seminario sistema de control adaptativo de combustible colima( 2012)

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Sistemas de control adaptativos de combustible

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Agenda …

• Definir las señales de entrada y de salida del ECM.

• Metodo te trabajo open loop y close loop.

• Factor de Contribucion de los sensores para la administracion de la mezcla aire/combustible.

• En un Diagnostico,Decidir cuando utilizar el scanner, datos graficos o el osciloscopio.

• Revisar casos de estudio de fallas reales.

• Shopstream connect


Resumen primer seminario

Diagnóstico, Como llegar a la Meta


Las dos salas de control –Tech Tip

-------PCM---------------PCM--------

OBD-II RoomOBD-II Room

OEM RoomOEM RoomVIN EspecíficoVIN-Específico

Global OBDGlobal OBD

Hago mucho más que él, Hago mucho más que él, Hago mucho más que él, Hago mucho más que él,

obviamente, se lo obviamente, se lo obviamente, se lo obviamente, se lo

atribuyo al fabricanteatribuyo al fabricanteatribuyo al fabricanteatribuyo al fabricante

He venido a ayudar He venido a ayudar He venido a ayudar He venido a ayudar

con “la técnica poscon “la técnica poscon “la técnica poscon “la técnica pos----

venta” y controlo el venta” y controlo el venta” y controlo el venta” y controlo el

motor de prueba!motor de prueba!motor de prueba!motor de prueba!

Datos Datos Ingresados


Recordatorio Importante –Tech Tip

• La mayoría de códigos de problemas se refieren a un circuito específico, No a una Parte!

• El reemplazo de la parte sin primero probar el circuito podría no resolver el problema.


Información Gráfica de Datos

Fácil ver problemas

intermitentes

La figura nos dice una historia


OSCILOSCOPIODIAGNÓSTICO PARA LA META


Limitador de corriente

PCM se apaga

PCM encendido

Amp ramp a través de iny de devanador de bobina

El Inyector se abre


Que porcentaje de problemas de

manejabilidad de un vehiculo, estan

relacionadas con el control de la mezcla

de aire/combustible ?

Porque es importante revisar el sistema de control de combustible?


Why Fuel Control?

Air and Fuel Management

50%

Component Failures PCM,

Sensors, Actuators, ect.

20%

Other systems, Mechanical

Failure, Timing, Connection

Wear and Tear, etc.30%


Que sistemas o componentes, provocan este alto porcentaje?

• Volumen y presión de combustible.

• Valores de los sensores incorrectos o fuera de rango.

• Fugas de vacio. (no medidas por el sensor MAF)

• Problemas mecánicos incluyendo:

– Flujo de EGR y EVAP.

– Inyectores pegados o con fugas.


En los vehiculos actuales, el sistema de control de combustible es

administrado por el sistema OBDII ?

• OBDII esta estrictamente orientado a emisiones.

• OBDII encenderá la luz MIL. Cuando el porcentaje de las emisiones de HC, CO, y NOx, sobrepasen el 1.5%. De acuerdo con la FTP.( federal test procedure) el cual regula los estandares de cada vehiculo.


OBD II Code Structure


• El primer carácter es generalmente la letra P identifica el controlador (tren de potencia).

• The first digit identifies who set the DTC.

• 0 = OBD II Global, 1 = Manufacturer• El segundo dígito identifica el sistema de vehículo específico que tiene el fallo.

Estos son los identificadores del tren de potencia :• 1 = Fuel and Air Metering

• 2 = Fuel and Air Metering (injector circuit malfunctions only)

• 3 = Ignition System or Misfires

• 4 = Auxiliary Emission Controls

• 5 = Vehicle Speed Control and Idle Control System

• 6 = Computer Output Circuit

• 7 = Transmission

• 8 = Transmission

Emission Related OBD II Code Structure

Top 5 are Fuel / Air mixture related


Involucra aire /

combustible

Top 10 Performance/Emissions DTCs?


CONTROL DE COMBUSTIBLE:

• Señales de entrada- cualquier dato que

recibe la computadora, es utilizado por el PCM para calcular la mezcla aire/combustible, y mantener los niveles de emisiones dentro de los

parametros establecidos.

• Señales de salida- El PCM controla a los

actuadores basado en las señales de entrada disponibles y sus programas de calculo.(nosotros debemos verificar el funcionamiento de los actuadores)


Línea de datos del Fuel Trims( ajuste de combustible )

• 3 pasos

• O2s reacciona a las modificaciones de la mezcla aire/combustible, y le envia un reporte al PCM.

• Short Term fuel trim.responde y corrige la mezcla.

