Ems 3 textbook spanish

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EMS A GASOLINA DE KIA

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1. EMS 3 Desarrollado por KIA Motors. Todos los derechos reservados. 2. EMS 3 ndice Tema Pgina Mdulo de control, compuertas lgicas y reprogramacin 4 Introduccin 5 Esquema del sistema 6 Estructura del micro computador 10 Microcontrolador 12 Compuerta lgica AND 14 Compuerta lgica OR 16 Compuerta lgica NOT 17 Compuerta lgica NAND y NOR 18 Compuerta lgica XOR y circuito flip flop 19 Condiciones de fallas 20 Ejemplo de Rango/rendimiento del ECT - DTCP0116 21 Historia del desarrollo del ECM 22 Elementos necesarios para la reprogramacin 23 Procedimiento de descarga/carga de software 24 Informacin de reprogramacin del ECM (muestra) 25 Sistema de diagnstico a bordo en motores a gasolina y diesel 30 Sistema de Diagnstico a Bordo (OBD) 31 Regulaciones OBD-II 34 Diagnstico a Bordo para Europa (EOBD) 37 Regulaciones OBD de Japn 39 Luz indicadora de fallas y conector de enlace de datos 40 Cdigos de diagnstico de fallas 42 Datos en cuadro congelado 43 Indicador de estado de preparacin 44 Ciclo de conduccin y Ciclo de Calentamiento 45 Modo de prueba en ralent 46 Modo de prueba en conduccin corta 47 Modo de prueba en conduccin larga 48 Lazo Abierto y Lazo Cerrado 50 Correccin de aire / combustible 52 Monitoreo del sistema de combustible 53 Reinicio de valores adaptativos 57 Monitoreo del catalizador 59 Rev:0 01.01.2007 2 FLEM-3ST8K 3. EMS 3 Monitoreo del sensor de oxgeno delantero (S1) 61 Monitoreo del sensor de oxgeno trasero (S2) 63 Deteccin de falla de encendido utilizando la seal CKP 64 Deteccin de Falla de Encendido utilizando el sensor de falla de encendido 68 Monitoreo del EVAP del tipo de presin 69 Monitoreo del EVAP del tipo de vaco 71 Monitoreo del EVAP del tipo de vaco (EOBD) 73 Monitoreo de la vlvula EGR 74 Diesel EOBD 76 Datos en cuadro congelado & indicador de estado de preparacin 78 Monitoreo del sistema de combustible 80 Monitoreo del sistema EGR 81 Monitoreo de los componentes asociados 82 Sensores de oxgeno 83 Ion transiente en la celda Nernst 84 Sensor de oxgeno de zirconio del tipo planar 86 Sensor de relacin de aire / combustible 89 Filtro catalizador de partculas 92 Finalidad del filtro de partculas 93 Construccin y principios de funcionamiento 95 Ciclos de conduccin y regeneracin del filtro 96 Revisin del sistema 99 Sensor de presin diferencial y sensor de temperatura 100 Entradas y salidas 102 Determinacin del modo de regeneracin 104 Servicio y diagnstico 106 Rev:0 01.01.2007 3 FLEM-3ST8K 4. EMS 3 Mdulo de Control, Compuertas Lgicas y Reprogramacin Rev:0 01.01.2007 4 FLEM-3ST8K 5. EMS 3 Introduccin El Mdulo de Control del Motor (ECM) es una pieza extremadamente confiable del hardware que tiene la capacidad de recibir y procesar informacin cientos de veces por segundo. En el corazn del EMC esta el microprocesador. Este es el centro de procesamiento del ECM, donde se interpreta la informacin de entrada y se ejecutan los comandos de salida. El sistema de Inyeccin Electrnica de Combustible es un sistema controlado electrnicamente que provee al motor los medios para medir apropiadamente el combustible y controlar la sincronizacin del encendido. Este sistema puede dividirse en tres fases de funcionamiento. Los tres elementos del sistema son: Entradas de los Sensores Unidad de control electrnica (Microcomputador) Salidas a los Actuadores Los sistemas electrnicamente controlados que se aplican en los vehculos estn diseados para suministrar tecnologa de punta en el control electrnico con el fin de responder a las diferentes circunstancias externas ms eficientemente que los sistemas mecnicos convencionales. En esta seccin se explicaran los detalles del sistema de control electrnico, el hardware y el software. Este concluir con una mirada de cerca de las funciones de proceso del EMC y la estrategia de control para el auto diagnstico. Rev:0 01.01.2007 5 FLEM-3ST8K 6. EMS 3 Esquema del Sistema Dispositivos de entrada El Mdulo de Control del Motor (ECM), as como computador de uso automotriz, depende de los sensores para monitorear las funciones de los diferentes sistemas y reportar su estado al computador. Una vez que el computador recibe los datos desde los sensores, los analiza y compara con los estndares programados y acta de acuerdo a stos. Un problema con varias de estas entradas es que ellas no hablan el mismo lenguaje del computador. El computador entiende solamente seales digitales o seales ON/OFF. Un sensor resistivo entrega al computador una seal de voltaje variable, conocida como una seal anloga. Otros sensores, como los del tipo interruptor, s entregan una seal digital al computador. En este caso, el computador puede interpretar la seal, porque est ON u OFF y nada intermedio. Debido a que el computador necesita entradas digitales para interpretar los datos recibidos, todas las seales anlogas deben convertirse a digitales. Dispositivos de Salida La salida del computador a la mayora de los actuadores es digital. La seal indica al actuador si debe activarse o desactivarse por un tiempo especificado. Los motores paso a paso, rels y solenoides tienen slo dos modos de funcionamiento: ON y OFF. Cuando los actuadores necesitan un voltaje variable, como por ejemplo, el control de velocidad de un motor de ventilador en un sistema FATC, el computador necesita otro intrprete. En este caso, el intrprete es el conversor A/D. Rev:0 01.01.2007 6 FLEM-3ST8K 7. EMS 3 Conversor Anlogo / Digital (A/D) El conversor A/D cambia la seal anloga a un lenguaje binario tomando muestras de la seal anloga con frecuencias conocidas, como el patrn de muestra. El conversor mide la onda y le asigna un valor digital. Mientras ms alta la relacin de muestra, ms parecida es la seal digital a la seal anloga. En muchos casos cada muestra es dividida en ocho bits. Cada bit es asignado a 0 1. Estos ocho bits son llamados palabra. Cuando el conversor A/D muestra una seal, este le asigna un nmero binario del voltaje en ese punto (que el computador lee como una serie de ON y OFF). Con la seal convertida en palabras de ocho bits, el computador puede utilizar los datos desde el sensor. El computador entonces enva instrucciones en forma de una seal digital a un actuador. En muchos casos estos actuadores son solenoides o motores paso a paso que funcionan con comandos digitales. Existen, sin embargo, algunos componentes que necesitan un voltaje variable para funcionar a diferentes velocidades. En tales casos el conversor digital / anlogo (D/A) cambia la seal digital a una anloga. El principio de funcionamiento del conversor D/A es el mismo que para el conversor A/D. Rev:0 01.01.2007 7 FLEM-3ST8K 8. EMS 3 Memoria del Sistema Memoria del computador Los computadores tienen su propio sistema de llenado conocido como memoria, que es el circuito interno donde se almacenan los programas y datos. La memoria del computador esta dividida en direcciones separadas a las cuales son enviados los datos por la CPU. La CPU entonces sabe donde encontrar ese dato cuando sea necesario. Los computadores utilizan su memoria principal para grandes cantidades de datos o informacin de programas. Existen dos tipos de memoria. Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) y Memoria Slo de Lectura (ROM). Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) RAM es la memoria en la que el computador puede leer y escribir. Aqu es donde el computador almacena los datos recibidos desde los sensores, tales como las rpm del motor o temperatura del refrigerante. Esta memoria funciona como miles de interruptores de palanca que pueden estar en posicin ON u OFF para representar 0 y 1. De esta forma se almacenan los datos en la RAM. Los interruptores funcionan como interruptores cargados por resortes, por lo tanto deben mantenerse en la posicin ON elctricamente. Si se pierde la energa, todo lo almacenado en la memoria RAM se pierde. En muchos computadores, la RAM esta dividida en dos secciones. Una seccin recibe energa desde el interruptor de encendido. Aqu es donde se almacenan los datos de la condicin de funcionamiento, tales como la velocidad del vehculo y la temperatura del refrigerante. La otra seccin, llamada Memoria Activa, esta energizada directamente por la batera. La informacin de cdigos de diagnsticos se almacena en esta memoria de forma que es retenida despus de poner el encendido en OFF. Por este motivo debe removerse un fusible o un cable de la batera para borrar los cdigos de diagnstico. Rev:0 01.01.2007 8 FLEM-3ST8K 9. EMS 3 Memoria No Voltil Algunos computadores utilizan un tipo de memoria RAM que no es voltil, esta retiene su memoria cuando se desconecta la energa. Este tipo de memoria puede borrarse solamente a travs de un procedimiento especfico. Este tipo de memoria puede encontrarse por ejemplo dentro de la Unidad de Control SRS-Airbag. Memoria Solamente de Lectura (ROM) Aqu es donde se localizan las instrucciones bsicas de funcionamiento del computador. Estas instrucciones estn integradas en un chip cuando es fabricado y no pueden cambiarse. El computador puede solamente leer la informacin ubicada en la memoria ROM y no puede escribir en ella o utilizarla para almacenar datos. Aunque la informacin en la memoria ROM se ingresa durante la fabricacin, esta no se pierde cuando se interrumpe la energa. Memoria Solamente de Lectura Programable (PROM) Una PROM es semejante a una ROM con la excepcin de que puede ser programada o tener informacin escrita a la vez. Esto se realiza antes de instalarla en el computador. El computador solamente puede leer la PROM y no puede escribir en ella. La PROM contiene las instrucciones especficas de programas para el computador, tales como la curva de avance de encendido para un motor en particular o los tiempos de cambio de marcha en una transmisin automtica. Hay otros tipos de ROM programable en uso, la cual puede ser borrable, programable o slo de lectura de memoria (EPROM) la que puede ser borrada con luz ultravioleta. Otro tipo es la Memoria Solamente de Lectura Programable (EEPROM), que puede ser borrada electrnicamente. La ltima versin de Unidades de Control utiliza las llamadas EPROM Flash que tambin pueden ser borradas electrnicamente. Todas estas son fabricadas en forma separada del computador. Estructura del Microcomputador Rev:0 01.01.2007 9 FLEM-3ST8K 10. EMS 3 Los principales componentes de un microcomputador estan instalados como un conjunto en circuitos impresos sobre placas o en forma independiente, o en grandes circuitos integrados o estn incorporados en un chip simple de silicio. Unidad de Entrada y Salida (I/O) Esta unidad maneja la comunicacin de datos con el mundo exterior. Las seales de entrada son requeridas tan frecuentemente como se necesite. Las seales de salida son ledas con una velocidad apropiada para procesamiento y una secuencia ptima o se mantienen separadas hasta ser requeridas. El circuito de salida esta compuesto por la parte de control de inyeccin, control de encendido y la control de velocidad de ralent. Adicionalmente, pueden agregarse circuitos de salida como por ejemplo para EGR, PCSV o VGT. Bus Interno El bus interno enlaza los elementos individuales del microcomputador. Un bus es un grupo de lneas paralelas (bus de direccin, bus de datos y bus de control) en las cuales un gran nmero de componentes con diferentes funciones, pero con interfases elctricas equivalentes, pueden estar conectados. El nmero de elementos de informacin capaces de transferir en forma paralela (igual al nmero de lneas bus) es una medida de las capacidades del bus de datos. Existen principalmente buses de 8 bit, 16 bit y 32 bit utilizados en los ECM de KIA. El bus de datos es dimensionado de acuerdo con la capacidad de la CPU. Rev:0 01.01.2007 10 FLEM-3ST8K 11. EMS 3 La capacidad total, que se utiliza para expresar la velocidad mxima de computacin, es conseguida por un sistema en el que la CPU y el bus tiene la misma capacidad, es decir una CPU de 8 bit / bus de 8 bit, CPU de 16 bit / bus de 16 bit o una CPU de 32 bit / bus de 32 bit. Solamente dos de estos componentes pueden utilizar el bus a la vez y los otros deben desactivar sus salidas durante este tiempo para evitar disturbios en la conexin entre los componentes actualmente activos. Reloj generador de pulsos Este reloj asegura que todas las operaciones en el microcomputador se desarrollan con un patrn de tiempo definido. El reloj generador debe estar igualado a la velocidad requerida de la operacin de computacin (tiempo real). Regulador de Voltaje El regulador de voltaje suministra la energa estable de 5V necesaria para el funcionamiento del microcomputador y los sensores. Conversor Anlogo / Digital Muchos sensores perifricos de entrada suministran seales que cambian a anloga para medicin de variable. Los microcomputadores sin embargo, son capaces solamente de procesar cadenas de dgitos. Para un procesamiento posterior, el conversor anlogo/digital transforma las seales anlogas a seales digitales. Rev:0 01.01.2007 11 FLEM-3ST8K 12. EMS 3 Microcontrolador El microcontrolador es un componente integrado a la funcin de la CPU, Memoria Solamente de Lectura (como ROM, EPROM o EEPROM) y Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) y es capaz de funcionar sin componentes adicionales (funcionamiento independiente). Este recibe el nombre de microcomputador de un chip. Los microcontroladores estn subdivididos en familias de acuerdo con los tamaos de palabras que procesan. Una palabra de datos designa grupos de bit que son transferidos y procesados en conjunto. Unidad Central de Procesamiento (CPU) La tecnologa permite la integracin de sistemas muy complejos en un chip. Sin embargo, mientras ms complejo es un sistema, ms pequeo es el nmero de aplicaciones para las cuales este sistema puede utilizarse con precisin. Por lo tanto, mientras ms alto el nivel de integracin de un chip individual, ms especial es su aplicacin. Una CPU es incapaz de funcionar por si misma y siempre es parte de un microcomputador. Por su parte, la CPU contiene la ALU (Unidad Aritmtica y Lgica): Las operaciones Aritmtica (por ejemplo adicin) y Lgica (por ejemplo AND) son ejecutadas en la unidad aritmtica. La Unidad Lgica asegura la ejecucin de los comandos desde la memoria del programa. Los resultados intermedios momentneos de la ALU son tambin almacenados en un acumulador. La unidad de control dirige la secuencia de operaciones, pasos de procesamiento del reloj, ubica los datos necesarios y suministra control de entradas y