¿Qué es la Computadora de motor PCM y cómo funciona?

La computadora de motor es conocida como ECU (Engine Control Unit) / PCM (Power Control Module) / ECM (Engine Control Module), es la encargada de controlar como bien dice su nombre el trabajo del motor.

Esto no lo hace por si sola ya que necesita de sensores y actuadores e inclusive se conecta con otros módulos como tableros, inmobilizadores, ABS, transmisiones entre los más destacables, que le ayudan a monitoerar para poder controlar la inyección y reducir las emisiones, principalmente esa es la función de la computadora y el objetivo por el cuál se ha ido perfeccionando año tras año.

En la siguiente lista podemos ver todos los sensores y actuadores que estan involucrados con la PCM para que esta pueda hacer ajustes para tener en parámetro ideal a los cuales fue programada en la fabrica

Entradas y salidas a la Computadora de motor

Funcionamiento

Las señales que recibe la ECU de los distintos sensores son evaluadas continuamente, en el caso de que falle alguna señal o sea defectuosa, la ECU adopta valores sustitutivos fijos que permitan la conducción del vehículo hasta que se pueda arreglar la avería. Si hay alguna avería en el motor esta se registrará en la memoria de la ECU.

Si se averían los sensores o los elementos de ajuste que podrían suponer daños en el motor o conducir a un funcionamiento fuera de control del vehículo

La ECU avalúa las señales de los sensores externos y las limita al nivel de tensión admisible. Los microprocesadores calculan a partir de estos datos de entrada y según campos característicos almacenados en memoria, los tiempos de inyección y momentos de inyección y transforman.

Estos tiempos en desarrollos temporales de señal que están adaptados al movimiento del motor. Debido a la precisión requerida y al alto dinamismo del motor, es necesaria una gran capacidad de cálculo.

A medida que la tecnología avanza, estos micros se hacen cada vez más comunes y avanzados lo que permite el manejo de mucha información proveniente de los sensores.

Otra función de las ECU es la de guardar la información de las fallas a los efectos de que puedan ser detectadas por decodificación en los talleres que posean el equipamiento adecuado.

Electronicamente hablando la computadora de motor cuenta con un gran número de componentes como , memorias, reguladores, filtros, drivers entre otros microcontroladores que desempeñan funciones para la sincronización y optimizan del funcionamiento del motor

Configuración de las PCM

La programación de las computadoras varia en función de las emisiones en las cuales se estará trabajando y esto va también en función de la región mundial para el cual se distribuya el vehículo, también se programa la computadora para las condiciones a las cuales va a ser sometido el vehículo y que este trabaje de manera eficiente.

Un auto para Estados Unidos con la norma Federal de California, no es la misma condición para un auto vendido en México, es por ello que muchas veces encontramos diferentes números de software y de motor , aunque físicamente es el mismo funciona con diferentes parámetros

PINOUT

La identificación de los conectores y pines del vehículo para saber en que entrada va cada tierra o o alimentación ya sea de 12 o 5 Volts, así como la salida de sensores y actuadores se delimita por PINOUTS (Da click para saber más de los PINOU) que es la identificación de las salidas del conector tal y cómo se muestra en la siguiente imagen

Acceder a la PCM

El diagnóstico de fallas detectadas por la PCM se hace mediante el conector DLC/OBD. Este conector mediante códigos de error, bloques de medición puede darle al usuario fallas que esta presentando el sistema de emisiones y de inyección, pero esto lo hace mediante la utilización de un escaner automotriz

En este conector también podemos hacer pruebas de actuadores, y ajustes a la PCM, para su reprogramación o reflasheo, es necesario el uso de una interfaz j2534 para escribir o modificar datos y parámetros de esta

Otra forma de identificar alguna falla es mediante la luz en el tablero del Check Engine, que nos indicará que está presentando una falla el vehículo y que necesitará alguna reparación

¿Qué es una memoria EEPROM y cómo funciona?