• Long Term Fuel Trim modifica el total de mezcla, buscando que el STFT regrese al centro de su valor.


VER PARA CREER…

Ejercicio:

1. Crear una fuga de vacio

2. Observar los sensores de O2 y comparalos con el Fuel Trim

3. Reparar la fuga de vacio y volver a observar las correcciones del fuel trim.


Veamos que sucede

STFT Reacciona primero

Después reaccionael LTFT

Fuga de vacio.Crea una mezcla

pobre


Long Term realiza la corrección

STFT Retorna al Centro

LTFT agregando combustible


Reparando la fuga de vacio

STFT reduce el combustible. Al

grado que pasa al lado negativo

LTFT Retorna al centro


Metodos de trabajoOpen and Closed Loop

• Open loop methods el PCM, calcula la mezcla, utilizando las señales de entrada, a escepción del O2s.son los más comunes ... y el uso de los mapas de

las acciones del conductor en función del tiempo .

• Closed loop methods el PCM, calcula la mezcla, utilizando todas las señales de entrada, pero tiene la opción de corregir, utilizando la señal de retroalimentación, que le proporciona el sensor de O2s. Este factor de corrección es mostrado por el STFT y el LTFT.

• El metodo de trabajo close loop,mantiene una gran ventaja sobre el metodo open loop..


Start withBase

Pulse Width

AddPulse Width

Modifiers+

AddPulse Width

Fine Tuner

+

Final Adjuster

=

Pulse Width

RPM (X) Air Quantity

MAF/MAP

(X) TPS (X) ECT (X) IAT (X) BATT (voltage)

(X) 02 / AF (X) ST (X) LT

Some OEMs calculate EGR Flow with Base Pulse Width Some OEMs calculate Purge Vapor Ratio with Fuel Adaptive.

Condiciones de Entrada=

Mezcla deseada 14.7:1 Air / Fuel Ratio

Salida

Descripción de la adaptación del control de combustible.


Open Loop

Cuando el motor se ponga en marcha y está funcionando por encima de 400 a 600 rpm el sistema es en lazo abierto, y el PCM no utiliza la señal del sensor 02 para el cálculo de la mezcla A/ F.


Open Loop Fuel Control

• Señales de entrada (Sensores)

� MAP/MAF

� TPS

� COOLANT TEMP SENSOR

� INTAKE AIR TEMP SENSOR

� CRANKSHAFT SENSOR

• Señales de salida (Fuel/Spark Control)

� INJECTORS

� IGNITION CONTROL SIGNAL

El sistema utiliza el método de ciclo abierto hasta que se cumplan los siguientes requisitos:

• 02s Tensión de voltaje de salida del sensor es variable, lo que significa que se ha calentado lo suficiente. Para un correcto funcionamiento.(600 ° F)

• Temperatura del refrigerante del motor por encima de una temperatura especificada.

• Una determinada cantidad de tiempo transcurrido desde que inicio la marcha del motor.


Closed Loop

• The PCM corrige la relación de mezcla A/F basado en la variación de voltage enviado por el O2s.

• Una señal menor de 450mV enviado por el O2s, causa que el PCM incremente el ancho de pulso del inyector.

• Cuando la señal del 02s es mayor que 450mV significa que la mezcla es rica, por lo tanto el PCM, manda reducir el ancho de pulso del inyector.


Closed Loop Considers the following under certain Conditions:• Rapid Acceleration (Acceleration Enrichment Mode)• Deceleration (Deceleration Enleanment Mode)• Rapid Deceleration (Fuel Cut-Off Mode)

These are preprogrammed Fuel Control Methods in the PCM

• Señales de entrada (Sensors)

� MAP/MAF

� TPS

� COOLANT TEMP SENSOR

� INTAKE AIR TEMP SENSOR

� CRANKSHAFT SENSOR

� O2 Sensor / Air Fuel Sensor

• Señales de salida (Fuel/Spark Control)

� INJECTORS

� IGNITION CONTROL SIGNAL

Closed Loop Fuel Control


• El cliente? Nos pagará por ello ...

• Por nosotros mismos? Nuestro Orgullo, podemos arreglar cualquier cosa ...

• Por el dueño de taller? Al Reparar el vehiculo, el dueño nos pagara a nosotros ...

Que estamos tratando de satisfacer en el diagnóstico de los códigos relacionados con el rendimiento o

problemas de manejo?


• No olvidemos al PCMQue todos sus valores, los ingenieros

lo decidieron durante el diseño de los vehículos ... (buscando mejorar el medio ambiente - el aire limpio)

Que estamos tratando de satisfacer en el diagnóstico de los códigos relacionados con el rendimiento o

problemas de manejo?