salidas. Ante la deteccin de un problema en el microcomputador, el modo de seguridad reinicia la CPU a su condicin inicial. Rev:0 01.01.2007 12 FLEM-3ST8K 13. EMS 3 Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) El corto plazo RAM permite acceso directo a cada ubicacin de memoria y es capaz de escribir y leer la informacin una cierta cantidad de veces. Esta informacin debe suministrarse en forma binaria (lgica 1 y lgica 0). Ante la interrupcin de energa la RAM pierde los datos almacenados. Para los automviles, la memoria RAM se utiliza para almacenar datos necesarios para el control del motor y para almacenar DTC ante la falla de un sensor. Memoria Solamente de Lectura (ROM) Esta memoria solamente lee datos almacenados en ella y no puede almacenar datos nuevos. La ROM tpicamente almacena programas necesarios para el control del motor. Los siguientes tipos de ROM pueden ser utilizados: ROM: Una vez que los datos han sido programados, no pueden ser borrados EPROM (Memoria Solamente de Lectura Programable y Borrable): Los datos pueden ser re- programados en la EPROM utilizando un haz ultravioleta, escritor ROM y borrador ROM. EEPROM (Memoria Solamente de Lectura Programable y Borrable Elctricamente): La construccin es similar a la EPROM, pero los datos pueden borrarse elctricamente a travs de un voltaje instantneo. Memoria Flash Similar a la EEPROM, la Memoria Flash permite borrar y rescribir datos a travs de la aplicacin de pulsos elctricos. Esta memoria permite escritura y lectura libre de datos. Rev:0 01.01.2007 13 FLEM-3ST8K 14. EMS 3 Compuerta Lgica AND Un smbolo de compuerta lgica es simplemente una forma abreviada para representar un circuito electrnico que funciona de forma determinada. La compresin de los smbolos lgicos puede hacer entendible el funcionamiento de un circuito mucho ms fcil y rpido que si el circuito estuviera representado mostrando todos los transistores, diodos y resistores. Cualquier elemento conectado con un computador esta basado en el lenguaje digital ON/OFF. Lo mismo sigue siendo verdadero para los circuitos lgicos, que estn compuestos por transistores combinados en unidades llamadas compuertas. Estas compuertas procesan dos o ms seales lgicas. En esencia estos son interruptores. Dependiendo del voltaje de entrada la compuerta o interruptor estar ON u OFF. Las cinco compuertas lgicas comunes son: AND, OR, NOT, NAND y NOR. Cada una esta representada por un smbolo diferente y tiene una carta llamada tabla de verdad la que muestra todas las diferentes combinaciones de entrada y salidas correspondientes. Las entradas estn representadas por 0 y 1, donde 0 significa OFF o sin voltaje y 1 significa ON o con voltaje. Rev:0 01.01.2007 14 FLEM-3ST8K 15. EMS 3 Compuerta Lgica AND Esta compuerta puede considerarse como un circuito con dos interruptores conectados en serie. Si slo un interruptor esta abierto, el circuito no funcionar. Lo mismo es cierto si ambos interruptores estn abiertos. Ambos interruptores deben estar cerrados para que el circuito funcione. Referirse a la tabla de verdad y observar como funciona una compuerta lgica AND, a menos que ambas entradas estn ON, la salida esta OFF. Rev:0 01.01.2007 15 FLEM-3ST8K 16. EMS 3 Compuerta Lgica OR Una compuerta lgica OR puede ser comparada a un circuito mecnico con dos interruptores conectados en paralelo. Si ambos interruptores estn abiertos, el circuito no funciona, pero si uno de ellos esta cerrado el circuito puede funcionar. Lo mismo es cierto si ambos interruptores estn cerrados. Rev:0 01.01.2007 16 FLEM-3ST8K 17. EMS 3 Compuerta Lgica NOT La compuerta NOT es en ocasiones llamada inversor, debido a que el voltaje en la salida es siempre opuesto al de entrada. En otras palabras, si hay un voltaje en la entrada simple, la salida esta OFF y la entrada esta OFF y si la entrada es OFF, la salida es ON. La compuerta NOT puede ser representada por un interruptor y un rel normalmente cerrado. Cuando el interruptor esta abierto, el rel no esta energizado y los contactos estn cerrados, pero cuando el interruptor esta cerrado, el rel esta energizado y sus contactos estn abiertos. Rev:0 01.01.2007 17 FLEM-3ST8K 18. EMS 3 Compuerta Lgica NAND y NOR Compuerta lgica NAND Una compuerta lgica NAND es una combinacin de una compuerta AND y una NOT. Esto funcionar como una compuerta AND pero la salida ser opuesta. Esto significa que la salida es ON para todas las condiciones de entrada excepto cuando hay un voltaje en ambas entradas. Compuerta NOR Una compuerta NOR combina la compuerta OR y NOT, de forma que esta funciona como la compuerta OR, excepto que la salida ser opuesta. Esto significa que la salida solamente es ON si no hay voltaje en ambas entradas. Rev:0 01.01.2007 18 FLEM-3ST8K 19. EMS 3 Compuerta Lgica XOR y Circuito Flip Flop Compuerta XOR La exclusiva compuerta XOR limita la salida a ciertas combinaciones de entradas. Una cierta cantidad de 1 producir 0 una salida baja. Una cantidad impar de 1 producir un 1 o salida alta. El smbolo XOR es diferente al de la compuerta OR y en esta se ha agregado una lnea curva para indicar una caracterstica exclusiva. Circuito Flip Flop Combinando dos compuertas NAND en conjunto, puede crearse un circuito llamado Restauracin- Fijacin Flip-Flop. El R-S flip-flop conmuta la entrada entre 1 y 0. La nica caracterstica del circuito es la habilidad de recordar o retener la ltima salida (0 1), si ambas entradas son 0. Rev:0 01.01.2007 19 FLEM-3ST8K 20. EMS 3 Condiciones de Falla La mayora de las Unidades de Control tales como el Mdulo de Control del Motor (ECM), la Unidad de Control del Sistema de Frenos Antibloqueo (ABSCU) o la Unidad de Control del Sistema Suplementario de Sujecin (SRSCU) son capaces de monitorear los componentes del sistema tales como los sensores y actuadores. Esta funcin es controlada utilizando compuertas lgicas con umbrales programados. El ejemplo muestra el manejo de autodiagnstico de un Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT). Sin Condicin de Falla El ECM suministra 5V al ECT. Basado en la temperatura, la resistencia del ECT cambia. El cambio en la resistencia produce un cambio en el voltaje que es detectado por el ECM. El autodiagnstico es realizado a travs de la conexin de dos compuertas NOT con una compuerta AND. Ambas compuertas NOT detectan el voltaje por lo cual NOT1 entrega un 1 lgico si el voltaje no excede 4.5V y NOT 2 entrega un 1 lgico si el voltaje no esta bajo los 0.5V. Como ambas compuertas NOT entregan un 1 lgico, la compuerta AND entregara un 1 lgico y el indicador CHECK ENGINE estar OFF. Condicin de Falla En este ejemplo NOT1 detecta un voltaje sobre 4.5V. Este puede ser el caso del conector del sensor que esta desconectado. Bajo esta condicin NOT1 entrega un 0 lgico. Puesto que la compuerta AND recibe un 0 lgico y un 1 lgico, la salida de la compuerta AND ser 0 y el indicador CHECK ENGINE se encender. Bajo esta condicin se fijar un DTC. Rev:0 01.01.2007 20 FLEM-3ST8K 21. EMS 3 Ejemplo: DTC P0116 Rendimiento/Rango del Circuito de Temperatura del Refrigerante del Motor Este ejemplo muestra el DTC lgico fijo, descrito en el Manual de Servicio para el modelo KM (Sportage). La estrategia para fijar un DTC es manejada desarrollando una prueba de racionalidad bajo la condicin de encendido ON. Al poner el encendido en ON, el Mdulo de Control del Motor (ECM) mide la temperatura del refrigerante, por ejemplo 20C (- 4F). Bajo condiciones normales de funcionamiento, toma un mnimo de 750 segundos el aumento de la temperatura del refrigerante a + 40C (113F). Si por alguna razn, por ejemplo, por problemas en el sensor o cableado, la temperatura medida aumenta o disminuye muy rpido, el ECM fijar un DTC. Bajo condiciones de falla, el ECM ira al modo de seguridad. La temperatura indicada en el HI SCAN Pro se fija en 80C en este modo. En el modo de seguridad, durante el arranque, el ECM calcula la duracin de la inyeccin basada en 25C. Los subsistemas, como por ejemplo el aire acondicionado o el calefactor de agua sern desviados. El ventilador del radiador y condensador funcionarn permanentemente durante el modo de seguridad. Rev:0 01.01.2007 21 FLEM-3ST8K 22. EMS 3 Historia del Desarrollo del ECM Esta diapositiva indica los pasos de desarrollo 1 al 5 de desempeo del Mdulo de Control del Motor con el fin de mejorar el rendimiento del motor y reducir las emisiones. Rev:0 01.01.2007 22 FLEM-3ST8K 23. EMS 3 Elementos Requeridos para la Reprogramacin Para descargar la actualizacin del Software a la tarjeta de software, el HI SCAN Pro necesita estar conectado al PC (puerto de comunicacin 1 2) a travs del cable RS-232C. La actualizacin del software esta disponible en dos formatos diferentes, formato de datos o numerado. Para descargar el software en la tarjeta de reprogramacin se necesita un PC con sistema operativo Windows 98, 2000, XP o NT y el programa PC Scan. Dependiendo del formato de actualizacin del software debe utilizarse la funcin de Descarga de Software o Reprogramacin del ECM del PC Scan. Para los modelos equipados con un ECM MELCO, es necesario el Juego de Reprogramacin de ECM. Este Juego tambin es necesario para la reprogramacin de la Unidad de Control de la Transmisin (TCU). Rev:0 01.01.2007 23 FLEM-3ST8K 24. EMS 3 Procedimiento de Descarga / Carga del Software Descargar el software de reprogramacin al PC. Conectar el HI-SCAN Pro al PC utilizando el cable RS-232C e insertar la tarjeta de reprogramacin en la ranura superior del HI-SCAN Pro. Descargar el software a la tarjeta de reprogramacin. Nota: utilizar la descarga de software del PC SCAN para cargar las carpetas de datos en la tarjeta de software y utilizar la PC SCAN EMT Upgrade (Herramienta de Actualizacin de Manejo del Motor) para cargar carpetas numeradas. (Referirse al Material de Entrenamiento de la Herramienta de Actualizacin de Manejo del Motor para mayor informacin). En los ECM Bosch/Siemens el software puede ser cargado conectando el HI-SCAN Pro directamente al Conector de Enlace de Datos (DLC). Es necesario el Juego de Reprogramacin para reprogramar las Unidades de Control de la Transmisin (TCU) o ECM MELCO. Rev:0 01.01.2007 24 FLEM-3ST8K 25. EMS 3 Informacin de Reprogramacin del ECM (Ejemplo) 1. Descripcin Este boletn suministra el procedimiento para reprogramar el ECM de algunos vehculos SORENTO (BL)-2.5L VGT con transmisin manual para reducir las emisiones de material particulado. 2. Vehculo Afectados Modelo: Vehculos SORENTO (BL) con motor A-2.5L VGT y transmisin manual Rango de fecha de produccin del vehculo afecto: Producido desde el 12 de Junio de 2006 al 16 de Agosto de 2006 Rango de VIN afecto: Ver el archivo VIN LIST adjunto. rea: Europa, Asia y Pacfico, Medio Oriente 3. Informacin de Partes TABLA DE INFORMACIN DE IDENTIFICACIN ROM TIPO DE TRANSMISIN APLICACIN DE INMOVILIZADOR ECM P/N IDENTIFICACIN ROM PREVIA NUEVA Automtica 39114 - 4A410 90BL4A4EI02S 90BL4A4EI03S Manual 90BL4M4EI02S 90BL4M4EI03S [NOTA]- El archivo de reprogramacin BL150390.NRD adjunto esta disponible solamente para vehculos SORENTO (BL) 2.5L VGT con transmisin manual. 4. Cdigo y Tiempo de Operacin MODELO CDIGO DE OPERACIN NOMBRE DE LA OPERACIN TIEMPO DE OPERACIN CDIGO DE DEFECTO NATURALEZA CAUSA SORENTO (BL) 060031R0 REPROGRAMACIN DEL ECM 0.4H/H *N17 **C40 *N17: Gases de escape incorrectos *C40: Ajuste incorrecto Procedimiento de Reprogramacin del ECM PRECAUCIONES DURANTE LA REPROGRAMACION 1) Revisar si la batera esta completamente cargada antes de la reprogramacin. 2) Toda la reprogramacin debe realizarse con el encendido en ON. Sin arrancar el motor. 3) Asegurarse que todos los accesorios elctricos, como el sistema de audio, motor del ventilador y luces interiores, estn OFF durante la reprogramacin. Rev:0 01.01.2007 25 FLEM-3ST8K 26. EMS 3 4) Tener la precaucin de no desconectar ningn cable desde el vehculo o Hi-Scan Pro durante la reprogramacin. 5) No encender el motor durante la reprogramacin. 6) No poner el encendido en OFF o interrumpir el suministro de energa durante la reprogramacin. PROCEDIMIENTO DE REPROGRAMACIN DEL ECM [NOTA] -Verificar que el vehculo esta afecto, identificando los datos de produccin del vehculo y la identificacin del ROM ECM. 1. PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DEL HI-SCAN PRO A: Adaptador CAN B: Ranura superior del Hi- Scan Pro C: Conector DLC de 16 pines 1) Conectar el adaptador CAN al cuerpo del Hi-Scan Pro y asegurarlo con los dos pernos. 2) Conectar el conector DLC (cable de enlace de datos) de 16 pines al adaptador CAN y asegurarlo con los dos pernos. 3) Remover la tarjeta de software del sistema desde el Hi-Scan Pro e insertar la tarjeta de reprogramacin de software con el nuevo programa del ECM en la ranura superior del Hi-Scan Pro. 4) Insertar el conector DLC desde el Hi-Scan Pro al conector de enlace de datos del vehculo ubicado debajo del panel de instrumentos en el lado de conductor. 2. PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DEL GDS (SISTEMA GLOBAL DE DIAGNSTICO) Rev:0 01.01.2007 26 FLEM-3ST8K 27. EMS 3 1 : Al conector del vehculo / 2: Al suministro de energa A : VCI (Interfase de Comunicacin del Vehculo) / B: Terminal de diagnstico (o PC) C: Cable USB(Bus Serial Universal) / D: Conector DLC (Cable de Enlace de Datos) / E: Cable de suministro de energa 1) Conectar el cable de suministro de energa al terminal de diagnstico (o PC). [NOTA] Si se intenta realizar la reprogramacin con el cable de suministro de energa desconectado del terminal de diagnstico (o PC), asegurarse de revisar si el terminal de diagnstico esta completamente cargado entes de la reprogramacin. Si el terminal de diagnstico (o PC) no esta completamente cargado, puede ocurrir una falla en la reprogramacin del ECM. Por lo tanto, es muy recomendable conectar el conector de suministro de energa al terminal de diagnstico. 2) Conectar el cable USB al VCI y al terminal de diagnstico (o PC). [NOTA] Cuando se realiza la reprogramacin utilizando el GDS, la comunicacin inalmbrica entre el VCI y el terminal de diagnstico (o PC) no esta disponible. Por lo tanto, asegurarse de conectar el cable USB al VCI y al terminal (o PC). 3) Insertar el conector DLC (16 pines) desde el VCI al conector del vehculo bajo el panel de instrumentos al lado del conductor. 