En el mundo electrónico automotriz se implementan memorias para guardar información de software de hardware como PCM, Tableros e Inmobilizadores es por ello que existe la memoria EEPROM (Electrically Erasable Progammable Read Only Memory) Memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente. Chip de memoria que retiene su contenido sin energía.

Puede borrarse, tanto dentro del computador como externamente. Por lo general requiere más voltaje para el borrado que el común de +5 voltios usado en circuitos lógicos. Funciona como RAM no volátil, pero grabar en EEPROM es mucho más lento que hacerlo en RAM.

EPROM es un chip de memoria de la computadora . Chips EPROM pueden ser removidos de los dispositivos en los que se incorporan , reprogramar y reinsertados .

Muchos sistemas de motores de automóviles contienen chips EPROM para controlar diversas funciones del motor. Las personas que ajustar y modificar los coches para mejorar el rendimiento , también conocido como ” sintonizadores “, comprar e instalar chips EPROM del mercado de accesorios , que se programan de manera diferente de valores EPROM fichas. Mediante la instalación de diferentes EPROM , sintonizadores pueden modificar y personalizar el rendimiento de los motores de automóviles.

Guarda información como PIN CODE, VIN, así como tiempos de inyección entre muchas otras cosas más

Para tener acceso a la memoria EEPROM existe una pequeña herramienta que consta de una pinza que se conecta a la PC o laptop y mediante un software se modifican las funciones y características para optimizar o simplemente para dar de alta como son llaves mediante la obtención del PIN CODE, inm off entre otras, generalmente estas memorias EEPROM van ubicadas en la computadora de motor

Chiptuning

Ha sido creado para dejar al usuario libre de identificar los parámetros de trabajo del motor sin configurar archivos. El usuario encuentra por sí mismo las áreas de los diferentes mapas, el limitador de revoluciones, el área de suma de verificación, etc. Muestra el archivo completo de la EPROM o parte de ella, en decimal o números hexadecimales y en un diagrama bidimensional o gráfico tridimensional.

¿Qué es un PINOUT y cómo funciona?

Pinout o pin-out es un término utilizado en electrónica para describir y conocer la posición e instalación del cableado eléctrico (pin) de un sensor, válvula, o sistema en un conector generalmente de Computadora de motor PCM/ECM , dicha posición esta determinado por un esquema o diagrama que muestra por números, colores y descripción la posición y en que conector va un sistema cableado

Un conector eléctrico generalmente consta de varios contactos eléctricos o pines que se pueden utilizar para transportar energía eléctrica o señales. Debido a la amplia variedad de aplicaciones y fabricantes, existe una amplia selección de conectores eléctricos con diferentes tipos y números de contactos o pines. El pinout de un conector identifica cada pin individual, que es fundamental al crear conjuntos de cables y adaptadores. 

La identificación adecuada de pines y cables asegura que las señales y la potencia se transmitan a través de cables y conectores, es importante destacar que en el diagrama de PIN OUT es fundamental contar con el diagrama para determinar:

  • Señales de 12 V
  • Señales de 5 V
  • Tierras y masas
  • Lineas CAN Alta y Baja
  • Personalizado (Es cuando realizarás una prueba en un PIN especifico)

Los PIN OUT en el sector electrónico automotriz es de suma importancia ya que gracias a los diagramas que muestran la posición y la descripcion de cada PIN se pueden hacer ciertas pruebas de banco/ simulaciones y hasta programaciones los más PIN OUT más comunes y solicitados en el mercado de programación y reparacion automotriz son los siguietes

  • Computadora de motor PCM/ECM
  • Módulo de carrocería BCM/BSI
  • Panel de instrumentos
  • Fusileras Inteligentes
  • Inmobilizadores
  • Módulos ABS
  • Modulos AIR BAG/SRS
  • Conector OBD tal y como se muestra

¿Qué es el CAN BUS y cómo funciona?

