá ´poner la punta negra al terminal negativo del sensor, la roja en el terminal positivo y la amarilla en la señal. Y setear el aparato como indica. Si el TP funciona, la luces LED se mueven indicando la acción

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PRUEBA CON VOLTIMETRO • Asegurar el conector del sensor APP. • Poner en contacto. • Compruebe la tensión entre el terminal del conector del mazo de cables y masa.

Debe obtener los datos especificados del manaual de servicio.

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PRUEBAS CON OSCILOSCOPIO El APP a pesar de ser un sensor, ANALOGOS se puede probar factiblemente con un osciloscopio accionándolo directamente para la prueba. Al accionarlo normalmente se aprecia el ascenso del nivel de voltaje, al sostenerlo también este debe verse sostenido en la pantalla y al soltar el pedal o sensor directamente debe haber caída de voltaje, es muy importante para detectar fallas en la pista del sensor.

Recuerde que en estos sensores se da la correlación de señales PRUEBAS CON ESCANER RECORDEMOS QUE EL ESCANER PARA DESARROLLAR UNA PRUEBA EFICIENTE DE ESTOS SENSORES, LO IMPORTANTE ES QUE POSEAN LA FUNCION DE PROPORCIONAR LIVE DATA O INCLUSO FUNCIÓN GRAFICA. La DATA de un APP normalmente se aprecia en %, pero en algunos casos se puede apreciar en Voltios, todo dependerá la configuración del equipo, incluso otros podrán proporcionarla en ambas unidades

Cabe mencionar que la mayoría de escáner muestra los valores de los sensores de igual manera, a pesar que eléctricamente cada uno de ellos reporta una señal diferente y correlacionada, pero ello es para poder desarrollar una mejor visualización del comportamiento del sensor.

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SIMULACION DE SENSORES Estos sensores son Transductores pasivos o sea que modifican una señal que pone la PCM en este caso por medio de cambios de resistencia, van modificando el voltaje del PCM la cual por divisor de voltaje interpreta los cambios respectivos. ES UN SENSOR RESISTIVO, LA MANERA DE SIMULARLO SERA CON UNA RESISTENCIA VARIABLE (POTENCIOMETRO).

VERIFICACIONES DEL SENSOR APP. “HALL” La manera correcta de VERIFICAR un sensor HALL ya sea de señal ANLOGA o DIGITAL o incluso combinado, es BANQUEO DEL SENSOR. Esto implica identificar sus terminales y CONECTAR a una fuente SIMULADA sus líneas con los potenciales indicados y masas para hacer las verificaciones de salida con VOLTIMETRO U OSCILOSCOPIO, desde luego el análisis de cualquier PP desde le ESCANER es una de la mejores maneras de verificar su operatividad.

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INDICACIONES: Complete las proposiciones indicadas de acuerdo a la lectura, explicaciones recibidas, experiencia práctica desarrollada,

1. Cuál es la finalidad del sensor APP?

2. Describa los tipos de APP.

3. ¿Qué código de avería nos proporciona una falla en APP?

4. ¿Cómo verificamos un APP Resistivo de 6 terminales?

5. ¿Cómo verificamos un APP de efecto Hall?

AUTOEVALUACION

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PRACTICA SUGERIDA ANALISIS DE SISTEMA Identificación de vehículo. Año: ______ Marca: ________ Modelo:_________ Diagrama simplificado del sensor APP Tipo de APP: __________________ PID´s Y MEDICIONES relacionados del APP Parámetro Valor sin accionar 0% Valor al accionarlo 100% VOLTAJE RESISTENCIA VOLTAJE RESISTENCIA APP1 APP2 Oscilogramas (Grafique comportamiento de APP,

Observaciones

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