El documento describe sensores y unidades de control electrónico (ECU) en vehículos. Explica que los sensores miden variables físicas y químicas y las convierten en señales eléctricas que son leídas por la ECU. La ECU controla aspectos como la inyección de combustible, el encendido y la distribución basándose en las señales de los sensores.

1. Sensores
y
E.C.U
FUENTES

2. SENSORES
Un sensor es un dispositivo capaz de medir magnitudes
físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y
transformarlas en variables eléctricas. Las variables de
instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura,
intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación,
desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc.
Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica
(como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un
sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un
termopar), una corriente eléctrica (como en un
fototransistor), etc.

3. Un sensor es un dispositivo capaz de medir magnitudes
físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y
transformarlas en variables eléctricas. Las variables de
instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura,
intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación,
desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc.
Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica
(como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un
sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un
termopar), una corriente eléctrica (como en un
fototransistor), etc.

4. las características técnicas de un sensor
destacan las siguientes:
• Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el
sensor.
• Precisión: es el error de medida máximo esperado.
• Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de
entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de
entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.
• Linealidad o correlación lineal.
• Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de salida y
la variación de la magnitud de entrada.
• Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse a
la salida.
• Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la
magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las
variaciones de la magnitud de entrada.
• Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada,
que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones
ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento
(oxidación, desgaste, etc.) del sensor.
• Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida.

5. IMAGENES

7. Función y aplicación

Según esta característica los sensores se dividen en:
 Sensores funcionales, destinados principalmente a tareas de mando y
regulación
 Sensores para fines de seguridad y aseguramiento (protección antirrobo)
 Sensores para la vigilancia del vehículo (diagnosis de a bordo, magnitudes de
consumo y desgaste) y para la información del conductor y de los pasajeros.
 Según la señal de salida
Teniendo en cuenta esta característica los sensores se pueden dividir en:
 Los que proporcionan una señal analógica (ejemplo: la que proporciona el
caudalímetro o medidor de caudal de aire aspirado, la presión del turbo, la
temperatura del motor etc.)
 Los que proporcionan una señal digital (ejemplo: señales de conmutación
como la conexión/desconexión de un elemento o señales de sensores digitales
como impulsos de revoluciones de un sensor Hall)
 Los que proporcionan señales pulsatorias (ejemplo: sensores inductivos con
informaciones sobre el numero de revoluciones y la marca de referencia)

8. TIPOS DE SENSORES
 Sensor de mariposa
 Aplicación
Este sensor detecta el ángulo de giro de la mariposa de aire del motor de
gasolina. Los motores equipados con el sistema monopunto (Mono
Motronic) disponen así de una señal de carga secundaria que es utilizada entre
otras cosas como información adicional para funciones dinámicas, para
identificar el régimen de funcionamiento (ralentí, carga parcial, plena carga)
y como señal de marcha de emergencia en caso de fallar el sensor de carga
principal (medidor de masa de aire). Para el empleo del sensor de mariposa
como sensor de carga principal se consigue la precisión necesaria mediante
dos potenciómetros para dos campos angulares.
El par motor exigido lo ajusta el sistema Mono Motronic mediante la
mariposa de aire. Para comprobar si la mariposa ocupa la posición calculada,
un sensor adecuado evalúa la posición de la mariposa (regulación de la
posición). Para asegurar el funcionamiento, este sensor posee dos
potenciómetros que trabajan en paralelo (redundancia) y con tensión de
referencia separada.

9.  Sensor de nivel de combustible
 Aplicación
La tarea de este sensor es detectar el nivel actual de llenado del depósito de
combustible y transmitir una señal correspondiente a la unidad de control
y/o al instrumento indicador en el cuadro de instrumentos del vehículo.
Junto con la electrobomba de combustible, el filtro de combustible, etc.,
este sensor constituye una parte integrante de las unidades que están
montadas en los depósitos de gasolina o gasóleo y aseguran la alimentación
fiable del motor.

10.
 Sensores de pedal acelerador
 Aplicación
El deseo de aceleración, de marcha constante o de reducir la velocidad lo manifiesta el
conductor en un motor de mando convencional accionando con el pedal acelerador la
válvula de mariposa del motor de gasolina o la bomba de inyección del motor Diesel,
mecánicamente a través de un cable o un varillaje.
Cuando el motor está equipado con un sistema de mando electrónico, un sensor de
pedal acelerador (también llamado transmisor de posición del pedal) realiza la función
de la unión mecánica. El detecta el recorrido o la posición angular del pedal y lo
transmite eléctricamente a la unidad de control del motor.
 Como alternativa al sensor individual (figura inferior posición "a") existen también
módulos de acelerador (b, c) como unidades listas para el montaje, compuestas de
pedal y sensor en el mismo conjunto. Estos módulos no requieren trabajos de ajuste
en el vehículo.