4) Encender el VCI y el terminal de diagnstico (o PC) con el encendido en ON y entonces realizar la reprogramacin de acuerdo con las instrucciones desplegadas en la pantalla del terminal de diagnstico (o PC). [NOTA] Las contraseas para la reprogramacin manual o automtica utilizando el GDS son las mismas Rev:0 01.01.2007 27 FLEM-3ST8K 28. EMS 3 que se utilizan en el Hi-Scan Pro, por lo tanto, referirse a las contraseas mencionadas en el procedimiento de reprogramacin utilizando el Hi-Scan Pro. 3. PROCEDIMIENTO DE REPROGRAMACIN AUTOMTICA [NOTA] Asegurarse de seguir las "PRECAUCIONES DURANTE LA REPROGRAMACIN" mencionadas anteriormente. En caso contrario, la reprogramacin puede fallar. 1) Poner el interruptor de encendido en posicin ON. 2) Encender el Hi-Scan Pro y presionar ENTER. 3) Seleccionar la opcin "39. BL F/L 2.5 EURO 4 +IMMO EXHAUST" y presionar ENTER. 4) Seleccionar la opcin "01. BL F/L 2.5 EURO 4 + IMMO [AUTO]" y presionar ENTER. 5) Ingresar "0525" como contrasea para el modo de reprogramacin automtica y presionar ENTER. 6) El Hi-Scan Pro establecer la comunicacin, comprobar la identificacin del ECM y reprogramar el ECM. [NOTAS] El Hi-Scan Pro detecta la identificacin actual del ECM, asigna la nueva identificacin y la despliega en la pantalla. Comprobar la identificacin del ECM desplegada en la pantalla del Hi- Scan Pro para verificar que se esta descargando el software correcto para el ECM. Referirse a la "TABLA DE INFORMACIN DE IDENTIFICACIN DEL ROM." - Si el Hi-Scan Pro no descarga el programa, utilizar el PROCEDIMIENTO MANUAL DE REPROGRAMACIN." 7) Cuando aparece el mensaje "REPROGRAMACIN COMPLETA", apagar el Hi-Scan Pro. 8) Girar el interruptor de encendido a OFF por alrededor de 20 segundos y luego encender le motor para confirmar un funcionamiento correcto del vehculo. 9) Comprobar si hay algn cdigo de diagnstico de falla (DTC) de la seccin del motor o de la transmisin utilizando el Hi-Scan Pro con la tarjeta de Software del sistema y eliminar cualquier DTC presente. [NOTA] Adicionalmente, verificar los DTC de la seccin "4-wheel drive" y eliminarlos. 4. PROCEDIMIENTO DE REPROGRAMACIN MANUAL Rev:0 01.01.2007 28 FLEM-3ST8K 29. EMS 3 [NOTA] La reprogramacin manual debe ejecutarse solamente cuando falla la reprogramacin automtica. Si la reprogramacin automtica falla, poner el encendido en OFF por cerca de 10segundos, activarlo nuevamente a ON y entonces realizar la reprogramacin manual. 1) Desactivar a OFF el encendido por alrededor de 10segundos y nuevamente activarlo a ON. 2) Encender el Hi-Scan Pro y presionar ENTER. 3) Seleccionar la opcin "39. BL F/L 2.5 EURO 4 + IMMO EXHAUST" y presionar ENTER. 4) Seleccionar la opcin "02. BL F/L 2.5 EURO 4 + IMMO [ERROR]" y presionar ENTER. 5) Seleccionar el tipo de vehculo, correspondiente al vehculo conectado y presionar ENTER. 6) Ingresar la contrasea para el modo de reprogramacin manual y presionar ENTER. MEN CONTRASEA 01. BL 2.5 AT + IMMO : 39114-4A410 4410 02. BL 2.5 MT + IMMO : 39114-4A410 4411 [NOTA] El "01. BL 2.5 AT + IMMO: 39114-4A410" es intil para esta reprogramacin debido a que los vehculos SORENTO (BL) equipados con transmisin automtica no estn afectados. 7) El Hi-Scan Pro establecer la comunicacin, comprobar la identificacin del ECM y reprogramar el ECM. [NOTA] El Hi-Scan Pro detecta la identificacin actual del ECM, asigna la nueva identificacin y la despliega en la pantalla. Comprobar la identificacin del ECM desplegada en la pantalla del Hi- Scan Pro para verificar que se esta descargando el software correcto para el ECM. Referirse a la "TABLA DE INFORMACIN DE IDENTIFICACIN DEL ROM." 8) Cuando aparece el mensaje "REPROGRAMACIN COMPLETA", apagar el Hi-Scan Pro 9) Girar el interruptor de encendido a OFF por alrededor de 20 segundos y luego encender le motor para confirmar un funcionamiento correcto del vehculo. 10) Comprobar si hay algn cdigo de diagnstico de falla (DTC) de la seccin del motor o de la transmisin utilizando el Hi-Scan Pro con la tarjeta de Software del sistema y eliminar cualquier DTC presente. [NOTA] Adicionalmente, verificar los DTC de la seccin "4-wheel drive" y eliminarlos Rev:0 01.01.2007 29 FLEM-3ST8K 30. EMS 3 Sistema de Diagnstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel Rev:0 01.01.2007 30 FLEM-3ST8K Desarrollado por KIA Motors. Todos los derechos reservados. 31. EMS 3 Sistema de Diagnstico a Bordo (OBD) En Abril 1985, el Departamento de Recursos del Aire de California (California Air Resources Board (CARB)) aprob las regulaciones del Sistema de Diagnstico a Bordo referido como OBD. Estas regulaciones que aplican casi a todos los vehculos y camiones livianos desde 1988 y ms nuevos, estos requieren que el Mdulo de Control del Motor (ECM) este monitoreando los componentes crticos relacionados con las emisiones para proporcionar un funcionamiento apropiado y encender la Luz Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) en el tablero de instrumentos cuando se detecta una falla. El sistema OBD tambin suministra Cdigos de Diagnstico de Falla (DTC) y cartas lgicas de aislamiento de fallas en el Manual de Servicio, como ayuda para que los tcnicos determinen la causa ms probable de falla en el sistema de control del motor y emisiones. Los objetivos bsicos de esta regulacin son: Mejorar el cumplimiento de las emisiones en uso advirtiendo al conductor cuando se produce un mal funcionamiento. Ayudar a los tcnicos en la identificacin y reparacin de los circuitos defectuosos en el sistema de control de emisiones del automvil. Rev:0 01.01.2007 31 FLEM-3ST8K 32. EMS 3 El autodiagnstico OBD se aplica a los sistemas que son considerados las causas ms probables de aumento significativo en las emisiones de gases de escape en caso de mal funcionamiento. Los elementos ms notables incluyen: Todos los sensores principales del motor El sistema de medicin de combustible Funcionamiento de la recirculacin de gases de escape (EGR) Luz Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) Cuando se produce una falla, la luz MIL permanece encendida hasta que la falla es detectada y se apaga una vez recuperadas las condiciones normales de funcionamiento, dejando un Cdigo de Diagnstico de Falla (DTC) almacenado en la memoria del ECM. Los circuitos son monitoreados verificando continuidad, cortes y en algunos casos el rango normal de los parmetros. La luz MIL tambin es un elemento de inspeccin visual en muchos programas de revisin y mantenimiento de emisiones, permitiendo al inspector de emisiones realizar una rpida inspeccin visual del sistema de control / emisiones del motor, para determinar si esta funcionando normalmente. Rev:0 01.01.2007 32 FLEM-3ST8K 33. EMS 3 Cdigos de Diagnstico de Fallas del OBD (DTC) Los Cdigos de Diagnstico de Falla (DTC) son generados por el Sistema de Diagnstico a Bordo y se almacenan en la memoria del Mdulo de Control del Motor (ECM). Ellos indican el circuito en que se ha detectado la falla, la informacin de los DTC permanece almacenada dentro de la memoria de largo plazo del ECM prescindiendo si la falla que genero el cdigo es continua o intermitente. Aunque el OBD suministra valiosa informacin acerca de un nmero de sistemas y componentes crticos relacionados con las emisiones, existen varios elementos importantes que no fueron incorporados en los estndares OBD debido a las limitaciones tcnicas del momento en que los sistemas fueron puestos en produccin. Desde la introduccin del OBD, se han producido varios adelantos tcnicos. Por ejemplo, la tecnologa para monitorear fallas de encendido en los motores y la eficiencia del catalizador han sido desarrolladas e implementadas en la produccin de vehculos como resultado de estos avances tcnicos, se ha desarrollado un sistema OBD ms completo, el CARB. El OBD-ll, implementado sobre los modelos del ao 1996, agrega el monitoreo de la eficiencia del catalizador, deteccin del fallas de encendido del motor, monitoreo del sistema de purga del Canister, monitoreo del sistema secundario de aire y monitoreo de la relacin de flujo del sistema EGR. El EOBD fue implementado en los modelos desde el ao 2000 para el mercado Europeo. Rev:0 01.01.2007 33 FLEM-3ST8K 34. EMS 3 Regulaciones OBD-II En las regulaciones OBD-ll definen que el monitoreo del sistema de combustible y deteccin de fallas de encendido deben realizarse continuamente. Si se produce una falla, la luz indicadora de mal funcionamiento (MIL) debe encenderse y un DTC debe almacenarse dentro de los Datos en Cuadro Congelado durante el segundo ciclo de conduccin. Si se detecta una falla relacionada con el sistema de combustible y/o encendido debe almacenarse informacin adicional acerca de la temperatura del motor en los Datos en Cuadro Congelado. La luz MIL se apaga despus de 3 ciclos de conduccin consecutivos sin mal funcionamiento. El DTC se eliminar despus de 40 ciclos de conduccin de calentamiento sin producirse nuevamente la falla. Rev:0 01.01.2007 34 FLEM-3ST8K 35. EMS 3 El OBD-ll monitorea los siguientes sistemas: - Convetidor Cataltico - Sistema de Encendido (Deteccin de Falla de Encendido) - Sistema Evaporativo (Fugas) - Sistema de Combustible - Sensores de Oxgeno - Aire Acondicionado (perdida de refrigerante) - Termostato - Ventilacin Positiva del Carter (PCV) - Recirculacin de Gases de Escape (Flujo) - Sistema Secundario de Aire (no aplicado a los vehculo KIA) - Componentes asociados Rev:0 01.01.2007 35 FLEM-3ST8K 36. EMS 3 Definicin de Componentes Asociados Son componentes del sistema de control de emisiones o componentes del tren de potencia relacionados con las emisiones o sistemas que estn conectados a un computador y que pueden influir en las emisiones de un vehculo. La funcin OBD-ll se deshabilita bajo las siguientes condiciones: - Nivel de combustible menor que 15% - Temperatura de arranque inferior a 20F (-6,7C) - Altitud superior a 8000ft (2.438m) Rev:0 01.01.2007 36 FLEM-3ST8K 37. EMS 3 Diagnstico a Bordo para Europa (EOBD) En la regulacin EOBD se define que el sistema de combustible y deteccin de falla de encendido deben ser monitoreados continuamente. Si se produce una falla, la luz indicadora de mal funcionamiento (MIL) debe encenderse y un DTC debe almacenarse en los Datos en Cuadro Congelado durante el tercer ciclo de conduccin. Si se detecta una falla relacionada con el sistema de emisiones debe almacenarse informacin adicional acerca de la distancia recorrida desde que se activo la luz MIL en los Datos en Cuadro Congelado. La luz MIL se apaga despus de 3 ciclos de conduccin consecutivos sin mal funcionamiento. El DTC ser eliminado despus de 40 ciclos de conduccin de calentamiento sin falla. El EOBD monitorea los siguientes sistemas: - Convertidor Cataltico - Sistema de Encendido (Deteccin de Falla de Encendido) - Sistema Evaporativo (Continuidad del Circuito del Solenoide de Purga) - Sistema de Combustible - Sensores de Oxgeno - Componentes Asociados Rev:0 01.01.2007 37 FLEM-3ST8K 38. EMS 3 Definicin de Componentes Asociados Son componentes del sistema de control de emisiones o componentes del tren de potencia relacionados con las emisiones o sistemas que estn conectados a un computador y que pueden influir en las emisiones de un vehculo. La funcin EOBD se deshabilitar bajo las siguientes condiciones: - Temperatura de arranque inferior a -7C - Altitud sobre 2500m - Baja relacin de falla de encendido a velocidades y condicin de carga especfica Rev:0 01.01.2007 38 FLEM-3ST8K 39. EMS 3 Regulaciones OBD para Japn En las regulaciones OBD para Japn definen que la Luz Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) debe apagarse cuando se elimina la falla. No se definen requerimientos de monitoreo El OBD para Japn monitorea los siguientes sistemas: - Convertidor Cataltico (no definido) - Sistema de Encendido (Deteccin de Fallas de Encendido, no definido) - Sistema de Combustible - Sensores de Oxgeno - Aire Acondicionado (perdida de refrigerante) - Recirculacin de Gases de Escape (Flujo) - Sistema Secundario de Aire (no aplicable a los vehculo KIA) - Componentes asociados Definicin de Componentes Asociados Son componentes del sistema de control de emisiones o componentes del tren de potencia relacionados con las emisiones o sistemas que estn conectados a un computador y que pueden influir en las emisiones de un vehculo. Las condiciones de deshabilitacin del OBD no estn definidas. Rev:0 01.01.2007 39 FLEM-3ST8K 40. EMS 3 Luz Indicadora de Fallas y Conector de Enlace de Datos Luz Indicadora de Fallas (MIL) Cuando se produce un mal funcionamiento, la luz MIL permanece encendida hasta que la falla es detectada y se apaga una vez recuperadas las condiciones normales de funcionamiento, dejando un Cdigo de Diagnstico de Falla (DTC) almacenado en la memoria del ECM. Los circuitos son monitoreados revisando la continuidad, cortes y en algunos casos el rango normal de los parmetros. La luz MIL tambin es un elemento de inspeccin visual en muchos programas de revisin y mantenimiento de emisiones, permitiendo al inspector de emisiones realizar una inspeccion visual rpida del sistema de control / sistema de emisiones del motor y verificar si esta funcionando normalmente. Una vez que se ha establecido un mal funcionamiento (tres viajes de deteccin lgica) la luz MIL se ilumina y permanece encendida si la condicin es intermitente. La luz MIL permanece encendida despus de arranques subsecuentes an si la condicin de mal funcionamiento ya no esta presente. El sistema OBD-ll / EOBD apaga la luz MIL si el mal funcionamiento no vuelve a ocurrir durante tres ciclos secuenciales de viaje. El sistema OBD- ll/EOBD puede eliminar un DTC almacenado slo si el mal funcionamiento no se detecta durante 40 ciclos secuenciales de viaje (80 ciclos si el convertidor cataltico pudiese estar daado). Los DTC pueden ser eliminados utilizando la herramienta de escaneo genrica o desconectando la alimentacin desde el terminal de la batera. Rev:0 01.01.2007 40 FLEM-3ST8K 41. EMS 3 La luz MIL tiene las siguientes funciones: - Informa al conductor que ha ocurrido una falla que afecta los niveles de emisiones del vehculo y que el vehculo debe ingresar a servicio lo antes posible. - Como es una ampolleta y un sistema de chequeo, la luz MIL se encender con la llave de encendido activada a ON y con motor detenido. Cuando se enciende el motor, la luz MIL se apaga. Cuando la luz MIL permanece encendida mientras el motor esta funcionando o cuando se sospecha de un mal funcionamiento debido a la manejabilidad o un problema de emisiones, debe realizarse una Revisin del Sistema de Diagnstico del Tren de Potencia. La lnea de datos OBD-ll / EOBD es un enlace de comunicacin bi-direccional capaz de transmitir y recibir datos. Esta caracterstica permite al Medidor de Diagnstico operar los actuadores del sistema y enviar comandos al ECM adems de desplegar el flujo de datos. Los datos son accesados desde el Terminal 7 y 15 del Conector