¿Qué es el Sensor TPS y cómo funciona?

Se utiliza un sensor de posición del acelerador (TPS) para monitorear la posición de la válvula del acelerador en los motores de combustión interna. El TPS generalmente se encuentra en el eje de la válvula de mariposa en el cuerpo de aceleración para que pueda monitorear directamente su posición.
El sensor TPS es un potenciómetro que consiste en una una resistencia variable en función de la posición de la válvula del acelerador
La señal del sensor es utilizada por la unidad de control del motor (PCM) como entrada a su sistema de control. La sincronización del encendido y la sincronización de la inyección de combustible, se alteran según la posición de la válvula de mariposa y también según la velocidad de cambio de esa posición.
Algunas modificaciones de la válvula del acelerador tienen interruptores finales integrados. Son sensores de posición de aceleración cerrada (CTPS) y a menudo incluyen un sensor de aceleración totalmente abierta (WOT) que está montado en el pedal del acelerador.
La señal de posición del acelerador se puede producir a partir de un simple contacto (TS) o un potenciómetro (TPS), y también de un sensor combinado TS / TPS. Algunos sistemas utilizan ambos tipos como elementos separados.

Funcionamiento

Sensor de potenciómetro del acelerador (TPS)

El TPS proporciona al PCM información sobre el ralentí, la desaceleración, la tasa de aceleración y el estado de la válvula de mariposa completamente abierta (WOT).

El TPS es un potenciómetro de tres hilos.

  • Primer cable se aplica un voltaje de + 5V a la capa resistiva del sensor
  • Segundo cable cierra el circuito del sensor a tierra.
  • Tercer cable está conectado a la pluma del potenciómetro, por lo que cambia la resistencia y, por lo tanto, el voltaje de la señal que regresa a la PCM

Según el voltaje recibido, la PCM puede calcular el ralentí (por debajo de 0,7 V), la carga completa (aproximadamente 4,5 V) y la velocidad de apertura de la válvula de mariposa. En estado de carga completa, la PCM proporciona un mayor enriquecimiento de la mezcla de combustible. En el modo de desaceleración (válvula de mariposa cerrada y velocidad del motor por encima de ciertas RPM), la computadora de a bordo apaga la inyección de combustible. El suministro de combustible se reanuda después de que la velocidad del motor alcanza su valor de ralentí o cuando la válvula de mariposa está abierta. Algunos coches permiten el ajuste de estos valores.

Pruebas al TPS

  • Verifique el voltaje del TPS
  • Conecte el terminal negativo de un voltímetro a la tierra del motor.
  • Determine los terminales de tierra, inactivo y de carga completa.
  • NOTA: La mayoría de los potenciómetros del acelerador tienen tres terminales, pero algunos pueden tener contactos adicionales, que funcionan como interruptores del acelerador. Si existe tal contacto, debe verificarse como se describe arriba para el interruptor del acelerador.
  • Conecte el terminal positivo del voltímetro al cable conectado a la señal de contacto del potenciómetro de la válvula de mariposa.
  • Encienda el encendido, pero no arranque el motor. En la mayoría de los sistemas, la lectura de voltaje debe ser inferior a 0,7 V.
  • Abra y cierre la válvula de mariposa varias veces, comprobando la suavidad de la tensión ascendente.

Verificar la resistencia del TPS

  • Conecte un ohmímetro entre el limpiador del potenciómetro y el terminal de voltaje de referencia o entre el limpiador del potenciómetro y la tierra.
  • Abra y cierre la válvula del acelerador varias veces y verifique la suavidad de la variación de resistencia. Si la resistencia del potenciómetro es infinita o cero, esto indica un mal funcionamiento.
  • No se muestran los valores exactos de la resistencia del potenciómetro del acelerador. Una de las razones es que muchos fabricantes no publican datos de control. El hecho de que la resistencia del potenciómetro se mantenga dentro de los límites es menos importante que el correcto funcionamiento del potenciómetro, es decir, la resistencia cambia suavemente al mover la válvula de mariposa.
  • Conecte un ohmímetro entre la tierra y los terminales de voltaje de referencia. La resistencia debe ser constante.
  • Si la resistencia es infinita o baja, se debe reemplazar el potenciómetro

Como funciona el sistema de aceleración electrónico ETC y el Sensor APP

(APP = Acelerator pedal position, ETC = Electronic Throttle Control)

A lo largo de la evolución de la era moderna, los fabricantes de vehículos han incluido sistemas automáticos en sustitución de los sistemas mecánicos, con el propósito de mejorar la eficiencia en el consumo de combustible, el confort, la potencia y el desempeño.