11. UNIDAD DE CONTROL
ELECTRONICA (E.C.U)
 La unidad de control de motor o ECU (sigla en inglés de engine control
unit) es una unidad de control electrónico que controla varios aspectos de la
operación de combustión interna del motor. Las unidades de control de motor
más simples sólo controlan la cantidad de combustible que es inyectado en
cada cilindro en cada ciclo de motor. Las más avanzadas controlan el punto de
ignición, el tiempo de apertura/cierre de las válvulas, el nivel de impulso
mantenido por el turbocompresor, y control de otros periféricos.
 Las unidades de control de motor determinan la cantidad de combustible, el
punto de ignición y otros parámetros monitorizando el motor a través de
sensores. Estos incluyen: sensor MAP, sensor de posición del acelerador,
sensor de temperatura del aire, sensor de oxígeno y muchos otros.
Frecuentemente esto se hace usando un control repetitivo (como un
controlador PID).
 Antes de que las unidades de control de motor fuesen implantadas, la cantidad
de combustible por ciclo en un cilindro estaba determinada por un carburador
o por una bomba de inyección.

12. Control de la inyección de
combustible
 Para un motor con inyección de combustible, una ECU determinará la
cantidad de combustible que se inyecta basándose en un cierto número de
parámetros. Si el acelerador está presionado a fondo, el ECU abrirá ciertas
entradas que harán que la entrada de aire al motor sea mayor. La ECU
inyectará más combustible según la cantidad de aire que esté pasando al motor.
Si el motor no ha alcanzado la temperatura suficiente, la cantidad de
combustible inyectado será mayor (haciendo que la mezcla se más rica hasta
que el motor esté caliente).
 Un motor de ignición de chispa necesita para iniciar la combustión una chispa
en la cámara de combustión. Una ECU puede ajustar el tiempo exacto de la
chispa (llamado tiempo de ignición) para proveer una mejor potencia y un
menor gasto de combustible. Si la ECU detecta un picado de bielas en el
motor, y "analiza" que esto se debe a que el tiempo de ignición se está
adelantando al momento de la compresión, ralentizará (retardará) el tiempo en
el que se produce la chispa para prevenir la situación.

13. Control de la distribución de
válvulas
Una segunda, y más común causa que debe detectar este sistema es
cuando el motor gira a muy bajas revoluciones para el trabajo que se le
está pidiendo al coche. Este caso se resuelve impidiendo a los pistones
moverse hasta que no se haya producido la chispa, evitando así que el
momento de la combustión se produzca cuando los pistones ya han
comenzado a expandir la cavidad.
Pero esto último sólo se aplica a vehículos con transmisión manual. La
ECU en vehículos de transmisión automática simplemente se encargará
de reducir el movimiento de la transmisión.

14. Control de arranque
Una relativamente reciente aplicación de la Unidad de Control de Motor
es el uso de un preciso instante de tiempo en el que se producen una
inyección e ignición para arrancar el motor sin usar un motor de
arranque (típicamente eléctrico conectado a la batería). Esta
funcionalidad proveerá de una mayor eficiencia al motor, con su
consecuente reducción de combustible consumido.

15. HISTORIA
[editar] Diseño híbrido digital
 El modelo híbrido digital fue popular en la mitad de los años 1980. Éste
utilizaba técnicas analógicas para tomar medidas y procesaba los parámentros
de entrada del motor, luego usaba una tabla almacenada en una
memoria de solo lectura para obtener los valores de salida. Sistemas
posteriores procesarian estas salidas dinámicamente. Este tipo de sistemas con
memoria de solo lectura son fáciles de modificar si uno conoce bien el sistema.
La desventaja de estos sistemas es que los valores preprocesados son sólo
óptimos para un nuevo motor ideal. Este sistema no tiene la eficiencia de un
sistemba basado en una unidad central de procesamiento.
 Los sistemas de control de motor sofisticados reciben entradas de otras
fuentes, y controlan más partes del motor; como por ejemplo, los sistemas de
control del tiempo de distribución de válvulas son controlados
electrónicmaente así como el funcionamiento del turbocompresor. Éstos
además se deben comunicar con las unidades de control de transmisión o
directamente con la interfaz que controla la transmisión de forma automática,
sistemas de control de tracción y más sistemas con funciones similares. El cable
CAN (controller area network) es frecuentemente utilizado para conseguir la
comunicación entre estos dispositivos.

16. Unidades modernas
ECUs modernas utilizan un microprocesador que puede procesar las
entradas de los sensores del motor en tiempo real. Una unidad de
control electrónico contiene el hardware y el software (firmware). El
hardware consiste en un conjunto de componentes electrónicos que
van sobre una placa (PCB). El principal componente de este circuito
en tabla es un chip microcontrolador. El software está almacenado en
el microcontrolador o en otros chips de la PCB, generalmente en
memorias EPROM o en memorias flash; es por ello que la CPU puede
ser reprogramada actualizando el software de estas o cambiando los
circuitos integrados.
Las unidades de control de motor modernas a veces incluyen control
de velocidad

17. IMAGENES