de Enlace de Datos (DLC). Este es activado por una seal de comunicacin generada por el Tester de Diagnstico cuando se ha seleccionado alguna funcin. Cuando se selecciona una funcin OBD, una seal de Pulso de Amplitud Variable (VPW) es transmitida al terminal de la Lnea Serial de Datos (SDL) del DLC. Esto establece dos formas de comunicacin entre el ECM y la herramienta de escaneo. Una vez establecida la comunicacin, se comparte el tiempo entre los dos dispositivos, la comunicacin sale desde la herramienta de escaneo al ECM por una cantidad especficada de tiempo, luego el ECM se comunica con la herramienta de escaneo. Rev:0 01.01.2007 41 FLEM-3ST8K 42. EMS 3 Cdigos de Diagnstico de Falla La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) exige Cdigos de Diagnstico de Falla para los sistemas OBD-II / EOBD. Los DTC relevantes para estos sistemas pueden identificarse a travs de su estructura alfanumrica y son nicos entre los fabricantes de vehculos. Rev:0 01.01.2007 42 FLEM-3ST8K 43. EMS 3 Datos en Cuadro Congelado Muchos sistemas de combustibles continuamente cambian su calibracin bsica para compensar los cambios en la presin atmosfrica, temperatura, consumo de combustible, variacin de los componentes y otros factores. Esta conducta adaptativa es normal mientras permanece dentro de los lmites diseados del sistema. Cuando se produce una condicin que haga que el sistema de combustible funcione fuera de sus parmetros designados, por ejemplo un inyector goteando u otro problema mecnico, el sistema OBD-II / EOBD esta diseado para detectar esta condicin anormal de funcionamiento. Si la condicin se produce por una cantidad de tiempo mayor que la especificada, se almacenar un DTC. Cuando se genera un DTC, la velocidad del motor, carga y estado de calentamiento se almacena en un cuadro de datos congelados en serie recuperable. Los datos transmitidos desde el ECM sern las lecturas actuales de los sensores y no valores sustitutos o por defecto. Este cuadro de datos congelados, puede ser recuperado utilizando la herramienta genrica de escaneo. Nota: Solamente los DTC relevantes del OBD-II/EOBD tienen Datos en Cuadro Congelado! Rev:0 01.01.2007 43 FLEM-3ST8K 44. EMS 3 Indicador de Estado de Preparacin El Estado de Preparacin significa una seal o indicador para cada prueba del sistema de emisiones que es definida en el Mdulo de Control del Motor (ECM). Este estado indica que el diagnstico a bordo del vehculo ha sido ejecutado. Nota: Dependiendo del sistema de Control del Motor, el Indicador de Estado de Preparacin puede ser desplegado de diferentes formas. Rev:0 01.01.2007 44 FLEM-3ST8K 45. EMS 3 Ciclo de Conduccin y Ciclo de Calentamiento Un ciclo de conduccin consiste en un modo de arranque del motor y conduccin donde una falla puede ser detectada si esta presente y el motor se apaga. Un ciclo de conduccin tambin incluye un ciclo de calentamiento. El ciclo de calentamiento corresponde al funcionamiento del vehculo de forma que la temperatura del refrigerante puede elevarse por al menos 22C desde el arranque del motor y alcanzar una temperatura mnima de 70C. Nota: Para confirmar si la reparacin de un vehculo ha sido exitosa, al menos deben ejecutarse dos ciclos de conduccin! Rev:0 01.01.2007 45 FLEM-3ST8K 46. EMS 3 Modo de Prueba en Ralent Las entradas anlogas, tales como Temperatura del Aire de Admisin (IAT), Temperatura del Refrigerante del Motor, Flujo de Masa de Aire (MAF) y Posicin del Estrangulador (TPS) son inspeccionados para chequear circuitos abiertos, en corte o racionalidad, monitoreando el voltaje de entrada anlogo a digital (A/D). Despus del arranque (motor en condicin de ralent) el Mdulo de Control del Motor (ECM) monitorea los circuitos de los componentes relevantes de control del motor. Esta prueba se desarrolla dentro de los primeros 30 segundos despus de haber arrancado el motor. Durante 120 segundos despus del arranque, otros componentes relevantes de las emisiones, tales como el Sensor de Temperatura del Aire de Admisin (IAT) son monitoreados para chequear circuitos en corte o abiertos. Rev:0 01.01.2007 46 FLEM-3ST8K 47. EMS 3 Modo de Prueba de Conduccin Corta Algunas seales de salida, tales como la seal del Sensor de Flujo de Masa de Aire (MAF) pueden solamente ser revisadas por el Mdulo de Control del Motor (ECM) durante la conduccin. Para revisar la seal del Sensor MAF, el ECM calcula un rango permisible basado en el Sensor de Posicin del Estrangulador (TPS) y las rpm del motor. El rango permisible esta almacenado dentro del mapa del ECM y varia dependiendo de la Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT), Temperatura del Aire de Admisin (IAT) y la Presin Baromtrica (altitud). Si el valor medido esta fuera de rango por un tiempo especfico (tiempo / contador), se fija un DTC. Rev:0 01.01.2007 47 FLEM-3ST8K 48. EMS 3 Modo de Prueba de Conduccin Larga Ciertos componentes, tales como la seal del Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT) son revisados adicionalmente por el Mdulo de Control del Motor (ECM) durante la conduccin estable (por 10 minutos) a una velocidad entre 85-105km/h y a rpm del motor entre 1700-2500. Se realiza la prueba de racionalidad del ECT para asegurarse que el ECT no esta atascado en un rango que provoque que otras funciones del OBD-II / EOBD se deshabiliten. Adicionalmente al sensor ECT, el Sensor de Temperatura del Aceite y el Termostato son monitoreados en los vehculos OBD-ll. Monitoreo del Termostato El tiempo de calentamiento del refrigerante del motor es monitoreado. Si la Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT) falla en alcanzar una temperatura mnima especificada (por ejemplo 140F / 60C) dentro de un perodo de tiempo especfico, se indica la siguiente falla de funcionamiento: temperatura insuficiente para lazo cerrado. Si el motor funcionando de tal forma que genera suficiente calor, el ECT se calentara de una forma predecible. Un temporizador es incrementado mientras que el motor esta con carga moderada y la velocidad del vehculo esta sobre un lmite calibrado. El valor de temporizador mnimo / objetivo esta basado en la temperatura del aire ambiental al momento del arranque. Si el temporizador excede el tiempo objetivo y el ECT no se ha calentado hasta la temperatura objetivo, se indica un mal funcionamiento. La prueba se ejecuta si la temperatura del aire de admisin en el arranque es inferior a la temperatura objetiva. Rev:0 01.01.2007 48 FLEM-3ST8K 49. EMS 3 Ejemplo para la Prueba de Racionalidad: El vehculo fue estacionado por 6 horas. Mientras se enciende el motor, el ECM monitorea la Temperatura del Refrigerante del Motor y la Temperatura del Aire de Admisin. Si la medicin de temperatura del refrigerante es muy alta (por ejemplo, superior a 230F / 110C), se asume que el Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor esta atascado arriba. Rev:0 01.01.2007 49 FLEM-3ST8K 50. EMS 3 Lazo Abierto y Lazo Cerrado Monitoreo del Sistema de Combustible El Mdulo de Control del Motor (ECM) necesita monitorear el flujo de escape y ajustar la relacin aire/combustible de tal forma que el convertidor cataltico funcione con su mxima eficiencia, reduciendo la emisin de gases. Modo de Lazo Abierto El ECM estar en el modo de Lazo abierto: - Durante el arranque del motor - Mientras el motor esta fro - Durante una aceleracin brusca - Durante el corte de combustible - Con el acelerador completamente abierto Si el motor no ingresa al modo de lazo cerrado, el problema puede ser por temperatura insuficiente del motor, que no haya respuesta desde el sensor de oxgeno o sensor de aire / combustible, o el circuito de calefactor esta inoperativo. Cuando esta en lazo abierto, el ECM no utiliza el sensor de oxgeno para ajustar la duracin de la inyeccin. Rev:0 01.01.2007 50 FLEM-3ST8K 51. EMS 3 Funcionamiento en Lazo Cerrado Cuando el voltaje es superior a 450mV, la relacin aire / combustible es considerada ms rica que la relacin ideal y la cantidad de combustible inyectado se reduce con una relacin constante. La reduccin de la duracin contina hasta que la seal del sensor de oxgeno conmuta a bajo voltaje (relacin aire / combustible pobre). Tipo Zirconio: Tipo Titanio: Cuando esta en lazo cerrado, el ECM utiliza la seal de voltaje del sensor de oxgeno para hacer correcciones menores en la duracin de la inyeccin. Esto se realiza para ayudar el convertidor cataltico a funcionar con el mximo de su eficiencia. Rev:0 01.01.2007 51 FLEM-3ST8K PobreBaja, inferior a 0.45VAlto RicaAlta, sobre 0.45VBajo Mezcla A/C considerada:Salida del sensor de oxigenoContenido de oxgeno en el escape PobreAlta, sobre 2.50VAlto RicaBaja, inferior a 2.50VBajo Mezcla A/C considerada:Salida del sensor de oxigenoContenido de oxigeno en el escape 52. EMS 3 Correccin de Aire/Combustible Dependiendo de muchos factores diferentes, la cantidad de correccin requerida para la retroalimentacin del O2S variar. Si la cantidad para la correccin necesaria permanece relativamente baja, por ejemplo menos del 10%, el ECM puede fcilmente ajustar la mezcla. Al acercarse la correccin de retroalimentacin del O2S al lmite de + / - 20%, el rango de correccin de combustible del ECM tambin se limita. El ECM puede hacer correcciones de retroalimentacin del sensor de oxgeno hasta + / - 20% de la inyeccin bsica. Si el motor necesita suministro de combustible fuera de este rango, es necesario hacer una correccin de largo plazo. El ajuste de combustible puede observarse en el Tester de Diagnstico como un porcentaje o ms. Un valor positivo significa que el ECM ha aumentado la duracin de la inyeccin y uno negativo significa que la ha reducido. Existen dos valores diferentes de ajuste de combustible que afectan la duracin final de la inyeccin, ajuste de combustible a largo plazo (FT largo) y ajuste de combustible a corto plazo (FT corto). El ajuste de combustible a largo plazo es parte del clculo bsico de duracin de la inyeccin. Este esta determinado por la condicin en que el sistema de combustible alcanza la relacin aire/combustible diseada. Este ajuste es un valor aprendido que cambia gradualmente en respuesta a factores ms all del diseo del sistema de control. Por ejemplo, contenido de oxgeno en el combustible, desgaste del motor, filtraciones de aire, variaciones en la presin de combustible y as por el estilo. El ajuste de combustible a corto plazo es una adicin (o una sustraccin) de la duracin bsica de la inyeccin. La informacin del sensor de oxgeno le indica al ECM cuan cerca est de la relacin diseada de aire / combustible y el ajuste a corto plazo de combustible corrige cualquier desviacin de este valor. Rev:0 01.01.2007 52 FLEM-3ST8K 53. EMS 3 Monitoreo del Sistema de Combustible Condicin #1: Normal El funcionamiento del sistema de combustible esta dentro de los parmetros de diseo normal. Basados en la carga y velocidad del motor, la inyeccin bsica se calcula a 3.0 ms. El FT de corto plazo esta variando +/- 10% y la conmutacin de voltaje del sensor de oxgeno es normal. Ajuste de combustible a corto plazo Este ajuste es una correccin temporal al suministro de combustible que cambia con cada ciclo del sensor de oxgeno. Bajo condiciones normales, este flucta rpidamente alrededor de su valor ideal de 0% correccin y es solamente funcional durante el lazo cerrado. El ajuste de combustible a corto plazo es un parmetro de los datos actuales del EOBD, que puede ser desplegado en el Tester de Diagnstico. El ajuste de combustible a corto plazo responde a los cambios en la seal del sensor O2. Si la duracin bsica de inyeccin da como resultado una relacin de aire/combustible pobre, el ajuste responde con una correccin positiva para agregar combustible o enriquecer la mezcla. Si la inyeccin bsica es muy rica, el ajuste responde con correcciones negativas para sustraer combustible o empobrecer la mezcla. Cuando el ajuste de combustible a corto plazo esta variando cerca de +/- 0% (ms), esto indica una condicin neutral donde la duracin bsica de inyeccin es muy cercana a la estequiomtrica, sin una correccin significativa para el O2S. Rev:0 01.01.2007 53 FLEM-3ST8K 54. EMS 3 Condicin #2: Fuga de Aire (recin producida) Fuga de aire en el mltiple de admisin. La inyeccin bsica permanece por 3.0ms debido a que ninguna de las entradas que afectan la duracin bsica de inyeccin ha cambiado. El aire extra produce que el motor funcione pobre, haciendo que el sensor de oxgeno se vaya a pobre. El de combustible ajuste corto trata de corregir, pero alcanza el lmite de +20% sin lograr que el sensor de oxgeno llegue a la conmutacin normal. El ECM aprende que ser necesario aumentar la duracin bsica de inyeccin de manera que el sensor de oxgeno pueda volver al rango normal de funcionamiento. Rev:0 01.01.2007 54 FLEM-3ST8K 55. EMS 3 El ajuste de combustible a largo plazo es un parmetro en los datos actuales del EOBD. Esta es una correccin permanente al suministro de combustible debido a que es parte del clculo de la duracin bsica de inyeccin. Este ajuste cambia lentamente, en respuesta al ajuste de combustible a corto plazo. Los valores positivos indican una correccin rica y los valores negativos indican una correccin pobre. Si el ajuste de combustible a corto plazo se desva notoriamente por mucho tiempo, el ajuste a largo plazo cambia, variando la duracin bsica de inyeccin este cambio en la duracin bsica de la inyeccin traer de vuelta el ajuste a corto plazo a su rango normal. De manera diferente al ajuste de combustible a corto plazo, que afecta la duracin de inyeccin slo durante el lazo cerrado, el factor de correccin del ajuste de combustible a largo plazo afecta el clculo de la duracin bsica de inyeccin en lazo abierto y lazo cerrado. Debido a que el ajuste de combustible a largo plazo se almacena en la memoria RAM no voltil y no se elimina cuando se apaga el encendido, el sistema de combustible es capaz de corregir las variaciones en las condiciones de motor y combustible an durante la condicin de calentamiento y acelerador completamente abierto. Condicin #3: Fuga de Aire (despus de 30 segundos) Muestra lo que ocurre despus que el Mdulo de Control del Motor (ECM) cambia el FT largo a +10%. Aunque el MAF y las rpm permanecen iguales, la inyeccin bsica aumenta en 10% basada en un cambio en el ajuste de combustible a largo plazo. La inyeccin bsica ahora es 3.3ms. El sistema de combustible ahora esta suministrando suficiente combustible para restaurar la conmutacin normal del sensor de oxgeno. La conmutacin esta teniendo lugar pero las oscilaciones de voltaje son menores que lo normal. El ajuste de combustible a corto