Señales de entrada / salida- Fuel control


Señales de entrada:

Que datos necesita el PCM, para calcular el pulso del inyector y el avance de la chispa?

• ECT – Usado para calcular los cambios en la relacion A/F de 1.5:1(@-35F) a alrededor de 17:1

• MAP/MAF – Para medir la carga del motor. (entrada de aire)

• Crank/Cam – Para medir la posición del CKP y del CAM.


Standard Inputs that Affect AFR

• TPS – Usado para medir el angulo y la velocidad de la posición del acelerador.

• IAT – ayuda a calcular los cambios en la densidad del aire.

• BARO – Para calcular la presión barometrica, y la altitud sobre el nivel del mar.

• O2 Sensors – Mide el valor de oxigeno


-8% +5%-4% -5%

O2 sensor response

+

-

Fuel Trim

Modifying Desired Fuel Trim Destination


PCM y el O2s

• Cuando el PCM, comienza a utilizar la información del O2s ?

• Que causa que el voltaje del O2s varie arriba y abajo de 450mV?

• Que proposito tiene esta variación de voltaje del O2s ?


O2 Sensor in Closed Loop

Con el incremento y la reducción del ancho de pulso del inyector el PCM, puede satisfacer dos funciones importantes:

1. Mantener la relación de A/F deseada.14.7:1 (relación estequiometrica)

2. Mantener la eficiencia del convertidor catalitico.


Cámara dereducción

Cámara de Oxidación

La cámara de oxidación le abona oxígeno al hidrocarburo para formar H20 + CO2 + N (fertilizante para plantas)

La cámara de reducción separa el oxígeno de la molécula de NOX

1st

2nd

Oxygen Sensor & Catalytic Convertidor y su Relación


Hoy en día se necesitan técnicos especializados en la reparación de vehiculos, debe de tener los

conocimientos Necesarios para comunicar, interpretar, diagnosticar y reparar de una

manera efectiva, los problemas de manejo del vehiculo.

Podemos encontrar ayuda en herramientas para diversos sistemas del vehiculo. dentro y

fuera de Snap-on.


Cuando no puedes encontrar algo que es obvio…

Recuerda que existen ayudas para lograrlo, estas ayudas pueden ser:


La World Wide Web se está convirtiendo en un recurso para el diagnóstico de la industria de

reparación automotriz

Con sólo escribir de cualquier tema y una

gran variedad de resultados aparecerán (de los foros técnicos,

material de capacitación, a otros temas relacionados.


Información de un nivel superior.


Los Sistemas electrónicos de información son la fuente preferida para el Diagnóstico de Coches.

La información electrónica es un primer gran

paso ...Los diagramas del cableado y vacío son los mapas de las

carreteras por las que

circulamos a través de los

diferentes sistemas del

vehículo.


Prueba de componentes interactiva

2


Refer to Troubleshooter


FAST-TRACK DATA SCAN (Normal

Values)


Fast – Track -ofrece al técnico

información del flujo de datos.

descripción de funcionamiento,

especificaciones y los parámetros de

funcionamiento real.

Armado con esta cantidad de información,

adivinar no es una opción.

Prueba con valores conocidos ... No trate de adivinar.


Graficas vs Osciloscopio

• Lectura de datos graficados.

– Los datos procesados.(significan la historia)

– Aproximadamente 10 muestras por segundo

• El osciloscopio lee las mediciones de voltaje/amperaje y otros relacionandolos con el tiempo.

– Datos reales en vivo.– 8 millones de muestras por segundo.


Case Study #1

• Check engine la luz está encendida.

• No existen problemas de manejabilidad.


FORD TRUCK 4.6L V8 EEC-V SEFI A/T A/C** KEY ON, ENGINE OFF CODES-FIX FIRST **

P0000 NO CODES PRESENT

** ENGINE RUNNING CODES-FIX SECOND **

P0000 NO CODES PRESENT

** CONTINUOUS MEMORY CODES-FIX LAST **

P0171 SYSTEM TOO LEAN (BANK 1)

P0174 SYSTEM TOO LEAN (BANK 2)

La descripción del código de falla. Por si sola nos ayuda o nos revela que debemos de investigar. Si solo

mostrara falla en sensor de oxígeno. Quizás se reemplazarían los sensores de O2s. sin antes haber

revisado el sistema.


Mode $03 - Emission Related DTC reveals2 DTC set in memory.

First DTC P0171Bank 1 is running too lean is Confirmed.Next…

Entremos al software de global OBDII, para verificar los códigos de falla.


