Monitoreo del Sensor de Oxígeno Trasero del vehículo
Se realiza una prueba funcional al monitoreo del Sensor de Oxígeno trasero (HO2S) durante el funcionamiento normal del vehículo. Los voltajes máximos 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 después de un largo período de funcionamiento del vehículo, la relación 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 máximos para mezcla rica y pobre, se indica un mal funcionamiento.
Circuito Calefactor del Sensor de oxígeno trasero
La temperatura normal de funcionamiento del HO2S (Sensor Calefaccionado de Oxígeno) tiene un rango entre 350°C a 850°C (662°F a 1562°F). El calefactor del HO2S reduce de gran manera la cantidad de tiempo necesario para que el control de combustible se active. El Módulo de Control del Motor (ECM) suministra un circuito de control de pulso de amplitud modulada para ajustar la corriente a través del Calefactor. Cuando el HO2S esta frío, 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.
Detección de Falla de Encendido Utilizando la Señal CKP
El sistema electrónico 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 Módulo 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 óptimo del motor, economía del combustible y control de las emisiones de escape. Falla de encendido es cuando no se produce el proceso de encendido (combustión) en un cilindro, producido por un problema del combustible, encendido o compresión. La falta de combustión producir el ingreso de mezcla sin quemar al convertidor catalítico. Esta mezcla potencialmente destruye el catalizador y también es dañina para el medio ambiente. Este incidente es detectado por el sistema para prevenir altas emisiones de escape. La falla de encendido se detecta cuando la señal de combustión 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 límites de emisiones de gases de escape. Se utilizan diferentes métodos para la detección de falla de encendido, tales como, observar la velocidad del cigüeñal o detección de iones. Las condiciones para exceder los límites de emisiones de escape están 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.
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 señal de alta frecuencia de posición del cigüeñal, el ECM puede monitorear muy de cerca las variaciones de velocidad del cigüeñal durante las carreras de trabajo de cada cilindro en forma individual. Cuando un motor esta encendiendo limpiamente en todos los cilindros, la velocidad de cigüeñal aumenta con cada carrera de trabajo. Cuando se produce una falla de encendido, el aumento de velocidad del cigüeñal para ese cilindro es afectado.
Ejemplo:
Al utilizar un sensor CKP con 36 menos 2 dientes que mide directamente la velocidad y posición del cigüeñal. Esta información 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 vehículo será advertido de la condición a través del parpadeo rápido de la luz MIL durante los periodos en que se produce el falla de encendido. El ECM monitorea la velocidad y posición del cigüeñal con las entradas del sensor CMP y CKP. Debido a que la velocidad del cigüeñal 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 relación de aumento de velocidad del cigüeñal se reduce. Si se produce una falla de encendido total, no habrá aumento de velocidad del cigüeñal en absoluto.
Duración del Segmento
La detección de falla de encendido se basa en la variación del segmento del período. La duración del segmento se utiliza para aprender y corregir las imprecisiones mecánicas en el espacio entre dientes de la rueda de posición del cigüeñal. Como la suma de todos los ángulos entre los dientes del cigüeñal debe ser igual a 360°, un factor de corrección puede calcularse para cada intervalo que muestra falla de encendido y que hace que todos los ángulos entre los dientes sean iguales.
El ECM compara la duración de segmento de los cilindros durante los periodos de corte de combustible y desaceleración. Con esta comparación el ECM ejecuta una duración del segmento para adaptar la diferencia de duración 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 caída de señal del CMP
CKP T/WEELS- HI CMP (ejemplo 99 dientes)
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En ciertos Sistemas de Control del Motor (EMS), por ejemplo Siemens se puede observar además el parámetro en los datos actuales.
Detección de Camino Áspero
Las condiciones severas del camino también tienen una influencia del cigüeñal. Cuando el vehículo esta recorriendo en un camino áspero, la velocidad angular CKP es afectada por esta condición. Esto puede indicar al Módulo 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.
Detección de Camino Áspero utilizando el Sensor de Velocidad de la Rueda Delantera Derecha.
En esta variante el ECM utiliza la señal del sensor de velocidad de la rueda delantera derecha para detectar una condición de conducción en camino áspero. Como esta condición tiene una influencia en la velocidad de la rueda, también influye en la amplitud y frecuencia de la señal de salida del sensor de velocidad de la rueda.
Detección de Camino Áspero utilizando un Sensor de Aceleración
En esta variante el Sensor de Aceleración detecta la condición de camino áspero y ordena al ECM no considerar esta situación 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 aceleración esta provisto con 5V de energía desde el ECM. Un diafragma piezo eléctrico localizado dentro del sensor cambia su forma y por lo tanto su resistencia dependiendo de las fuerzas longitudinales que actúan sobre la carrocería del vehículo. El cambio en la resistencia produce un cambio en la salida de voltaje del sensor. La señal de salida es procesada por el ECM y utilizada para detectar la condición del camino.
Detección de Mal Encendido Utilizando Sensor de Falla de Encendido
El uso del Sensor de Falla del Encendido permite al Módulo 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 señal de falla de encendido (IGf). El sensor de falla de encendido esta conectado a un suministro de energía (B+), tierra, bobina primaria de encendido (IG+) y la línea de señal de falla de encendido (IGf) (5V de referencia desde el ECM). Cuando se necesita una chispa, el ECM interrumpe el suministro de energía (IB) al transistor de potencia ubicado dentro de la bobina de encendido. El colapso del campo magnético genera un voltaje en la bobina secundaria y se produce una chispa en la bujía. El colapso del campo magnético 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 condición, un transistor localizado dentro del sensor es puesto en OFF a través de un generador de pulso. Como la línea de señal de falla de encendido ya no esta conectada a tierra, el ECM mide un voltaje máximo. En caso de detectar una falla de encendido, el ECM desactiva los inyectores del (los) cilindro(s) que están suministrados por la bobina, eliminando por lo tanto el riesgo de sobrecarga térmica y daño al convertidor catalítico.