plazo esta todava realizando una correccin excesiva (+15%) para conseguir esto. Rev:0 01.01.2007 55 FLEM-3ST8K 56. EMS 3 El ECM aprende que debe continuar cambiando el ajuste de combustible a largo plazo para conseguir que el ajuste a corto plazo vuelva a +/- 10%. Condicin #4: Fuga de Aire (despus de 60 segundos) Muestra el resultado de otro cambio en el ajuste de combustible a largo plazo. El MAF y las rpm son todava las mismas que en la condicin #1, sin embargo la duracin bsica de inyeccin ha aumentado en 20%, osea a 3.6ms. La inyeccin bsica ahora ha vuelto dentro de +/- 10% de la inyeccin requerida. La conmutacin normal del sensor de oxgeno es acompaada por la conmutacin de ajuste de combustible a corto plazo de +/- 10% de la duracin bsica de la inyeccin. Rev:0 01.01.2007 56 FLEM-3ST8K 57. EMS 3 Reinicio de Valores Adaptativos Los valores adaptativos pueden ser reiniciados en los EMS Bosch y Siemens utilizando el HI- SCAN Pro. En los sistemas MELCO y Sistema de Control del Motor KIA (EMS) es necesario desconectar la batera para reiniciar los valores adaptativos. Seguimiento de fallas Cuando se realiza un seguimiento de fallas por problemas de manejabilidad, una de las primeras revisiones a realizar es una rpida inspeccin de sistema de retroalimentacin de oxgeno. Determinar si el vehculo esta funcionando en lazo cerrado y si el sistema de combustible esta corrigiendo las condiciones de funcionamiento excesivamente pobres o ricas. El valor de ajuste de combustible fuera del rango del funcionamiento preescrito no es un problema en si mismo. Esta condicin es tpicamente un indicador que existe otro problema. Los datos de ajuste de combustible pueden ayudar a encontrar la causa de estos problemas. Tpicamente se utilizan los datos de ajuste de combustible para: - Realizar un diagnstico previo de revisin rpida del control de retroalimentacin. - Investigar la causa de la falla del sistema de emisiones (Luz MIL) - Investigar la causa de problemas de manejabilidad, particularmente cuando estos problemas se producen durante los modos de funcionamiento en lazo abierto (es decir arranque, calentamiento, enriquecimiento para obtener potencia) - Realizar una rpida revisin post-reparacin del control de retroalimentacin Rev:0 01.01.2007 57 FLEM-3ST8K 58. EMS 3 Sub-sistemas y condiciones que afectan el ajuste de combustible Una vez conocido el sntoma de manejabilidad y estando capacitado para confirmar que la relacin aire/combustible es excesivamente rica o pobre, es una tarea fcil identificar todos los sub-sistemas que pueden afectar la mezcla. Revisar cada sub-sistema para confirmar el funcionamiento apropiado. Correccin A/F Positiva En el caso de que los valores sean demasiado Altos, esto indica una mezcla Pobre. El ECM corrige la situacin aumentando la cantidad de combustible suministrada por los inyectores. Las causas posibles son: Fuga de aire en el lado de la admisin, inyectores tapados, fallas con las bujas o el sistema de encendido, sensor TPS defectuoso, Sensor de temperatura del motor defectuoso, Sensor de oxgeno defectuoso, Mdulo de Control del Motor (ECM) defectuoso. Correccin A/F Negativa En el caso de que el valor sea demasiado Bajo, esto indica una mezcla Rica. El ECM corrige la situacin reduciendo la cantidad de combustible suministrada por los inyectores. Las posibles causas son: Falla en las bujas o sistemas de encendido, filtro de aire tapado, filtracin de los Inyectores, TPS defectuoso, Sensor de temperatura del motor defectuoso, Compresin insuficiente, Presin de combustible muy alta, Sensor lambda defectuoso, Resistencia en los contactos del ECM o en la tierra del motor, ECM defectuoso. Rev:0 01.01.2007 58 FLEM-3ST8K 59. EMS 3 Monitoreo del Catalizador El Monitor de Eficiencia del Catalizador utiliza un sensor de oxgeno antes (S1) y despus (S2) del catalizador para determinar la eficiencia de ste, basado en la capacidad de almacenaje de oxgeno del cerio y metales preciosos en el bao del revestimiento. Bajo condiciones normales, de lazo cerrado de combustible, el catalizador de alta eficiencia tiene un almacenaje significativo de oxgeno. Esto produce que la frecuencia de conmutacin del Sensor de Oxgeno Calefaccionado trasero (HO2S) sea muy lenta y reduce la amplitud de sus conmutaciones en comparacin con la frecuencia de conmutacin y amplitud del Sensor de Oxgeno Calefaccionado delantero (HO2S). Como la eficiencia del catalizador disminuye debido al deterioro trmico y/o qumico, su capacidad para almacenar oxgeno se reduce. La seal del HO2S (S2) post-catalizador comienza a conmutar ms rpidamente con amplitud creciente, acercndose a la frecuencia de conmutacin y amplitud del HO2S precatalizador (S1). La falla predominante para los catalizadores con alto kilometraje es el deterioro qumico (depsitos fosfricos en el bloque delantero del catalizador), no deterioro trmico. Con el fin de evaluar el almacenamiento de oxgeno del catalizador, el monitor cuenta las conmutaciones del HO2S delantero y trasero durante aceleracin parcial, condiciones de lazo cerrado de combustible despus del calentamiento del motor y concluir que la temperatura del catalizador esta dentro de sus lmites. El nmero total de conmutaciones del HO2S trasero es dividido por el nmero total de conmutaciones del HO2S delantero para computar una relacin de conmutacin. Rev:0 01.01.2007 59 FLEM-3ST8K 60. EMS 3 Una relacin de conmutacin cercana a 0.0 indica una alta capacidad de almacenamiento de oxgeno por lo tanto gran eficiencia de HC. Una relacin de conmutacin cercana a 1.0 ndica una baja capacidad de almacenamiento de oxgeno, por lo tanto una baja eficiencia de HC. Si la relacin de conmutacin actual excede el umbral, se considera que el catalizador esta defectuoso. Si el monitoreo del catalizador no se completa durante un ciclo particular de conduccin, el dato acumulado de conmutacin/seal larga es retenido en una Memoria Activa y se utiliza durante el prximo ciclo de conduccin para permitir una mejor oportunidad para completar el monitoreo del catalizador, aunque sea durante condiciones de conduccin cortas o transcientes. Se utilizan dos etapas para monitorear la eficiencia del catalizador. - Una falla en la primera etapa indica que el catalizador requiere una prueba mayor para determinar su eficiencia. - La segunda etapa que observa las entradas para los sensores pre y post catalizador ms de cerca antes de determinar si el catalizador esta de hecho degradado. Este procedimiento estadstico adicional se realiza para aumentar la precisin del monitoreo de la capacidad de almacenamiento de oxgeno. Una falla en la primera prueba (etapa 1) NO indica un catalizador defectuoso. El catalizador puede ser marginal o el contenido de azufre del combustible pudiera ser muy alto. Rev:0 01.01.2007 60 FLEM-3ST8K 61. EMS 3 Monitoreo del Sensor de Oxgeno Delantero (S1) Los diagnsticos mejorados para el (los) sensor(es) de oxgeno (S1) incluye el monitoreo por degradacin y contaminacin supervisando la frecuencia de conmutacin y el tiempo de conmutacin de pobre a rica, rica a pobre. El tiempo entre las conmutaciones del Sensor de Oxgeno Calefaccionado (HO2S) es monitoreado despus de haber arrancado el vehculo cuando fue demandado el lazo cerrado y durante condiciones de circuito cerrado de combustible. Un tiempo excesivo entre conmutaciones con ajuste de combustible a corto plazo en el lmite (por ejemplo hasta +/- 20%), o que no haya conmutaciones desde el arranque, indica un mal funcionamiento. Como la falta de conmutacin puede ser causada por mal funcionamiento del HO2S o por cambios en el sistema de combustible, se almacenan DTC para suministrar informacin adicional acerca de la falla falta de conmutacin. Diferentes DTC indican si el sensor esta siempre sealando mezcla pobre o siempre mezcla rica, si el sensor ha sido desconectado, etc. La seal del Sensor de Oxgeno Trasero se utiliza para compensar el cambio de seal debido al deterioro del sensor delantero. Rev:0 01.01.2007 61 FLEM-3ST8K 62. EMS 3 Circuito del Calefactor del Sensor de Oxgeno Delantero La temperatura normal de funcionamiento del HO2S (Sensor Calefaccionado de Oxgeno) tiene un rango entre 350C a 850C (662F a 1562F). El Calefactor del HO2S reduce en gran manera la cantidad de tiempo necesario para que el control de combustible se active. El Mdulo de Control del Motor (ECM) suministra un circuito de control de pulso de amplitud modulada para ajustar la corriente a travs del Calefactor. Cuando el HO2S esta fro, el valor de la resistencia es bajo y la corriente en el circuito es alta. Por el contrario si la temperatura en el resistor aumenta, la corriente cae gradualmente. El ECM fija un DTC si detecta que el circuito de control del Calefactor del HO2S delantero esta en corte a tierra. Rev:0 01.01.2007 62 FLEM-3ST8K 63. EMS 3 Monitoreo del Sensor de Oxgeno Trasero (S2) Se realiza una prueba funcional al Sensor Calefaccionado de Oxgeno (HO2S) trasero durante el funcionamiento normal del vehculo. Los voltajes mximos de mezcla rica y pobre son continuamente monitoreados. Los voltajes que exceden los umbrales calibrados para mezcla rica y pobre indica un sensor funcional. Si el voltaje no excede los umbrales despus de un largo perodo de funcionamiento del vehculo, la relacin aire / combustible puede ver ser forzada a rica o pobre con la finalidad de conseguir que el sensor trasero conmute. Si el sensor no excede los umbrales mximos para mezcla rica y pobre, se indica un mal funcionamiento. Circuito Calefactor del Sensor de oxgeno trasero La temperatura normal de funcionamiento del HO2S (Sensor Calefaccionado de Oxgeno) tiene un rango entre 350C a 850C (662F a 1562F). El calefactor del HO2S reduce de gran manera la cantidad de tiempo necesario para que el control de combustible se active. El Mdulo de Control del Motor (ECM) suministra un circuito de control de pulso de amplitud modulada para ajustar la corriente a travs del Calefactor. Cuando el HO2S esta fro, el valor de la resistencia es bajo y la corriente en el circuito es alta. Por el contrario si la temperatura en el resistor aumenta, la corriente disminuye gradualmente. El ECM fija un DTC si detecta que el circuito de control del Calefactor del HO2S delantero esta en corte a tierra. Rev:0 01.01.2007 63 FLEM-3ST8K 64. EMS 3 Deteccin de Falla de Encendido Utilizando la Seal CKP El sistema electrnico de encendido controla el consumo de combustible suministrando la chispa, en el instante correcto de tiempo, para para encender la mezcla de aire/combustible comprimida. El Mdulo de Control del Motor (ECM) controla directamente las bobinas de encendido y el avance de chispa conectado del sistema de encendido con el fin de suministrar el rendimiento ptimo del motor, economa del combustible y control de las emisiones de escape. Falla de encendido es cuando no se produce el proceso de encendido (combustin) en un cilindro, producido por un problema del combustible, encendido o compresin. La falta de combustin producr el ingreso de mezcla sin quemar al convertidor cataltico. Esta mezcla potencialmente destruye el catalizador y tambin es daina para el medio ambiente. Este incidente es detectado por el sistema para prevenir altas emisiones de escape. La falla de enecndido se detecta cuando la seal de combustin es inferior a un valor predeterminado. La falla de encendido se calcula una vez cada 100 ciclos del motor. El OBD requiere de un sistema que detecte el falla de encendido para evitar que se excedan los lmites de emisiones de gases de escape. Se utilizan diferentes mtodos para la deteccin de falla de encendido, tales como, observar la velocidad del cigeal o deteccin de iones. Las condiciones para exceder los lmites de emisiones de escape estn registradas. Cuando una falla de encendido excede el nivel de emisiones de escape, el cilindro afectado es identificado y se reporta la falla. Si la falla de encendido vuelve a producirse (una o tres veces dependiendo del sistema de control del motor utilizado) bajo las mismas condiciones, se enciende la luz MIL y se almacena un DTC. Rev:0 01.01.2007 64 FLEM-3ST8K 65. EMS 3 Ejemplo: En un motor de 6 cilindros, se producen 600 chispas de encendido cada 100 ciclos y si se produce falla de encendido 12 veces durante ese tiempo, la falla de encendido es 12/600 x 100 = 2%. Utilizando una seal de alta frecuencia de posicin del cigeal, el ECM puede monitorear muy de cerca las variaciones de velocidad del cigeal durante las carreras de trabajo de cada cilindro en frma individual. Cuando un motor esta encendiendo limpiamente en todos los cilindros, la velocidad de cigeal aumenta con cada carrera de trabajo. Cuando se produce una falla de encendido, el aumento de velocidad del cigeal para ese cilindro es afectado. Ejemplo: Al utilizar un sensor CKP con 36 menos 2 dientes que mide directamente la velocidad y posicin del cigeal. Esta informacin es procesada por el ECM para determinar si se produce falla de encendido y en que cilindro se esta produciendo y el grado de falla de encendido. Cuando se detecta una falla de encendido de cierta importancia, se genera un DTC y se almacena junto con la velocidad, carga y estado de calentamiento del motor en el tiempo de la falla de encendido. Adicionalmente, el conductor del vehculo ser advertido de la condicin a travs del parpadeo rpido de la luz MIL durante los periodos en que se produce el falla de encendido. El ECM monitorea la velocidad y posicin del cigeal con las entradas del sensor CMP y CKP. Debido a que la velocidad del cigeal normalmente aumenta durante los eventos de encendido, el ECM puede monitorear la presencia y grado de la falla de encendido. Cuando se produce una falla de encendido parcial, la relacin de aumento de velocidad del cigeal se reduce. Si se produce una falla de encendido total, no habr aumento de velocidad del cigeal en absoluto. Rev:0 01.01.2007 65 FLEM-3ST8K 66. EMS 3 Duracin del Segmento La deteccin de falla de encendido se basa en la variacin del segmento del perodo. La duracin del segmento se utiliza para aprender y corregir las impresiciones mecnicas en el espacio entre dientes de la rueda de posicin del cigeal. Como la suma de todos los ngulos entre los dientes del cigeal debe ser igual a 360, un factor de correccin puede calcularse para cada intervalo que muestra falla de encendido y que hace que todos los ngulos entre los dientes sean iguales. El ECM compara la duracin de segmento de los cilindros durante los periodos de corte de combustible y desaceleracin. Con esta comparacin el ECM ejecuta una duracin del segmento para adaptar la