Debido a una limitante en la ECU para la protección del motor, estos sistemas no permiten arrancar el auto “patinando llantas” o que debido a un conductor novato el auto se apegue de manera inesperada, ni tampoco es posible revolucionar al máximo el motor mientras el auto está detenido.

En ese sentido, nos preguntamos ¿cuáles elementos conforman el sistema de aceleración electrónico y cómo funcionan?

En los autos con sistemas mecánicos, el ingreso de aire al motor se realizaba por medio del cable Bowden accionado por el motor. Por lo que este sistema no presenta ningún tipo de automatización, por lo que no existe un sistema de autodiagnóstico. Adicionalmente, en los sistemas de control de mariposa motorizado, se intenta copiar el principio del carburador, moviendo un elemento regulador del paso de aire, a solicitud del conductor por el accionamiento de un pedal.

En cambio, en los sistemas de aceleración electrónica, la entrada de aire no se controla mediante un cable, sino mediante una señal eléctrica. A medida que se cambia la posición del pedal, el sistema de control electrónico ordena al cuerpo de aceleración la apertura o cierre de la mariposa, según la acción del conductor y las condiciones de desempeño. Por ejemplo, la computadora puede activar modos específicos de seguridad o protección contra fallas, siendo de esta forma posible que un vehículo “no obedezca” al conductor si se reporta alguna falla en el sistema, porque es función del programa almacenado en la memoria de la ECU.

Componentes básicos del sistema electrónico de aceleración (varían de acuerdo al modelo)

1. Pedal del acelerador

Dependiendo del fabricante, el pedal del acelerador cuenta con dos o tres sensores. Al presionar el pedal, se envía una señal a la computadora, la cual interpreta la solicitud del conductor y ordena al cuerpo de aceleración la apertura de la mariposa, en función del requerimiento y de las condiciones de desempeño del vehículo. La electrónica de este dispositivo es muy básica.

Este dispositivo consta de dos sensores, a los cuales se les conoce con la nomenclatura APP1 y APP2, ambos para el monitoreo de la posición exacta del pedal. Fabricantes como GM y FORD utilizan hasta tres sensores para le verificación de la posición exacta del pedal. Lo cual disminuye las posibilidades de mediciones incorrectas., puesta la unidad de control verifica la correlación entre ambos (o entre los tres) sensores. Es decir, la ECU dispone de una estrategia redundante para la detección de fallas relacionadas con el pedal del acelerador.

2. Cuerpo de aceleración

Esta válvula regula la cantidad de aire que ingresa al motor, intentando copiar el sistema de regulación de aire que ofrecía al carburador, sólo que controlado electrónicamente.

El elemento regulador es la mariposa de aceleración, que es accionada por un motor y para lo cual cuenta con una interfaz electrónica que se comunica permanentemente con la computadora principal.

El cuerpo de aceleración consta de un actuador motorizado bipolar que, unido mediante un eje, coloca a la mariposa en la posición ordenada por la unidad de control, contando además con una interfaz electrónica. La mariposa tiene una posición de reposo considerada de emergencia, pues permite un ingreso de aire suficiente para mantener encendido el vehículo, aun en condiciones de fallas graves en el sistema de aceleración

INFORMACIÓN IMPORTANTE DEL CUERPO DE ACELERACIÓN (YOUTUBE)

3. Unidad de control o ECU

La responsabilidad de gestionar el sistema de control electrónico de aceleración recae sobre la computadora principal del vehículo. La ventaja de este sistema, es que automatiza muchas funciones que el usuario no podría controlar eficientemente y ello se traduce en mejoras como: ahorro de combustible, control de emisiones, manejo y arranque suaves, seguridad y protección de fallas, entre otros.

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