Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

1

1. Introducción: Dado que en los automóviles modernos tenemos una importante cantidad cuerpos de aceleraciones motorizados o TAC en el presente módulo se detalla la construcción de una herramienta que nos permitirá probar el correcto funcionamiento de un cuerpo de mariposa motorizado.

2. CUERPO DE MARIPOSA MOTORIZADO.

En los sistemas de control electrónico del acelerador se trata de llevar la aceleración completamente controlada, esto trae ventajas como la precisa aceleración y la reducción de la contaminación, sobre todo en condiciones de velocidad constantes, en las cuales la velocidad puede ser muy controlada y además se hará en función de la sonda de oxigeno controlando de esta manera los gases de escape. Esta gestión electrónica se basa en modificar todas las condiciones de aceleración del motor con un control directo por parte de PCM, acelerando el motor hasta donde los límites del mismo son seguros o solo en condiciones que no logren un exagerado nivel de emisiones. Para esto el módulo de control toma parte de varios sensores como lo muestra la figura y además de esto controla lo que antes hacían sistemas que eran muy vulnerables al desgaste como eran los sistemas de marcha mínima. Por tratarse de un sistema que controla toda la aceleración del motor, no se permite ningún error por parte del PCM por esta razón el cuerpo de mariposas quedara en una estrategia de límite de revoluciones en el momento que se detecte alguna inconformidad de funcionamiento del motor o de los sistemas verificación TP y APP. Cada fabricante dispone de un arreglo para sus cableados y mecanismos pero en general se pueden presentar dos tipos de configuraciones.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

2

Configuración A:

Configuración B: En esta configuración el control ECT esta dentro del ECM.

Cuerpo mariposas motorizado - Componentes: APP Sensor de posición del pedal de acelerador

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

3

El APP o sensor de posición del pedal del acelerador (Acelerador-Pedal-Posición), puede ir colocado en el conjunto del mismo pedal. Existe también la posibilidad de que un cable de comando se dirija hasta este sensor y el mismo se encuentre bajo el capot. El conductor ahora ejerce su acción sobre un resorte y mueve un conjunto de potenciómetros dentro del APP. Existen APP de dos y tres potenciómetros, veamos las conexiones de un APP de dos potenciómetros.

El Sensor de posición del pedal de acelerador APP puede tener 2 o 3 potenciómetros en su interior (APP1 - APP2 - APP3) En el caso del APP de 2 potenciómetros, las señales de estos suelen ser diferentes, por lo general

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

4

mientras el voltaje de un potenciómetro aumenta al mover el pedal del acelerador, la del otro decrece. La unidad de control permanentemente analiza cómo evolucionan los potenciómetros, esto significa que las tensiones que recibe de estos deben estar dentro de rangos prefijados. Si un potenciómetro para una posición del acelerador da un valor de tensión, el otro debe dar también un valor que debe estar dentro del rango esperado por la unidad de control. En otras palabras, si un voltaje está en un valor el otro debe estar también en un valor esperado por la unidad de mando.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

5

La mariposa esta en una condición de reposo un poquito abierta (1200 RPM aprox.). Esta condición de reposo se consigue por resortes antagónicos en el eje de la mariposa. A partir de esa posición es posible cerrar la mariposa o abrirla, esto se logra según la polaridad aplicada al actuador Motor. Para una polaridad aplicada sobre el motor, la mariposa se cerrará y para la otra polaridad se abrirá.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

6

3. Desarrollo del probador

Para desarrollar el probador se utiliza un circuito electrónico que genera pulsos

para de excitación para el motor dc que se encuentra en el TAC.

Posteriormente realizaremos algunas pruebas de funcionamiento y

comprobación del funcionamiento de este equipo y por último se verificarán las

señales que llegan al cuerpo de mariposa motorizado.

3.1 Desarrollo del circuito

Para elaborar el equipo probador es necesario recurrir a ciertos componentes

electrónicos como elementos semiconductores, elementos pasivos, entre otros.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

7

Componentes Pasivos:

Se puede definir a los componentes pasivos como aquellos que no producen amplificación y que sirven para controlar la electricidad, colaborando al mejor funcionamiento de los elementos activos (los cuales son llamados genéricamente semiconductores).

Los componentes pasivos están formados por elementos de diversas clases y se tendrán que considerar independientemente, ya que son diferentes sus objetivos, construcción y resultados, de modo que se pueden a dividir en tres grandes grupos:

1. Resistencias. 2. Condensadores. 3. Bobinados.

1-Resistencias.

Las resistencias se pueden definir como aquel componente que pone cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Es decir, ofrece resistencia a dejarse atravesar por la corriente eléctrica en los más variados valores según el tipo de componente, de modo que pueden cumplir diversas funciones.

Las resistencias, son los elementos que más abundan en los circuitos

electrónicos. Cuando vemos un circuito electrónico de cualquier modulo que

contenga semiconductores, las veremos con profusión, distinguidas en seguida

por aros de vivos colores que las envuelven y que indican el valor de su

resistencia óhmica o también con una escritura numérica o alfa numérica.