diferencia de duracin de cada segmento. CKP T/WEELS- LO CMP (ejemplo 41 dientes) El ECM mide la cantidad de dientes desde el punto de referencia del CKP al punto de cada de seal del CMP CKP T/WEELS- HI CMP (ejemplo 99 dientes) El ECM mide la cantidad de dientes desde el punto de referencia CKP al punto de aparicin de seal del CMP En ciertos Sistemas de Control del Motor (EMS), por ejemplo Siemens se puede observar adems el parmetro en los datos actuales. Rev:0 01.01.2007 66 FLEM-3ST8K 67. EMS 3 Deteccin de Camino spero Las condiciones severas del camino tambin tienen una influencia del cigeal. Cuando el vehculo esta recorriendo en un camino spero, la velocidad angular CKP es afectada por esta condicin. Esto puede indicar al Mdulo de Control del Motor (ECM) una falla de encendido. Para prevenir que estas fluctuaciones sean consideradas como falla de encendido por el ECM, se necesitan entradas adicionales de referencia. Actualmente se utilizan dos variantes por KIA. Deteccin de Camino spero utilizando el Sensor de Velocidad de la Rueda Delantera Derecha En esta variante el ECM utiliza la seal del sensor de velocidad de la rueda delantera derecha para detectar una condicin de conduccin en camino spero. Como esta condicin tiene una influencia en la velocidad de la rueda, tambin influye en la amplitud y frecuencia de la seal de salida del sensor de velocidad de la rueda. Deteccin de Camino spero utilizando un Sensor de Aceleracin En esta variante el Sensor de Aceleracin detecta la condicin de camino spero y ordena al ECM no considerar esta situacin como falla de encendido. Esta localizado en el alojamiento de la rueda del lado izquierdo, cerca de la estructura principal del chasis. El sensor de aceleracin esta provisto con 5V de energa desde el ECM. Un diafragma piezo elctrico localizado dentro del sensor cambia su forma y por lo tanto su resistencia dependiendo de las fuerzas longitudinales que actan sobre la carrocera del vehculo. El cambio en la resistencia produce un cambio en la salida de voltaje del sensor. La seal de salida es procesada por el ECM y utilizada para detectar la condicin del camino. Rev:0 01.01.2007 67 FLEM-3ST8K 68. EMS 3 Deteccin de Mal Encendido Utilizando Sensor de Falla de Encendido El uso del Sensor de Falla del Encendido permite al Mdulo de Control del Motor (ECM) monitorear el sistema de encendido. Este sensor mide la Fuerza Contra Electromotriz (CFEM) creada en la bobina primaria y el circuito para generar la seal de falla de encendido (IGf). El sensor de falla de encendido esta conectado a un suministro de energa (B+), tierra, bobina primaria de encendido (IG+) y la lnea de seal de falla de encendido (IGf) (5V de referencia desde el ECM). Cuando se necesita una chispa, el ECM interrumpe el suministro de energa (IB) al transistor de potencia ubicado dentro de la bobina de encendido. El colapso del campo magntico genera un voltaje en la bobina secundaria y se produce una chispa en la buja. El colapso del campo magntico a su vez genera un voltaje en la bobina primaria. Este voltaje es recibido por un comparador dentro del Sensor de Falla de Encendido. Ya que el voltaje primario medido es igual o mayor que el voltaje de referencia (VB) en el comparador, no se detecta falla de encendido. Bajo esta condicin, un transistor localizado dentro del sensor es puesto en OFF a travs de un generador de pulso. Como la lnea de seal de falla de encendido ya no esta conectada a tierra, el ECM mide un voltaje mximo. En caso de detectar una falla de encendido, el ECM desactiva los inyectores del (los) cilindro(s) que estn suministrados por la bobina, eliminando por lo tanto el riesgo de sobrecarga trmica y dao al convertidor cataltico. Rev:0 01.01.2007 68 FLEM-3ST8K 69. EMS 3 Monitoreo del Sistema Evaporativo del Tipo Presin Los vehculos que han mejorado los requerimientos del sistema evaporativo utilizan una presin basada en la revisin de integridad del sistema. La revisin de integridad del sistema evaporativo utiliza una Entrada de Nivel de Combustible (FLI), una Vlvula del Contol del Vapor (VMV), una Bomba de Presin y una Vlvula Interruptor para determinar perdidas en el sistema. La prueba de integridad del sistema evaporativo se realiza bajo condiciones que minimizan la generacin de vapor y la presin del tanque de combustible cambia debido a salpicaduras puesto que estas pueden resultar en una iluminacin falsa de la luz MIL. La prueba se realiza despus de 6~8 horas que el motor se haya enfriado (motor detenido), durante velocidades estables en autopistas con temperatura ambiental de 40F y 100F (4.5C y 37.8C). Una prueba para condicin de llenado del tanque se realiza al attancar el motor. Se fija un objetivo de combustible, si el nivel en el arranque es al menos 20% superior que el llenado de combustible con el motor detenido. Este permanece activado hasta que el monitoreo del sistema completa el Modo de Referencia de la prueba descrita abajo. Modo Normal Bajo este modo la bomba de presin elctrica es desactivada a OFF. El vapor es arrastrado desde el Canister de Carbn producto del vaco generado por el motor. La vlvula interruptora esta sin energa bajo esta condicin, permaneciendo as en su posicin normalmente abierta. Rev:0 01.01.2007 69 FLEM-3ST8K 70. EMS 3 Modo de Referencia Primero, la Vlvula de Control de Vapor esta cerrada para sellar el sistema evaporativo totalmente. La vlvula interruptora permanece en su posicin abierta. El motor de la bomba comienza a funcionar, arrastrando aire desde el exterior a travs de un orificio calibrado dentro de la tubera de vapor. Bajo esta condicin se mide el consumo de corriente del motor elctrico. El valor medido es la base para calcular una filtracin, lo que se explica en el modo de monitoreo. Modo de Monitoreo La Vlvula Interruptora esta energizada, abriendo as un conducto al Canister de Carbn. El motor de la bomba de presin comienza a funcionar, bombeando aire presurizado al Canister y al tanque. La vlvula de control de vapor esta cerrada en esta condicin. El Mdulo de Control del Motor (ECM) mide el consumo de corriente del motor elctrico. Si existe alguna filtracin dentro del sistema, baja el consumo de corriente del motor. Dependiendo del valor de corriente medido, el ECM puede detectar pequeas filtraciones (menor a 0.002) o grandes filtraciones (sobre 0.04). Rev:0 01.01.2007 70 FLEM-3ST8K 71. EMS 3 Monitoreo del Sistema Evaporativo del Tipo Vaco Los vehculos que han reunido los requerimientos de mejoramiento del sistema evaporativo utilizan un vaco basado en la prueba de integridad del sistema. La prueba de integridad del sistema evaporativo utiliza un Transductor de Presin del Tanque de Combustible (FTPT), un Solenoide de Ventilacin del Canister (CVS) y la Entrada de Nivel de Combustible (FLI) junto con la Vlvula de Control de Vapor (VMV) para determinar filtraciones en el sistema. La prueba de integridad del sistema evaporativo se realiza bajo condiciones que minimizan la generacin de vapor y los cambios de presin del tanque de combustible debido a las salpicaduras, puesto que estas pueden resultar en una iluminacin falsa de la luz MIL. La prueba se realiza despus de 6~8 horas que el motor se haya enfriado (motor detenido), durante velocidades estables en autopistas con temperatura ambiental de 40F y 100F (4.5C y 37.8C). Se realiza una prueba para eventos de llenado del tanque al arrancar el motor. Se fija un objetivo de combustible si el nivel en el arranque es al menos 20% superior que el llenado de combustible con el motor detenido. Este permanece activado hasta que el monitoreo del sistema completa el Modo de Referencia de la prueba descrita abajo. Primero, el Solenoide de Ventilacin del Canister esta cerrado para sellar totalmente el sistema evaporativo. Entonces la Vlvula de Control del Vapor se abre para succionar vaco. Si el vaco inicial no puede conseguirse, se indica una gran filtracin en el sistema. Esto puede ser causado por la tapa de combustible que no esta instalada apropiadamente, un gran orificio, un tanque de combustible sobre llenado, lneas de vapor desconectadas o torcidas, un Solenoide de Ventilacin del Canister atascado abierto o una Vlvula de Control de Vapor atascada cerrada. Si el vaco inicial es excesivo se indica un mal funcionamiento de vaco. Esto pudiera ser causado por lneas de vapor torcidas o una Vlvula de Control de Vapor atascada abierta. Si se genera un cdigo, la prueba del sistema no contina con las fases subsecuentes 1-4 como se describe abajo. Rev:0 01.01.2007 71 FLEM-3ST8K 72. EMS 3 Si se logra el vaco objetivo, la Vlvula de Control de Vapor se cierra, lo que permite estabilizar el vaco. Luego, el vaco es retenido por un tiempo determinado y su nivel es nuevamente registrado al final de este perodo de tiempo. Los niveles de inicio y trmino de vaco se revisan para determinar si el cambio en vaco excede el criterio de purga de vaco. La entrada de nivel de combustible se utiliza para ajustar el criterio de purga del vaco para un apropiado volumen de vapor en el tanque de combustible. Las condiciones de estado estable deben mantenerse a travs de esta porcin de purga de prueba. El monitoreo se suprimir si hay un excesivo cambio en la carga, presin del tanque de combustible o entrada de nivel de combustible debido a que estos son todos indicadores de inminente o actual salpicadura de combustible. Si el monitoreo se suprime, este tratar de iniciarse nuevamente (hasta 20 o ms veces). Si el criterio de purga de vaco no se excede en tres eventos sucesivos de monitoreo, es probable una filtracin y una prueba final de generacin de vapor se realiza para verificar la filtracin, fases 3 y 4. La excesiva generacin de vapor puede causar una activacin falsa de la luz MIL. La prueba de generacin de vapor se realiza liberando cualquier vaco, luego cierra la Vlvula de Control de Vapor, espera un perodo de tiempo y determina si la presin del tanque permanece baja o si ha subido debido a la generacin excesiva de vapor. Si la aparicin de presin debido a la generacin de vapor esta en el umbral lmite para la presin absoluta y cambio en la presin, se genera un DTC. Rev:0 01.01.2007 72 FLEM-3ST8K 73. EMS 3 Monitoreo del Sistema Evaporativo del Tipo Vaco (EOBD) En los vehculos EOBD la vlvula de purga del Canister es monitoreada pa verificar circuitos abiertos o en corte. Rev:0 01.01.2007 73 FLEM-3ST8K 74. EMS 3 Monitoreo de la Vlvula EGR El xido de nitrgeno (NOx) se genera cuando las temperaturas en la cmara de combustin son muy altas. Con 2500F (1370C) o ms, el nitrgeno y el oxgeno en la cmara de combustin pueden combinarse qumicamente para formar xido nitroso. La Vlvula de Recirculacin de Gases de Escape (EGR) recircula estos gases en el flujo de aire de admisin. Los gases de escape estn actualmente quemados, de manera que ellos no son quemados nuevamente cuando se recirculan, estos gases disminuyen algo de la carga normal de admisin. Esto qumicamente retrasa y enfra el proceso de combustin por varios cientos de grados, reduciendo as la formacin de NOx. OBD-ll requiere que el sistema EGR sea monitoreado para verificar mal funcionamiento en relaciones anormalmente altas o bajas. Pueden utilizarse dos tipos de modo de prueba para monitorear el sistema EGR. Variante 1, utilizando un sensor MAP El Mdulo de Control del Motor (ECM) monitorea el flujo de recirculacin de gases de escape (EGR) observando los cambios en la presin del mltiple cuando la vlvula EGR es activada a ON y OFF. Por ejemplo, la prueba de diagnstico EGR forzar la apertura de la vlvula EGR durante el cierre de la mariposa del acelerador (desaceleracin) y/o forzara a la vlvula a cerrarse durante el estado estable. Cada accin debe resultar en un cambio de presin del mltiple. Rev:0 01.01.2007 74 FLEM-3ST8K 75. EMS 3 Variante 2, utilizando el ajuste de combustible a corto plazo El ECM opera la vlvula EGR y observa los cambios en el ajuste de combustible a corto plazo. Cuando se abre la vlvula EGR, esta desplaza algo de la mezcla aire / combustible. Cuando la vlvula esta cerrada, ingresa ms oxgeno a la cmara de combustin, lo que empobrece de alguna forma la mezcla. El sensor O2 responder con una seal de pobreza al ECM, el que a su vez aumenta la amplitud de pulso de inyeccin. El monitoreo EGR observa para verificar si esta accin a su vez causa un cambio en la seal O2. Estas pruebas se repiten y se prorratean los resultados. Rev:0 01.01.2007 75 FLEM-3ST8K 76. EMS 3 EOBD Diesel Desde Enero de 2004 se aplica el Diagnstico a Bordo para Europa (EOBD) a los motores diesel. Dependiendo de la clasificacin del vehculo, las nuevas regulaciones sern aplicadas como se establece abajo: El sistema EOBD Diesel monitorea el sistema de combustible, el sistema de recirculacin de gases de escape (EGR) as como los componentes asociados y enciende una Luz Indicadora de fallas (MIL) en caso de detectar una falla. Luz Indicadora de Fallas (MIL) Cuando se produce un mal funcionamiento, la luz MIL permanece encendida puesto que se ha detectado una falla y se apaga una vez que se recuperan las condiciones normales, dejando un Cdigo de Diagnstico de Falla (DTC) almacenado en el Mdulo de Control del Motor (ECM). Los circuitos son monitoreados para verificar la continuidad, cortes y en algunos casos los rangos normales de los parmetros. La luz MIL se apagar cuando no se detecta una falla durante tres ciclos subsecuentes de conduccin o cuando la falla a sido eliminada utilizando una herramienta de escaneo. Rev:0 01.01.2007 76 FLEM-3ST8K 77. EMS 3 Cdigos de Diagnsticos de Falla OBD (DTC) Estos cdigos (DTC) son generados por el sistema OBD y son almacenados en la memoria del Mdulo de Control del Motor (ECM). Estos indican el circuito en el que ha sido detectada la falla. La informacin del DTC permanece en la memoria de largo plazo del ECM prescindiendo de si la falla causante del cdigo es continua o intermitente. Aunque el OBD diesel suministre informacin valiosa acerca de un nmero de sistemas y componentes crticos relacionados con las emisiones. Rev:0 01.01.2007 77 FLEM-3ST8K 78. EMS 3 Datos en Cuadro Congelado e Indicador de Estado de Preparacin Datos en Cuadro Congelado Muchos sistemas de combustibles cambian continuamente su calibracin base para compensar los cambios en la presin atmosfrica, temperatura, consumo de combustible, variaciones en los componentes y otros factores. Esta conducta adaptativa es normal ya que esta permanece dentro de los lmites de diseo del sistema. Cuando se producen situaciones que produzcan que el sistema de combustible funcione fuera de sus parmetros designados, por