Descripción general
El bus CAN (Controller Area Network) por sus siglas en ingles, es un bus automotriz desarrollado por Bosch, que permite que los microcontroladores y dispositivos se comuniquen entre sí dentro de un vehículo sin una computadora host. El bus CAN es un protocolo basado en mensajes, diseñado específicamente para aplicaciones automotrices, pero ahora también se usa en otras áreas como aeroespacial, automatización industrial y equipos médicos.

Conecta los sistemas y sensores individuales como una alternativa a los telares de cables múltiples convencionales. Permite que los componentes automotrices se comuniquen en un bus de datos en red de uno o dos cables de hasta 1 Mbps. 
El bus CAN es uno de los cinco protocolos utilizados en el estándar de diagnóstico del vehículo OBD-II.

Funcionamiento

El bus CAN utiliza dos cables dedicados para la comunicación. Los cables se llaman CAN alto y CAN bajo. El controlador CAN está conectado a todos los componentes de la red a través de estos dos cables. Cada nodo de red tiene un identificador único. Todas las ECU en el bus están efectivamente en paralelo y es por eso que todos los nodos ven todos los datos, todo el tiempo. Un nodo solo responde cuando detecta su propio identificador. Los nodos individuales se pueden eliminar de la red sin afectar a los otros nodos. 

 Cuando el bus CAN está en modo inactivo, ambas líneas transportan 2.5V. Cuando se transmiten bits de datos, la línea alta CAN pasa a 3.75V y la baja CAN baja a 1.25V, generando un diferencial de 2.5V entre las líneas: cada una de las líneas CAN está referenciada a la otra, no a la tierra del vehículo . Dado que la comunicación se basa en un diferencial de voltaje entre las dos líneas de bus, el bus CAN NO es sensible a picos inductivos, campos eléctricos u otros ruidos. Esto hace que el bus CAN sea una opción confiable para comunicaciones en red en equipos móviles.

La alimentación CAN se puede suministrar a través del bus CAN. O una fuente de alimentación para los módulos de bus CAN se puede organizar por separado. El cableado de la fuente de alimentación puede estar totalmente separado de las líneas del bus CAN, lo que da como resultado que se utilicen dos cables de 2 hilos para la red, o puede integrarse en el mismo cable que las líneas del bus CAN, lo que da como resultado un solo cable de 4 hilos. 

La naturaleza de las comunicaciones del bus CAN permite que todos los módulos transmitan y reciban datos en el bus. Cualquier módulo puede transmitir datos, que recibe el resto de los módulos. Es muy importante que el ancho de banda del bus CAN se asigne primero a los sistemas más críticos para la seguridad. Los nodos generalmente se asignan a uno de varios niveles de prioridad. Por ejemplo, los controles del motor, los frenos y las bolsas de aire son muy importantes desde el punto de vista de la seguridad, y los comandos para activar estos sistemas tienen la máxima prioridad. Esto significa que se actuarán antes que los menos críticos. Los dispositivos de audio y navegación suelen ser de prioridad media, y la activación de la iluminación puede ser la prioridad más baja. Un proceso conocido como arbitraje decide la prioridad de cualquier mensaje. 

La mayoría de las redes CAN de vehículos motorizados funcionan a una velocidad de bus de 250 kB / so 500 kB / s. Los últimos vehículos utilizan hasta 3 redes CAN separadas, generalmente de diferentes velocidades conectadas entre sí por puertas de enlace. Los datos en una de las tres redes están disponibles para las otras dos redes. Las funciones de gestión del motor generalmente se encuentran en un bus de alta velocidad a 500 kB / sy los sistemas de chasis funcionan en un bus CAN más lento de 250 kB / s. Otras funciones, como luces, satnav y espejos, se encuentran en un bus LIN (red de interconexión local) de baja velocidad y un solo cable.

Posibles problemas para fallas en la red CAN BUS :

• Los niveles de voltaje pico a pico no son correctos. 
• La señal no está presente en ambos cables CAN.