Second DTC P0174Bank 2 is running too lean is also confirmed.

Estos dos códigos indican un problema en el sistema de combustible.

Next…

Verificar Códigos de falla.


Aquí podemos ver claramente que la corrección a corto plazo del combustible han sido corregidos por los ajustes de combustible a largo plazo.

Aquí es donde LTFT cruza el umbral y se establece el DTC.

LTFT is adding 21% Fuel.

Next…

Mode $02 – Freeze Frame Data


Veamos que pasa de lado OEM de la computadora.

Recuerde que es importante ver ambos lados o cuartos del PCM.

Cada lado puede tener algo nuevo que ofrecer.

Ahora veamos el scanner con el VIN especifico del vehículo


PID Data ViewKOEO Data.

Ahora estamos llegando a alguna parte.

Si el problema que está ocurriendo es bajo carga, es mejor estar revisando las entradas principales.

Vea las lecturas del Baro…

TProblemas en el paraíso


Este vehículo está a 350 pies sobre el nivel del mar.

BARO su lectura debería de estar alrededor 159 Hz

BARO esta ahora en 143 HZ (5,5000 feet)

La presión Barometrica normal a nivel del mar. usualmente esta entre29 y 30(“Hg).

El PCM lee 25.1(“Hg)

Sensor esta definitivamente fuera de rango.

Normal BARO at Altitude

Sea Level 159Hz

1,000' 156Hz

2,000' 153Hz

3,000' 150Hz

4,000' 147Hz

5,000' 144Hz

6,000' 141Hz

7,000' 138Hz

8,000' 135Hz

9,000' 132Hz

10,000' 129Hz

Hay algo interesante que resaltar. El PCM. No sabe con exactitud la situación geográfica en la que se encuentra.

Nosotros si.


Al revisar la unidad físicamente y con el manual. Nos percatamos que no trae sensor barométrico.

Cómo es que aparece este dato en el scanner?


1998 FORD TRUCK A/T4.6L V8 EEC-V SEFI A/C

FACTORY PID IS DISPLAYED IN UPPERCASE

RPM_____________688DRIVEABILITY DTC CouNT_____________2

TP(V)____________0.99 LOAD(%)__________18ECT(V)__________2.08 BARO("Hg)____22.4

BARO(Hz)______136 ECT(°F)__________200CylHdTemp(V)_____0.59 IAC(%)____________41IAT(V)___________2.70 IAT(°F)____________80O2S11(mV)________50 O2S21(mV)_________27LFTRIM 1(%)_______ 22 LFTRIM 2(%)_______ 21SFTRIM 1(%)________2 SFTRIM 2(%)________3O2S12(mV)_______707 O2S22(mV)________754FUELPW1(mS)_____3.8 FUELPW2(mS)_____3.7MAF(gm/S)_______6.00 MAF(V)__________0.92FUEL STATUS______CL SPRKADV(°)_______19DPFE(V)_________1.12 RPMDES_________704

ThrPosMODE______C/T VBATT(V)________14.0

VehSpdSnsr(MPH)___0 CASeGND(V)____-0.018

CHTIL___________OFF IACFault__________NOLOOP__________CLSD MIL______________ONMILFault__________NO MISFire___________NOOCT ADJ________CLSD

1998 FORD TRUCK 4.6L V8 EEC-V SEFI usa el sensor MAF para calcular la presión barométrica.

Por lo general, un sensor MAF sucio, es el culpable de arrojar un mal cálculo BARO.

LTFT esta compensando esa mala lectura del Baro.

Esto puede explicar por qué se obtienen los códigos de falla en ambos bancos y ó sensores de O2s.

PID Readings - (note BARO)


PID Readings – Con el Nuevo MAF (vea el BARO)