ejemplo, un inyector goteando y otros problemas mecnicos, el sistema EOBD diesel esta diseado para detectar esta condicin anormal de funcionamiento. Si la condicin se produce por un tiempo superior al especificado, se almacenar un DTC. Cuando se almacena el cdigo, tambin se almacenan datos especficos de parmetros relevantes en un cuadro de datos congelados recuperable. Los datos transmitidos desde el ECM sern las lecturas actuales de los sensores y no valores por defecto o sustitutos. Este cuadro de datos congelados puede recuperarse utilizando una herramienta de escaneo genrica. Al seleccionar Cdigo de Diagnstico de Falla en el men de la herramienta de escaneo, se despliegan los DTC al presionar el botn DTAL (detalle) y pueden observarse los datos en Cuadro de Congelado. Rev:0 01.01.2007 78 FLEM-3ST8K 79. EMS 3 Nota: Solamente los DTC relevantes del EOBD Diesel tienen un Cuadro de Datos Congelados!. Indicador de Estado de Preparacin La prueba de estado de preparacin es una revisin realizada por el ECM para comprobar el funcionamiento apropiado de los diferentes componentes del sistema. Despus de una prueba positiva la revisin para estado de preparacin de este componente o funcin se fija. Los sistemas componentes estn agrupados en diferentes clases: 1. Clase del sistema de combustible: Elementos relacionados con el sistema de combustible 2. Clase EGR: Elementos relacionados con el sistema EGR 3. Clase de componentes asociados: Elementos relacionados con los componentes asociados Nota: La condicin del Indicador de Estado de Preparacin puede observarse utilizando la herramienta de escaneo. Rev:0 01.01.2007 79 FLEM-3ST8K 80. EMS 3 Monitoreo del Sistema de Combustible Los componentes del sistema de combustible son monitoreados para verificar circuitos abiertos o en corte y rango normal de funcionamiento. Especficamente estos componentes son: - Sensor de Temperatura del Combustible - Regulador de Presin - Sensor de Presin del Riel - Inyectores Rev:0 01.01.2007 80 FLEM-3ST8K 81. EMS 3 Monitoreo del Sistema EGR El ECM monitorea el flujo de recirculacin de gases de escape (EGR) observando los cambios en el Flujo de Masa de Aire cuando la vlvula EGR es activada a ON y OFF. En el caso de detectar una falla, se genera un Cdigo de Diagnstico de Falla (DTC). Rev:0 01.01.2007 81 FLEM-3ST8K 82. EMS 3 Monitoreo de los Componentes Asociados La entradas anlogas tales como Temperatura del Aire de Admisin (IAT), Temperatura del Refrigerante del Motor, Flujo de Masa de Aire (MAF), Sensor del Pedal del Acelerador (APS), Solenoide de la Compuerta de Descarga son revisados para verificar circuitos abiertos, en corte o racionalidad monitoreando el voltaje de entrada de la seal anloga a digital (A/D). El ECM realiza un autodiagnstico cada vez que el encendido es activado a ON. Rev:0 01.01.2007 82 FLEM-3ST8K 83. EMS 3 Sensores de Oxgeno Rev:0 01.01.2007 83 FLEM-3ST8K Desarrollado por KIA Motors. Todos los derechos reservados. 84. EMS 3 Ion Transiente en la Celda Nernst Con el fin de reducir las emisiones, los motores de automviles modernos controlan cuidadosamente la cantidad de combustible que combustionan. Ellos tratan de mantener la relacin de aire combustible muy cercana al punto estequiomtrico, que es el clculo de la relacin ideal de aire/combustible, utilizando la retroalimentacin de un sensor Lambda. Tericamente, en esta relacin, todo el combustible es quemado utilizando todo el oxgeno del aire. Para los motores a gasolina esta es de alrededor de 14.7:1. Como las condiciones del motor y de conduccin cambian, esta relacin tambin cambia. En ocasiones esta ser ms rica o ms pobre que el 14.7:1 ideal. En los vehculos KIA se aplican diferentes tipos de sensor de oxgeno. Estos tipos pueden ser divididos en dos grupos principales: - Sensor de Oxgeno de banda Estrecha - Sensor de Oxgeno de banda Ancha Los Sensores de Oxgeno de banda estrecha son por ejemplo el de Zirconio y Titanio. El Sensor de Oxgeno de banda ancha es tambin referido como el Sensor de Relacin Aire/Combustible y se aplica en los motores diesel y gasolina. Todos los sensores de oxgeno funcionan electroqumicamente, basados en el principio Nernst. Rev:0 01.01.2007 84 FLEM-3ST8K 85. EMS 3 Celda Nernst El fsico Alemn Walther Nernst (* 25 de Junio de 1864, 18 de Noviembre de 1941) desarrollo los principios termodinmicos de la celda de concentracin en la que se basa el sensor de oxgeno Lambda. Nernst es reconocido con el premio Nbel en 1920 por su trabajo. El voltaje Us del sensor depende de la temperatura del sensor y la relacin entre la concentracin de oxgeno en el aire de referencia y gas de escape. Ion transiente en la Celda Nernst En la superficie del electrodo de platino poroso que esta expuesta a la corriente de gas de escape, la conversin cataltica del oxgeno libre con el monxido de carbono, produce hidrocarburos e hidrgeno. El sensor mide el oxgeno residual o balanceado remanente despus de la conversin. Este contenido de oxgeno residual depende del valor Lambda de los gases de escape. Con el fin de que el sensor de xido de Zirconio funcione, el xido debe ser mvil. Para hacer el xido ms mvil y el sensor ms estable, el xido de Zirconio es adulterado con xido de itrio y calentado sobre 450C Itrio Adulterante El Itrio adulterante introduce un defecto en los cristales de zirconio que deja vacos. En el zirconio slido, algunos iones Zr4+ son reemplazados por iones Y3+ de forma que se producen vacos de oxgeno que permiten al anion xido, O2-, moverse en el slido, suministrando un electrolito slido. Rev:0 01.01.2007 85 FLEM-3ST8K 86. EMS 3 Sensor de Oxgeno de Zirconio del Tipo Planar El sensor de oxgeno de dixido de zirconio es una celda galvnica de concentracin de oxgeno que utiliza un electrolito en estado slido de unidad de cermica de dixido de zirconio estabilizada con xido de itrio. El elemento sensor esta abierto a la atmsfera en un extremo y cerrado en el otro. Montado en ambas superficies, interior y exterior de ncleo cermico hay electrodos de platino permeables al gas. El electrodo de platino del exterior acta como un catalizador para soportar reacciones en los gases de escape que ingresan, este tambin tiene una capa de cermica porosa para protegerlo contra la contaminacin. La cavidad interior esta abierta a la atmsfera la que sirve como unidad de gas de referencia. Rev:0 01.01.2007 86 FLEM-3ST8K 87. EMS 3 El Sensor de Oxgeno de Zirconio funciona electroquimicamente, en el principio Nernst. Cuando el electrolito cermico se calienta a 350C o a mayor temepratura este conduce iones de oxgeno. Entonces como un electrodo poroso de platino esta expuesto a la atmsfera y el otro a los gases de escape, las diferencias en la densidad inica de los gases en cualquier extremo del electrodo tiende a entrar en equilibrio. Esto origina un flujo de iones desde el aire atmosfrico a travs de la cermica y los gases de escape. Este flujo de iones a travs de la cermica roduce el voltaje medible. Los Sensores de Oxgeno de Zirconio no detectan la presencia de oxgeno. Lo que hacen es generar un voltaje relacionado con la diferencia en el contenido de oxgeno de la atmsfera y los gases de escape. Como la cantidad de oxgeno residual en el escape (siempre menor a la referencia del sensor) cambia, la salida del sensor varia desde 0V a 1V. Con la relacin aire / combustible ideal de 14.7:1 (conocida como la relacin estequiomtrica) la salida es 0.45V a 0.5V. Es muy importante comprender que variaciones muy pequeas alejadas de la relacin ideal de aire / combustible producirn que la salida del sensor oscile entre sus extremos rico y pobre, por esta razn son llamados sensores de banda estrecha, ellos son capaces solamente de producir una seal proporcional al contenido de oxgeno en el escape en un rango estrecho alrededor del punto ideal estequiomtrico. Rev:0 01.01.2007 87 FLEM-3ST8K 88. EMS 3 Puede considerarse un sensor O2 de banda estrecha como un interruptor que cambia su salida de baja a alta y de vuelta cada vez que la relacin aire/combustible cambia de su mezcla ideal 14.7:1. El Mdulo de Control del Motor (ECM) y Mdulo de Control del Tren de Potencia (PCM) utilizan esta seal rescatando el promedio de mltiples lecturas y ajusta constantemente la apertura del inyector de combustible para mantener el promedio de la lectura de voltaje de los sensores en 0.45V. Por esta razn la falla y an los sensores O2 defectuosos no generan un cdigo de error inmediato. El ECM tiene que monitorear el sensor en el modo de lazo cerrado por un perodo de tiempo antes para reconocer que su salida no esta cambiando, o no esta cambiando lo suficientemente rpido o dentro del rango apropiado. Esto puede tomar tanto como 3 a 5 minutos de conduccin con velocidad estable. Es necesaria una velocidad estable para asegurar que el ECM permanece en el modo de lazo cerrado durante el tiempo suficiente para conseguir una lectura promedio limpia. La conduccin a otra velocidad que no sea estable (alrededor de la ciudad) fuerza al ECM a cambiar de modo de lazo abierto durante la aceleracin y desaceleracin, cada transicin reinicia el acumulador de prorrateo. Rev:0 01.01.2007 88 FLEM-3ST8K 89. EMS 3 Sensor de Relacin de Aire/Combustible Los nuevos estndares NLEV (National Low Emission Vehicle) ms Californias LEV (Low Emission Vehicle), ULEV (Ultra Low Emission Vehicle) y estndares SULEV (Super Ultra Low Emission Vehicle) requieren un control muy preciso de la relacin aire/combustible. La reciente generacin de sensores de oxgeno ha sido llamada sensores Lambda de banda ancha o sensores de relacin aire/combustible debido a que ellos suministran una informacin precisa de la relacin exacta de aire/combustible sobre un rango ms amplio de mezclas, desde Lambda 0.7 (relacin aire/combustible 11:1) a aire puro. El sensor de oxgeno de banda ancha es un sensor de 5 cables que lee oxgeno de forma muy similar al sensor tradicional de oxgeno. Este utiliza la ltima construccin planar con elemento sensor especial de dos partes para medir cuanto oxgeno hay en el escape. En comparacin con un sensor de oxgeno usual de zirconio o titanio, el Sensor de Oxgeno de banda ancha puede medir la relacin aire/combustible en un rango mucho ms amplio. Celda de Referencia La celda de referencia funciona como un sensor de oxgeno comn de titanio. Esta entrega una seal de voltaje (VS) basada en la mezcla. Una salida de bajo voltaje = mezcla pobre, una salida de alto voltaje = mezcla rica. Rev:0 01.01.2007 89 FLEM-3ST8K 90. EMS 3 Aire Como la Celda de Referencia funciona de manera semejante al Sensor de Zirconio convencional, un extremo de la celda esta abierto a la atmsfera. Celda Bomba Esta celda en conjunto con una reaccin cataltica en la superficie de los electrodos, puede descargar el oxgeno excesivo o bombear oxgeno desde el gas de escape que rodea la cavidad de la celda, dependiendo de la direccin de la corriente IP. El objetivo es mantener un valor Lambda 1 dentro de la cmara de difusin. Circuito Calefactor Este circuito calienta el sensor de oxgeno de banda ancha hasta la temperatura de funcionamiento de 700C a 800C dentro de 10 segundos. Resistor Cada sensor de oxgeno de banda ancha esta individualmente calibrado y un resistor integrado al cuerpo del conector esta ajustado con lser a este valor. Rev:0 01.01.2007 90 FLEM-3ST8K 91. EMS 3 La celda de referencia todava mide la relacin aire/combustible como lo hace un sensor de oxgeno de banda estrecha. Para conseguir precisin adicional, la celda bomba utiliza un ctodo y nodo de bomba calefaccionado y algo de oxgeno desde el escape hacia la cmara de difusin entre la referencia y la celda bomba. La celda de referencia y la celda bomba estn cableadas en conjunto de manera que toman una cierta cantidad de corriente mantener un nivel balanceado dentro de la cmara de difusin. Mezcla Pobre Cuando a mezcla es pobre la seal de salida generada por la celda de referencia es inferior a 450mV (VS). El circuito de control dentro del Mdulo de Control del Motor (ECM), Mdulo de Control del Tren de Potencia (PCM) suministra una corriente (positiva) a la celda bomba (IP). La celda bomba descarga el oxgeno excesivo desde es espacio de difusin al exterior para mantener el valor lambda en 1 dentro del espacio difusin. El PCM calcula la relacin estequiomtrica basado en la cantidad y direccin del flujo de corriente. Mezcla Rica Cuando la mezcla es rica, la seal de salida generada por la celda de referencia es superior a 450mV (VS). El circuito de control dentro del PCM suministra una corriente negativa a la celda bomba (IP). La celda bombea oxgeno desde los gases de escape alrededor de la cmara de difusin para mantener el lambda en 1 dentro de sta. El PCM calcula la relacin estequiomtrica basado en la cantidad y direccin del flujo de corriente. Rev:0 01.01.2007 91 FLEM-3ST8K 92. EMS 3 Filtro Catalizador de Partculas Rev:0 01.01.2007 92 FLEM-3ST8K Desarrollado por KIA Motors. Todos los derechos reservados 93. EMS 3 Finalidad del Filtro de Partculas Finalidad del Filtro de Partculas Durante la combustin se producen los siguientes gases en el escape: dixido de carbono (CO2), monxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), xido de nitrgeno (NOx) y holln. Hasta donde es posible, el control del aire de admisin y de la inyeccin de combustible aseguran una combustin completa de la mezcla y as se reduce la cantidad de sustancias txicas en el gas de escape. El control de las emisiones remueve el mximo de contaminantes posibles. Al incorporar el Catalizador de Oxidacin Diesel se reduce la cantidad relativamente alta de xido de nitrgeno (NOx) en los gases de escape. El catalizador por oxidacin diesel convierte el xido de nitrgeno del gas de escape en nitrgeno. Debido a la introduccin de los sistemas de Inyeccin Diesel por Riel Comn (CRDI), la salida de Material Particulado (PM) del vehculo se reduce, pero, debido a las altas presiones de inyeccin, el material particulado es mucho ms pequeo y por lo tanto muy peligroso para el ser humano. Con el fin de cumplir con las demandas para los vehculos con baja emisin de particulados (regulacin EURO 4, 25mg/km), se aplican filtros de partculas a los modelos con cilindrada del motor de 2000cm como mnimo. Rev:0 01.01.2007 93 FLEM-3ST8K 94. EMS 3 Material Particulado (PM) La definicin viene desde el ao 1987 y fue establecida como un estndar nacional de calidad del aire para Material Particulado (brevemente llamado PM) de la Agencia de Proteccin del Medio Ambiente de US-Amrica (EPA). Esto representa un cambio fundamental en la evaluacin de las emisiones. Mientras que el total de