El estándar ISO 11898 enumera varios modos de falla del cable del bus CAN:

  1. CAN_H interrumpido
  2. CAN_L interrumpido
  3. CAN_H en cortocircuito al voltaje de la batería
  4. CAN_L en cortocircuito a tierra
  5. CAN_H en cortocircuito a tierra
  6. CAN_L en cortocircuito al voltaje de la batería
  7. CAN_L en corto a cable CAN_H
  8. CAN_H y CAN_L interrumpidos en la misma ubicación
  9. Pérdida de conexión a la red de terminación.

ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM (ABS): COMPONENTS, TYPES AND WORKING PRINCIPLE

Anti-lock Braking System is a closed-loop control device that prevents wheel lock-up during braking and as a result vehicle stability and steering is maintained. This system uses the principle of cadence braking and threshold braking.

The purpose of Anti-lock Braking System (ABS) is to control the rate at which individual wheels accelerate and de-accelerate through the regulation of the line pressure applied to each foundation brake. The control signals, generated by the controller and applied to the brake pressure modulating unit, are derived from the analysis of the outputs taken from wheel speed sensors. Thus, when active, the Anti-lock Braking System (ABS) makes optimum use of the available friction between the tires and the road surface.

COMPONENTS OF ABS

There are four main components of the ABS:

1. Speed sensor

The purpose of the speed sensor is to monitor the speed of each wheel and then to determine the acceleration and de-acceleration of the wheels. It consists of the exciter(a ring with notched teeth)and a wire coil/magnet assembly which generates the pulses of electricity as teeth of exciter pass in front of it.

2. Valves

The function of the valves is to regulate the air pressure to brakes during the Anti-Lock Braking System (ABS) action. They are placed in the brake line of each brake controlled by the ABS. In most of the cases, the valve has three positions:

* In position one, the valve is open and the pressure from the master cylinder is passed through the brake.

* In position two, the valve blocks the line resulting in isolating the brake from the master cylinder.

* In position three, the valve releases some of the pressure from brakes.

3. Pump

No photo description available.

The purpose of the pump is to regulate or restore the pressure back to the brakes that have been released by the valves.

4. Controller

The controller of the Anti-Lock Braking System (ABS) consists of the Electronic Control Unit(ECU) which processes all the ABS information and signal functions. The ECU gets the information from all the wheels and then control or limit the brake force to each wheel.

ABS BRAKE TYPES

Anti-lock braking system or ABS has different types of brakes based on the number of channels used.

1. Four-channel

This scheme is employed in most of the modern cars like Ferrari’s California T. In this scheme all the four wheels have there owned individual speed sensors and valves. This gives the best result as all the four wheels can be controlled individually which ensures the maximum braking force.

2. Three-channel

Three-channel comes with two combinations, one is three-channel with four sensors and the other one with three-channel and three sensors.

In three-channel and four sensor scheme, along with the four sensors on each wheel, there is a separate valve for each of the front wheels and a common valve for the rear wheels.

The three-channel and three sensor scheme are mostly employed in pickup trucks. There are individual sensors and valves for both the front wheels with a common valve and sensor for both of the rear wheel.

3. Two-channel

This system works with four sensors and two valves. It uses speed sensors at each wheel, with one control valve for both of the front wheels and the other one for the rear wheels.

4. One channel

This system is found on pickup trucks which use rear-wheel ABS. It has one valve and one sensor for both of the rear wheels. This system is not very effective because as there is a possibility that one of the rear wheels will lock, reducing the effectiveness of brakes.

WORKING OF ABS

No photo description available.

* When the brakes are applied, fluid is forced from the master cylinder to the HCU inlet ports with the help of open solenoid valves that are contained in the HCU, then through the outlet ports of HCU to each wheel.

* The rear part of the master cylinder feeds the front brakes and vice-versa.

* After the fluid is inserted in each wheel, the wheel starts locking-up.

* When the control module senses that wheel is going to lock up, it closes the normally open solenoid valves for that wheel.

* The anti-lock brake control module then looks at anti-lock brake sensor signal from the affected wheel.

* Once the affected wheel comes back up to the speed, then the control module returns the solenoid valve to there normal condition.

No photo description available.