1998 FORD TRUCK A/T

4.6L V8 EEC-V SEFI A/C

FACTORY PID IS DISPLAYED IN UPPERCASE

RPM_____________725DRIVEABILITY DTC CouNT_____________0

TP(V)____________0.99 LOAD(%)__________18

ECT(V)__________2.08 BARO("Hg)____29.0

BARO(Hz)______155 ECT(°F)__________200

CylHdTemp(V)_____0.59 IAC(%)____________44

IAT(V)___________3.27 IAT(°F)____________58

O2S11(mV)_______105 O2S21(mV)________157

LFTRIM 1(%)________ 8 LFTRIM 2(%)________ 9

SFTRIM 1(%)________2 SFTRIM 2(%)________6

O2S12(mV)_______705 O2S22(mV)________708

FUELPW1(mS)_____4.2 FUELPW2(mS)_____4.2

MAF(gm/S)_______5.72 MAF(V)__________0.89

FUEL STATUS______CL SPRKADV(°)_______17

DPFE(V)_________1.11 RPMDES_________704

ThrPosMODE______C/T VBATT(V)________14.1

VehSpdSnsr(MPH)___0 CASeGND(V)____-0.018

CHTIL___________OFF IACFault__________NOLOOP__________CLSD MIL_____________OFF

MILFault__________NO MISFire___________NOOCT ADJ________CLSD

El vehículo debe ser conducido acelerando por lo menos tres veces en WOT y luego desplazarse normalmente. Por lo general, toma alrededor de 10 minutos antes de que empiece a aprender de nuevo.

Observe el número Hz en el Baro.


Análisis Final

• El MAF esta defectuoso según lo indicado por los procedimientos de prueba y los valores Barómetricos.

• Sustituir el sensor MAF es la recomendación final.


Caso de estudio


Ahora imaginemos que tenemos un vehiculo. Con el código P0171. y la falla se presenta solo en ralentí.

Qué hacer ahora?

Revisar los puntos posibles fugas de

vacio..


MAS AYUDA


Cuando sospechamos de

una fuga de vacío.

Una prueba de humo es nuestra mejor alternativa.

Puedes ver la fuga de vacío?Puedes ver la fuga de vacío?


En donde esta la manguera?

Puede esta fuga de vacío, ser el problema?

Veamos el diagrama de vacío

en el ShopKey.

Diagrama de vacío

El diagrama nos mostrará, si debe ir alguna manguera, o debe estar obstruido.


veamos mas de cerca…


Estos dos puertos están conectados con mangueras

Parece que nuestro puerto extra de vacío

debe ir sellado. .

video


Short Term Fuel TrimVs

j Long Term Fuel Trim


The Long and Short of it…

Short-term fuel trim (STFT) and long-term fuel trim (LTFT) son porcentajes de los ajustes realizados por el PCM, para mantener una relación de aire/combustible de 14.7:1


The Long and Short of it…

• Porcentaje Positivo fuel trim

– PCM está tratando de enriquecer la mezcla de

aire/combustible.

• Porcentaje Negativo fuel trim

– PCM está tratando de empobrecer la mezcla de

combustible.


Fuel Trim Strategy

- Fuel Trim

+ Fuel Trim

O2 Rich

O2 Lean

14.7:1


Tech Tips• Take notes: Observe your LTFT Results

• Green light = <±5%.

• El PCM esta administrando el combustible con los parámetros que normalmente se esperanYellow Light = ±6% to ±19%.

– El PCM is compensando un posible desgaste o suciedad. Que quiza se resuelva con el mantenimiento.(clean, inspect and service).

Red Light = >±20%.El PCM reconoce Ajuste de combustible está llegando a un umbral establecido y un posible aumento de 1,5% en las normas de emisión (establece un código, y enciende la luz MIL).


Hay más para ser el mejor, que sólo tener las mejores herramientas . . .


A Service of


Análisis de los gases de escape

Descanso y a continuación


Análisis de los gases de Escape

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ANALISIS DE LOS GASES DE ESCAPE DE LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA.

AIRE

+

GASOLINA

+

CHISPA

(CALOR)

= COMBUSTION

Tabla estequiometria 14.7 : 1



CO2+

H2O

En condiciones ideales.



COCO2O2 HC

H2O Nox

( bajo carga)



HC = ALTO INDICA PROBLEMASMEZCLA RICA, MEZCLA MUY POBRE,FALLAS MECÁNICAS: compresión, válvulas. Etc.Fallas en el sistema de encendido:bujías, cables, bobina etc.

CO2= INDICA LA EFICIENCIA DE LA COMBUSTIÓN

entre mas alto mejor



CO = ES EL RESULTADO DE UNA COMBUSTIÓNINCOMPLETA.CUANDO ES ALTO INDICA MEZCLA RICA

O2 = CUANDO ES ALTO INDICA MEZCLA POBREtambién puede ser escape roto.

Nox = ES EL RESULTADO DE ALTAS PRESIONES Y Ó

TEMPERATURA.Su diagnóstico, debe realizarse bajo carga.

(Dinamómetro).



CO max. 1%CO2 + CO min. 13 %

max 16.5 %O2 max. 3%HC max. 100ppmNox max. 1,500ppm ( bajo carga)Lamda max 1.05

Limites máximos permitidos en el DF



Video 1..\videos seminario\gases de escape video 2flv.wmv

Video 2

HHGA5BP

MT706a

HHGA5A

EEEA305A

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