emisiones era considerado anteriormente, ahora el enfoque esta en la cantidad irrespirable de emisiones. El material particulado es esencialmente responsable de los efectos de la contaminacin del aire y sus efectos en la salud actualmente. Estos efectos van desde enfermedades de las vas respiratorias (por ejemplo tos) pasando por el aumento de acumulaciones asmticas hasta el cncer al pulmn. Mientras ms pequea es la partcula (dimetros inferiores a 0,1 m), ms profundamente pueden penetrar en el pulmn. Las siguientes sustancias pueden encontrarse en el material particulado: - Fracciones Orgnicas Solubles (SOF): Partculas de combustible sin quemar, partculas de aceite - Fracciones Slidas: Polvo, holln, humo, vapor y otras partculas pequeas de materias slidas que estn relacionadas o se mueven en el aire. - Sulfatos: Por ejemplo cidos o Agua. Rev:0 01.01.2007 94 FLEM-3ST8K 95. EMS 3 Construccin y Principio de Funcionamiento Hay dos tipos diferentes de Filtros de Partculas ampliamente utilizados en la industria automotriz referidos como Filtro de Partculas Diesel (DPF) o Filtro Catalizador de Partculas (CPF). En un DPF, el catalizador por oxidacin y el filtro de partculas estn separados, mientras que en un CPF ambos componentes estn incorporados en un solo cuerpo. El DPF y CPF filtran las partculas de holln en los gases de escape por medio de un filtro poroso. Las paredes del filtro pueden estar compuestas de diferentes materiales porosos, que generalmente contienen fibras o polvos. Las fibras o el polvo consisten en cermicas. Las cermicas clsicas son la corderita y carburo de silicio (SiC). Se utiliza una estructura de canales, donde los canales estn mutuamente bloqueados por una celda tapn. El gas de escape es forzado a fluir a travs de las paredes cermicas porosas. Los filtros de partcula tienen una relacin muy alta de separacin (> 95%) para partculas de todos los tamaos. Es comn un pequeo aumento en el consumo de combustible. Este incremento puede deberse a la regeneracin (post inyeccin) y por la alta contrapresin de escapes causada por el filtro. En la prctica este efecto es sin embargo difcilmente comprensible. Rev:0 01.01.2007 95 FLEM-3ST8K 96. EMS 3 Ciclos de Conduccin y Regeneracin del Filtro Los depsitos de partculas (holln) se acumulan en las paredes del filtro y causan una diferencia de presin producida por la relacin del flujo de escape. El aumento de la presin diferencial es por lo tanto una funcin de las partculas almacenadas. Con el fin de proteger el motor diesel contra una muy alta contrapresin de escape, las partculas deben ser quemadas en intervalos regulares con una alta presin diferencial. Este proceso es llamado regeneracin. El monitoreo de la presin diferencial y la introduccin de la regeneracin son ejecutados por el Mdulo de Control del Motor (ECM) / Mdulo de Control del Tren de Potencia (PCM). Para quemar las partculas de holln, se necesitan altas temperaturas. Para aumentar la temperatura de los gases de escape existen diferentes tcnicas que pueden ser combinadas. Ciclo de Conduccin Urbano Durante la conduccin en la ciudad, la temperatura de los gases de escape es muy baja (alrededor de 200C). Los principales contaminantes durante la conduccin en ciudad son los Hidrocarburos (HC) y el Monxido de Carbono (CO). Ellos son oxidizados en el catalizador con una alta relacin de conversin. El gas es purificado de forma que slo el Dixido de Carbono (CO2) y vapor son evacuados por el escape. Rev:0 01.01.2007 96 FLEM-3ST8K 97. EMS 3 Ciclo de Conduccin Extra Urbano Durante la conduccin extra urbana, la temperatura de los gases de escape alcanza entre 300C ~ 450C. Se acumula holln en la seccin posterior del filtro de partculas, como se muestra en la figura #1. Bajo estas condiciones de conduccin, se forma Oxido de Nitrgeno (NO). En condiciones apropiadas de temperatura, por ejemplo durante una alta velocidad de conduccin, el Oxido de Nitrgeno (NO) reacciona con el oxgeno en los gases de escape. Esta reaccin, NO convirtindose en Dixido de Nitrgeno (NO2) tiene lugar solamente en la presencia de un catalizador. El NO2 es un gas muy reactivo. Es capaz de reducir la acumulacin de holln o hasta de quemar el holln como se muestra en los destellos rojos de la figura #2. El catalizador puede oxidar el NO, el que aparece como un producto intermedio durante la quema del holln, convirtindolo en NO2. Rev:0 01.01.2007 97 FLEM-3ST8K 98. EMS 3 Conduccin en Autopista Durante la conduccin en autopista, los gases de escape alcanzan una temperatura sobre 600C. La figura #3 muestra un filtro que esta cargado con holln. Debido a la alta velocidad de conduccin, la temperatura es suficiente para encender el holln. Este comienza a quemarse en la parte delantera del filtro (indicado en los destellos rojos). Aparece Monxido de Carbono (CO) como un producto intermedio. El catalizador oxida el CO convirtindolo en Dixido de Carbono (CO2). Esto produce calor que adems promueve el proceso de quemado. La quema del holln aumenta intensamente, especialmente en la seccin posterior. Bajo estas condiciones de conduccin el filtro puede ser completamente regenerado sin ninguna estrategia especial de control del motor. Regeneracin Dinmica del Filtro Con el fin de alcanzar temperaturas de quemado de al menos 600C bajo condiciones urbanas de conduccin, se necesitan estrategias especiales de control del motor. El holln se produce en el extremo del filtro de partculas, como se muestra en la figura #4. Bajo condiciones urbanas de conduccin, este holln no puede ser removido nicamente por la reaccin con Dixido de Nitrgeno (NO2). El procedimiento de control del motor bajo esta condicin consiste en elevar la temperatura de los gases de escape agregando dos post inyecciones. El holln alcanza la temperatura de encendido y se quema (figura #5). La combustin conduce a la formacin usual de Dixido de Carbono (CO2). El Monxido de Carbono (CO) que se forma como un producto intermedio es oxidado catalticamente. El calor de la reaccin adicionalmente promueve la quema de holln. De esta manera el filtro puede ser completamente regenerado. Rev:0 01.01.2007 98 FLEM-3ST8K 99. EMS 3 Revisin del Sistema El sistema de Filtro Catalizador de Partculas (CPF) esta compuesto por dos Sensores de Temperatura de Gas de Escape (EGTS) y un Sensor de Presin Diferencial (DPS). Las entradas del sensor son necesarias para monitorear la saturacin del filtro de partculas y para iniciar y controlar el ciclo de regeneracin. Rev:0 01.01.2007 99 FLEM-3ST8K 100. EMS 3 Sensor de Presin Diferencial y Sensor de Temperatura Sensor de Presin Diferencial Este sensor (DPS) se utiliza para monitorear la cantidad de partculas almacenadas en el filtro. El DPS esta ubicado dentro del compartimiento del motor al lado derecho del torpedo. Esta conectado a puntos de medicin delante y atrs del elemento del filtro a travs de tuberas metlicas y mangueras de goma. El DPS mide la presin adelante y atrs del elemento del filtro de partculas. Mientras ms partculas hay almacenadas dentro del filtro, menos gas de escape puede fluir a travs de l, causando de esta forma un aumento de presin (contrapresin) en la parte delantera del elemento. Bajo esta condicin la presin detrs del filtro disminuye. Esta diferencia de presin es medida por el DPS. Este es un sensor del tipo piezo elctrico. La presin en ambas mangueras acta contra un diafragma que se deforma dependiendo de las diferencias de presin. El DPS solamente reacciona ante diferencias de presin. No puede medirse presin diferencial si esta es igual en ambos lados del sensor!. Nota: Los parmetros deben ser reiniciados cuando se reemplaza el DPS! Referirse a la Seccin de Servicio y Diagnstico en este manual para mayor informacin. Rev:0 01.01.2007 100 FLEM-3ST8K 101. EMS 3 Sensor de Temperatura Se utilizan dos Sensores de Temperatura del Gas de Escape (EGTS) para medir la temperatura del flujo de escape. El EGTS #1, localizado en la parte delantera del Catalizador por Oxidacin, se utiliza para prevenir la sobrecarga trmica y daar el Turbo Cargador y el Catalizador. Nota; La posicin del EGTS#1 difiere entre los modelos! El EGTS #2, localizado entre el Catalizador y el Filtro de Partculas, es utilizado por el ECM/PCM para decidir si se ha alcanzado la temperatura necesaria de los gases de escape para la regeneracin del filtro de partculas. Ambos sensores son del tipo de Coeficiente Negativo de Temperatura (NTC). Las seales de salida de ambos sensores pueden observarse en los datos actuales. El EGTS#1 es tambin referido como T3 VGT en el Manual de Servicio y el EGTS#2 es tambin el referido en el Manual de Servicio como T5 CPF. Rev:0 01.01.2007 101 FLEM-3ST8K 102. EMS 3 Entradas y Salidas La carga del filtro de partculas (A) es constantemente calculada por el ECM/PCM. Las mayores entradas para el clculo son la carga del motor (sensor de posicin del estrangulador, TPS) y las rpm del motor (sensor de posicin del cigeal, CKP). Tambin se toman en cuenta otras seales tales como Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT), Temperatura de Aire de Admisin (IAT), Seal de Velocidad del Vehculo (VSS), Temperatura de Gas de Escape 1/2 (EGTS 1/2) y Sensor de Presin Diferencial (DPS), para calcular la saturacin del filtro. La regeneracin del filtro tambin puede producirse bajo condiciones de conduccin extra urbanas. Esta condicin de regeneracin es detectada por el EGTS#2 y tambin se toma en cuenta para calcular la saturacin de filtro de partculas. Basado en las seales de entrada mencionadas arriba, el intervalo de regeneracin del filtro es calculado por el ECM/PCM. El Sensor de Presin Diferencial (DPS) debe confirmar el clculo dinmico (B) del ECM/PCM. Si los valores medidos por el DPS no concuerdan con el clculo del ECM/PCM, se origina un Cdigo de Diagnstico de Falla (DTC). Bajo esta condicin se enciende la Luz Indicadora de Fallas (MIL). Las principales razones para generar un DTC son: - Muchas regeneraciones fallidas - Muchas regeneraciones interrumpidas en una etapa temprana - Filtro de partculas saturado Rev:0 01.01.2007 102 FLEM-3ST8K 103. EMS 3 Regeneracin Dinmica Si el ECM/PCM decide que el filtro de partculas necesita ser regenerado, se inicia una regeneracin dinmica. Durante este proceso se agregan dos post inyecciones al patrn de inyeccin. La primera post inyeccin se produce muy cerca de la inyeccin principal. El propsito de sta es aumentar la temperatura de combustin aproximadamente a 450C. Por lo tanto la cantidad de combustible inyectado aumenta y la vlvula EGR se cierra. El ECM/PCM cierra parcialmente el Actuador de Control del Estrangulador para reducir la cantidad de aire en la admisin. Cuando la temperatura medida en los gases de escape es de aproximadamente 350C con el EGTS#2, se agrega una segunda post inyeccin al patrn de inyeccin. El combustible inyectado de esta segunda post inyeccin no se quema dentro de la cmara de combustin sino que se vaporiza y es quemada en el catalizador. Cuando la temperatura medida por el EGTS#2 alcanza aproximadamente 580C, se inicia un contador en el ECM/PCM. El ECM/PCM detiene el ciclo de regeneracin despus de aproximadamente siete minutos deteniendo ambas post inyecciones. La cantidad de combustible para la post inyeccin se calcula sobre la base de la carga del motor y las rpm. Este se corrige adicionalmente con la temperatura del refrigerante del motor, temperatura de aire de la admisin y las seales del sensor de velocidad del vehculo. El proceso de regeneracin es monitoreado constantemente por los Sensores de Temperatura del Gas de Escape #1 y #2 y el Sensor de Presin Diferencial (DPS). Rev:0 01.01.2007 103 FLEM-3ST8K 104. EMS 3 Decisin del Modo de Regeneracin Si la saturacin calculada del filtro alcanza un valor de aproximadamente 100%, el ECM/PCM inicia la regeneracin dinmica. La regeneracin dinmica puede iniciarse solamente bajo las siguientes condiciones: 1. Kilometraje:>1000km 2. Velocidad del motor: 1000 4000rpm 3. Carga del motor: alrededor de 0.7 bar (8mg/st) 4. Velocidad del vehculo: > 5km/h 5. Temperatura del Refrigerante del Motor: >40C La carga saturacin del filtro cae bajo 100% despus de un ciclo de regeneracin. Si no puede realizarse una regeneracin del filtro debido a las condiciones de conduccin (baja velocidad / distancias cortas) y la saturacin calculada del filtro excede de un cierto umbral, se genera un Cdigo de Diagnstico de Falla (DTC) y se enciende la luz MIL. Bajo estas circunstancias es necesario desarrollar un Servicio de Regeneracin (esttico). Rev:0 01.01.2007 104 FLEM-3ST8K 105. EMS 3 Criterio de interrupcin de la regeneracin Un ciclo de regeneracin puede ser interrumpido bajo las siguientes condiciones: - El valor de temperatura medido por el sensor de temperatura de gas de escape es muy alto - El valor de temperatura medido por el sensor de temperatura del gas de escape es muy alto - La cantidad de combustible inyectado es muy alta o muy baja - RPM del motor muy altas o muy bajas - Encendido OFF - Corte de Inyeccin de combustible Regeneracin de Servicio (esttica) Bajo ciertas condiciones de conduccin, por ejemplo, slo en distancias cortas o baja velocidad de conduccin, la regeneracin del filtro no puede ser ejecutada por el ECM/PCM. Entonces se enciende permanentemente la luz MIL para indicar al cliente que debe ingresar al taller. Bajo esta condicin es necesaria una Regeneracin de Servicio (esttica) del filtro de partculas. Referirse a la seccin de Servicio y Diagnstico en este manual. Rev:0 01.01.2007 105 FLEM-3ST8K 106. EMS 3 Servicio y Diagnstico Regeneracin de Servicio (esttica) Condicin Forzada de Regeneracin: - Temperatura del Refrigerante del Motor: alrededor de 70C - Motor en Ralent - Rango P (AT) o Neutro (MT) - Voltaje de batera normal - Cargas elctricas en ON (ventilador del A/C a mxima velocidad, faros principales ON, Desempaador Trasero ON, etc). Seleccionar Control del Motor en el men del HI-SCAN Pro y elegir Regeneracin del CPF. Luego confirmar los datos desplegados para distancia total conducida, distancia conducida desde la regeneracin, extensin cubierta de conduccin y tiempo del motor en ON presionando el botn enter. El motor ahora funcionar a una alta velocidad de ralent hasta finalizar el ciclo de regeneracin. Rev:0 01.01.2007 106 FLEM-3ST8K 107. EMS 3 Reemplazo de Componentes Al reemplazar los componentes del sistema CPF tales como Sensor de Presin Diferencial (DPS), Unidad CPF, Sensor de Flujo de Aire, etc. Los valores deben ser reiniciados. Seleccionar el componente apropiado desplegado en el men del HI-SCAN Pro. Rev:0 01.01.2007 107 FLEM-3ST8K