Monitoreo del Sistema Evaporativo del Tipo Presión
Los vehículos que han mejorado los requerimientos del sistema evaporativo utilizan una presión basada en la revisión de integridad del sistema. La revisión de integridad del sistema evaporativo utiliza una Entrada de Nivel de Combustible (FLI), una Válvula del Control del Vapor (VMV), una Bomba de Presión y una Válvula Interruptor para determinar perdidas en el sistema. La prueba de integridad de dicho sistema se realiza bajo condiciones que minimizan la generación de vapor y la presión del tanque de combustible cambia debido a salpicaduras puesto que estas pueden resultar en una iluminación falsa de la luz MIL. La prueba se realiza después de 6~8 horas que el motor se haya enfriado (motor detenido), durante velocidades estables en autopistas con temperatura ambiental de 40°F y 100°F (4.5°C y 37.8°C). Una prueba para condición de llenado del tanque se realiza 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.
Modo Normal
Bajo este modo la bomba de presión eléctrica es desactivada a OFF. El vapor es arrastrado desde el Canister de Carbón producto del vacío generado por el motor. La válvula interruptora esta sin energía bajo esta condición, permaneciendo así en su posición normalmente abierta.
Modo de Referencia
Primero, la Válvula de Control de Vapor esta cerrada para sellar el sistema evaporativo totalmente. La válvula interruptora permanece en su posición abierta. El motor de la bomba comienza a funcionar, arrastrando aire desde el exterior a través de un orificio calibrado dentro de la tubería de vapor. Bajo esta condición se mide el consumo de corriente del motor eléctrico. El valor medido es la base para calcular una filtración, lo que se explica en el modo de monitoreo.
Modo de Monitoreo
La Válvula Interruptora esta energizada, abriendo así un conducto al Canister de Carbón. El motor de la bomba de presión comienza a funcionar, bombeando aire presurizado al Canister y al tanque.
La válvula de control de vapor esta cerrada en esta condición. El Módulo de Control del Motor (ECM) mide el consumo de corriente del motor eléctrico. Si existe alguna filtración dentro del sistema, baja el consumo de corriente del motor. Dependiendo del valor de corriente medido, el ECM puede detectar pequeñas filtraciones (menor a 0.002”) o grandes filtraciones (sobre 0.04”).
Monitoreo del Sistema Evaporativo del Tipo Vacío
Los vehículos que han reunido los requerimientos de mejoramiento del sistema evaporativo utilizan un vacío basado en la prueba de integridad del sistema. La prueba de integridad del sistema evaporativo utiliza un Transductor de Presión del Tanque de Combustible (FTPT), un Solenoide de Ventilación del Canister (CVS) y la Entrada de Nivel de Combustible (FLI) junto con la Válvula 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 generación de vapor y los cambios de presión del tanque de combustible debido a las salpicaduras, puesto que estas pueden resultar en una iluminación falsa de la luz MIL. La prueba se realiza después de 6~8 horas que el motor se haya enfriado (motor detenido), durante velocidades estables en autopistas con temperatura ambiental de 40°F y 100°F (4.5°C y 37.8°C). 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 Ventilación del Canister esta cerrado para sellar totalmente el sistema evaporativo. Entonces la Válvula de Control del Vapor se abre para succionar vacío. Si el vacío inicial no puede conseguirse, se indica una gran filtración 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, líneas de vapor desconectadas o torcidas, un Solenoide de Ventilación del Canister atascado abierto o una Válvula de Control de Vapor atascada cerrada. Si el vacío inicial es excesivo se indica un mal funcionamiento de vacío. Esto pudiera ser causado por líneas de vapor torcidas o una Válvula de Control de Vapor atascada abierta. Si se genera un código, la prueba del sistema no continúa con las fases subsecuentes 1-4 como se describe abajo.
Si se logra el vacío objetivo, la Válvula de Control de Vapor se cierra, lo que permite estabilizar el vacío. Luego, el vacío es retenido por un tiempo determinado y su nivel es nuevamente registrado al final de este período de tiempo. Los niveles de inicio y término de vacío se revisan para determinar si el cambio en vacío excede el criterio de purga de vacío. La entrada de nivel de combustible se utiliza para ajustar el criterio de purga del vacío para un apropiado volumen de vapor en el tanque de combustible. Las condiciones de estado estable deben mantenerse a través de esta porción de purga de prueba. El monitoreo se suprimirá si hay un excesivo cambio en la carga, presión 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 tratará de iniciarse nuevamente (hasta 20 o más veces). Si el criterio de purga de vacío no se excede en tres eventos sucesivos de monitoreo, es probable una filtración y una prueba final de generación de vapor se realiza para verificar la filtración, fases 3 y 4. La excesiva generación de vapor puede causar una activación falsa de la luz MIL. La prueba de generación de vapor se realiza liberando cualquier vacío, luego cierra la Válvula de Control de Vapor, espera un período de tiempo y determina si la presión del tanque permanece baja o si ha subido debido a la generación excesiva de vapor. Si la aparición de presión debido a la generación de vapor esta en el umbral límite para la presión absoluta y cambio en la presión, se genera un DTC.