Resistencias variables:

Un potenciómetro, tal como se ve en la Figura, es un componente de tres terminales, entre dos de ellos se encuentra depositada una resistencia sobre un substrato de material aislante, el tercer terminal está conectado a un patín deslizante que hace contacto con la superficie de dicha resistencia, de esta forma se logra tener una resistencia variable si se lo conecta adecuadamente.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

8

2. Condensadores o Capacitores. Si se quiere entender un poco el significado de los condensadores, se tiene que en el Automóvil el condensador más grande que se tiene es la batería, ella absorbe un incremento en el voltaje generado por el alternador y estaría en capacidad de luego entregarlo en un momento que el generador cargue menos que ese voltaje que anteriormente cargo, manteniendo así lo mas constante posible la tensión del sistema.

Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico.

El condensador tendrá una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir.

• Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F), nano faradios (nF=10-9 F) y pico faradios (pF=10-12 F).

• • Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un

condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.

• Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

9

indicada sobre su cuerpo.

• Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.

3.2 Regulador de Tensión

Un regulador tiene como función mantener la tensión de salida “Vo” en un valor predeterminado, sobre el rango esperado de corriente de carga, independientemente de las variaciones de la corriente de la carga, la tensión de entrada al regulador Vi y la temperatura T.

Si se quisiera plasmar un regulador en un diagrama de bloques lo más próximo a lograrlo en líneas generales seria lo siguiente:

El conexionado usual para los pines de estos componentes es como el mostrado en la figura inferior.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

10

Este tipo de componentes también tienen su propia carta de referencia de

valores DATASHETS. El cuadro inferior se puede apreciar una de ellas para un

regulador muy usual denominado 7805.

3.3 Circuito Integrado NE555

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

11

El 555 tiene varios modos de funcionamiento:

Monoestable: En este modo, los 555 funciona como un generador de impulsos

"one-shot". Las aplicaciones incluyen, detección de falta de pulso

temporizadores, interruptores táctiles, divisor de frecuencia, la medición de

capacitancia y modulación de ancho de pulso (PWM) entre otras.

Esquema de un 555 en el modo monoestable

Astable (funcionamiento libre): El 555 puede operar como un oscilador . Los

usos incluyen LED y luces de la lámpara, la generación de pulsos, relojes de la

lógica, la generación de tonos, alarmas de seguridad, la posición de modulación

de impulsos , etc

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

12

Los valores de R1, R2 y C determinan el pulso que va a generar y su frecuencia,

Es conveniente para el cálculo usar un calculador de Internet como por ejemplo:

http://freespace.virgin.net/matt.waite/resource/handy/pinouts/555/

O también buscar en Google colocando NE555 calculador. Aparecerán varios.

Para nuestro diseño seleccionamos

R1= 47 K R2= 150K C=0.033uf

Y tendremos un pulso T1= 4.5 mseg y T2=3.4 mseg y Frec= 125Hz

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

13

3.4 Transistor de Potencia: Utilizamos un TIP142 que es un transistor Darlington que posee los siguientes características de trabajo.

3.5 Esquema electrónico:

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

14

3.5 Circuito Impreso

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

15

4- Montaje en gabinete:

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

16

ESQUEMA DE PINES

PIN Denominación Función

1 TAC NEGATIVO

2 TAC POSITIVO

Señal pulsante para comandar el TAC

3 1 Señal de Potenciómetro 1

4 2 Señal de potenciómetro 2

5 M Masa potenciómetros

6 5V Alimentación de 5v para los potenciómetros

7 Alimentación Equipo Alimentación de 12v

8 Masa Equipo Negativo de 12v

Prueba y Mediciones. En este apartado desarrollamos algunas pruebas que nos permitirán observar el funcionamiento del dispositivo. Medición de TP1 y TP2. Para la siguiente prueba elaboramos una tabla en donde tomamos varios valores de voltaje, partiendo desde el punto cero es decir cuando no está accionado el cuerpo motorizado hasta el punto de apertura total de la mariposa. Dando como resultado la siguiente tabla y gráfico.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

17

TP1 TP2 Amperes

3,83 3,98 0,7

3,77 3,94 0,9

3,31 3,87 1

2,81 4,03 1

2,6 4,13 1

1,95 4,53 1,1

1,7 4,68 1,1

1,54 4,78 1,2

El consumo de corriente aproximadamente es de 1,3 amperes el momento que la mariposa se encuentra totalmente abierta. Las señales de voltaje son invertidas, es decir que mientras la del TP1 va disminuyendo la del TP2 aumenta y viceversa, con esto lo que se logra es una mayor efectividad en el control del cuerpo motorizado por parte del ECM o ECU del motor.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

18

Medición con el Osciloscopio. A continuación mostramos el esquema para la conexión del osciloscopio para poder medir y verificar la señal pulsante que llega al TAC y observar la variación del pulso.

Probador de TAC

Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094

http://www.cise.com

19

Forma de Onda La forma de onda que obtuvimos en la medición la podemos observar en la siguiente figura:

Al analizar la presente señal podemos observar que se trata de una señal pulsante que llega a los 12v de tensión máxima, si consideramos las escalas del osciloscopio que en voltaje está en 5v/Div y vemos que esta llega dos cuadros completos y un valor extra que está por encima del segundo cuadro dando aproximadamente 2 voltios más. Notas:66666..666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666