Qué es y como funciona el BCM (Body Control Module) o Computadora de chasis

Circuitos internos de un BCM de FIAT 500

El #BCM es una Computadora o mejor dicho es un modulo, Body Control Module o modulo de control de carroceria, generalmente ese modulo incluye la alarma, controla seguros, y muchas funciones como luces, limpia brizas , elementos de seguridad y confort del auto inclusive hasta inmobilizador.

Puede variar la configuración de este conforme al fabricante, hay muchos vehículos que utilizan como traductor al BMC para comunicarse con otros módulos, esto se refiere a que si el BMC presenta daños podemos tener problemas de fallo de comunicación, activación o desactivación de módulos y funciones del vehículo que facilitan la conducción y el confort de este.

El BCM es el módulo principal de la configuración central del vehículo.

Control de energía

La función de control de energía está integrada en el BCM.

El control de energía permite alimentar con tensión los distintos módulos de forma eficaz según las condiciones existentes. Para ello se utilizan distintos modos.

Según el estado de funcionamiento del vehículo, se utilizan cuatro modos de conducción distintos:

•Modo de producción
•Modo de transporte
•Modo normal
•Modo de colisión

El modo de producción está activo durante la producción del vehículo. En este modo se reduce la alimentación de tensión desconectando varios relés. Cuando el vehículo sale de producción, se desactiva el modo de producción y se activa el modo de transporte.

El modo de transporte está activado en el trayecto del punto de producción al Taller Autorizado. El vehículo se puede conducir sin que esto afecte a la seguridad de conducción.

Algunos módulos, p. ej., sistemas eléctricos (p. ej., sistema antirrobo, reloj y mando a distancia) se desactivan.

De esta forma queda garantizado que el nivel de carga de la batería sea suficiente cuando se entrega el vehículo al cliente.

El modo de transporte debe ser desactivado en el Taller Autorizado. Para ello es necesario, con encendido desconectado, pisar el freno cinco veces y pulsar el interruptor de las luces de emergencia dos veces antes de que transcurran 10 segundos.

Al desactivar el modo de transporte, el BCM pasa automáticamente al modo normal.

El modo normal garantiza el funcionamiento completo de todos los sistemas eléctricos.

El modo de colisión se activa en cuanto el RCM (módulo de control del sistema de seguridad pasivo) registra una colisión de fuerza suficiente.

Con ello se llevan a cabo las siguientes funciones:
•El vehículo se desbloquea de forma centralizada si estaba bloqueado en el momento de la colisión.
•Las luces de emergencia se activan.
•La bomba de combustible se desactiva.
•El calefactor adicional de combustible

Las causas por las cueles llegan a fallar los BCM son variadas pero las más generales son

  • Mal voltaje de batería
  • Cortos circuitos
  • Humedad
  • Corrosión
  • Software defectuoso

Para realizar programaciones en el BCM es indispensable disponer de una interfaz J2534 que es el módem que nos permitirá hacer el enlace entre el fabricante y nuestro módulo para repararlo, también es importante contar con software de agencia o dealer de la marca para poder hacer el enlace por lo que el uso de una PC o laptop será vital para el proceso.

Las reparaciones y programaciones que se le pueden hacer a este módulo es Reiniciar módulo o reflasheo, es decir iniciar desde cero el software del BCM para que pueda trabajar

Actualización de software : Este se realiza cuando el fabricante indica en una carta de diagnóstico por ejemplo que alguna falla en el sistema sólo se va a poder solucionar actualizando el software

Reemplazo de la unidad por cortos o por golpes que haya sufrido

Realizar operaciones con inmobilizador o sistema de robo

Todo lo anterior se debe de manejar con responsabilidad y cuidado es decir realizar reparaciones con repuestos originales, un diagnóstico utilizando datos en vivo en el scaner y cartas de diagnostico que nos permitan dar con la solución del BCM. Este punto es importante ya que los trabajos en BCM son costosos por lo que un trabajo preciso será una buena recomendación a otro cliente y un crecimiento del centro de servicio

INGENIERIA Y MECANICA AUTOMOTRIZ