Equipo electrico del automovil segunda parte
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EQUIPO ELÉCTRICO
ADJUDICACIÓN DE LA RED
Como hemos visto anteriormente, la creación de un mensaje comienza por el procesador de la unidad de control. Transmitida la información que el procesador quiere volcar a la línea CAN, el controlador empieza su trabajo. La primera fase es crear en forma de bits el campo de estado, que servirá para identificar a la unidad emisora. Este campo de estado también se utiliza en el protocolo CAN para establecer las prioridades a la hora de transmitir un mensaje con prioridad. Se establece una jerarquía a nivel de protocolo, esto quiere decir que unas unidades de control tienen prioridad sobre otras. Por ejemplo, en la red de motopropulsor, la prioridad es siempre para la unidad de frenos, por cuestiones de seguridad. En el campo de estado, que consta de 11 bits, cada una de las unidades de control se identifican digitalmente, mediante bits lógicos, tal como muestra la figura. En caso de que las tres unidades observadas comenzaran a transmitir al mismo tiempo se establece el control de la jerarquía para conseguir prioridad en la red multiplexada.

El transceptor de cada una de las unidades analiza uno por uno los bits volcados en la línea CAN en el momento de transmitir el campo de estado. En caso de transmitir un nivel lógico alto, un 1, y cualquiera de las otras unidades transmita un nivel lógico bajo, un 0, la unidad de control se convierte automáticamente en receptor. En el ejemplo las tres unidades de mando han comenzado a transmitir al mismo tiempo.
El primer bit del campo de estado es un nivel lógico bajo, un 0, para todas las unidades de mando. Por lo tanto el estado lógico del primer bit en la red CAN será 0. Al transmitir el segundo bit, la unidad de mando de la caja de cambios transmite un nivel lógico alto, un 1, mientras que el resto de unidades de mando transmite un 0. En ese mismo instante la unidad de control de la caja de cambios pierde en la jerarquía de la adjudicación de transmisión, convirtiéndose en receptora. El estado lógico del segundo bit en la red can continuará siendo 0. Al transmitir el tercer bit, la unidad de mando del motor transmite un nivel lógico alto, un 1, mientras que la unidad de mando de frenos transmite un 0. La unidad de control del motor pierde entonces en la jerarquía de la red CAN. El estado lógico del tercer bit en la red CAN será 0. La unidad de control de frenos ha obtenido así la máxima prioridad en la red de datos multiplexada. Una vez finalizada la transmisión del mensaje, el resto de unidades volverán a intentar conseguir el acceso a la red.

DATOS TRANSMITIDOS
Para transmitir los datos el protocolo CAN utiliza dos campos. Por un lado utiliza la información del campo de control para indicar al resto de unidades sobre qué información contiene el campo de datos, capaz de contener hasta 8 bytes de información (un byte es un paquete de ocho bits). Las unidades receptoras utilizan también este campo para informar de posibles fallos en la transmisión, mediante 1 y 0. En el campo de datos es posible introducir información de todos los sensores de cada una de las unidades de mando. Para ello es necesario que el procesador de la unidad de mando convierta las señales analógicas en señales digitales. La información, por ejemplo, de la posición de la mariposa del acelerador puede ser así fraccionada en una información digital.

Por otro lado, en la red multiplexada de confort, puede indicarse la posición momentánea de la luna del conductor en su movimiento ascendente o descendente. El protocolo de transmisión sigue siendo el mismo independientemente de la red en la que nos encontramos, variando, eso sí, la velocidad de transmisión: 500Kbaudios para la red motopropulsor y de un máximo de 125Kbaudios para la red de confort.

CARACTERÍSTICAS DEL CABLEADO
Uno de los elementos más frágiles del sistema es el par de cables que conforman la red física CAN. Como hemos visto las velocidades de transmisión son extremadamente altas. Es bien sabido que en un vehículo se producen multitud de señales parásitas, ya sea desde el sistema de encendido, alternador o elementos externos. Estos parásitos pueden producir interferencias en las informaciones transmitidas, produciendo así una falsificación de éstas o, incluso, la destrucción de la información. Para evitar las posibles interferencias se procede a un trenzado entre los dos cables de comunicación, nivel bajo y alto. Además, la información es transmitida por los dos cables al mismo tiempo, pero con niveles lógicos invertidos, cuando en el nivel alto existe un 1 (5 voltios) en el nivel bajo existe un 0 (0 voltios). Cada uno de los dos cables recibe un potencial de tensión de 2,5 voltios, de manera que sea más difícil la superposición de cualquier parásito. El reconocimiento de averías en el cableado se realiza a través del autodiagnóstico de cada una de las unidades de control, informando sobre el estado del mismo. En función de la red son posibles diversos modos de funcionamiento de emergencia. En la red de confort, de baja velocidad, es posible la comunicación por un sólo cable con respecto a masa. En la red de motopropulsor, de alta velocidad, no es posible el funcionamiento en modo de emergencia.

Las unidades de control interpretan como avería de la red multiplexada el corte de uno de los hilos, el cortocircuito de ambos, o la derivación a positivo o masa de cualquiera de ellos. La interconexión de los cables de CAN se realiza en la propia instalación, aunque un caso particular lo representa la unidad de mando del motor. En este caso la interconexión es realizada en el interior de la propia unidad de mando.

CONFORT
La evolución técnica del mundo de la automoción, condicionada en su avance por la aparición de nuevos sistemas electrónicos y su consiguiente aplicación, hace que el cliente no sólo califique las características de confort de un vehículo desde el punto de vista de las cualidades dinámicas y la comodidad que ofrece en el habitáculo. La facilidad para el manejo de los más variados componentes, p. ej. el cierre centralizado, reglaje de retrovisores, elevalunas eléctricos o la iluminación interior son factores que contribuyen de forma importante a la hora de calificar un vehículo. Debido a ello agrupamos estas funciones bajo el concepto genérico de sistema de confort. La vertiginosa evolución de los sistemas electrónicos y mecánicos miniaturizados ha hecho posible optimizar y simplificar el diseño de los sistemas en el vehículo, y tal es el caso p. ej. del sistema de confort.

Las funciones del vehículo que agruparemos en el subsistema de confort son:
Cierre centralizado.
Mando a distancia por radiofrecuencia Elevalunas.
Iluminación interior.
Techo abatible.
Retrovisores eléctricos.
Alarma antirrobo.
Asientos eléctricos.
Retrovisores electrocrómicos Sensores de lluvia.

En esta parte queremos proporcionarle una noción más detallada acerca del diseño y
funcionamiento de este sistema. Podemos hablar como la primera generación del sistema de confort la que ha sido implantada en el VW Passat modelo 1997. A partir de los modelos 1998 se suministra la segunda generación de sistema de confort. El nuevo sistema se reconoce por los conmutadores alzacristales de doble posición en el panel de mandos de la puerta del conductor. No se han modificado de forma importante las funciones parciales del sistema de confort, como son el cierre centralizado, el reglaje de retrovisores y la alarma antirrobo. Sin embargo, sí es nueva la configuración y organización del sistema de confort. En comparación con los sistemas anteriores, tiene ahora una estructura descentralizada, gracias a la aplicación de una red multiplexada CAN específica del sistema. Eso significa, que varias unidades de control comparten las funciones a realizar.

Ventaja del sistema descentralizado:
Si se avería una unidad de control sólo se interrumpe el funcionamiento en una pequeña parte del sistema general. Además, un sistema de comunicaciones CAN que haga circular la información, genera un ahorro sustancial del cableado necesario para
admitir funciones tan diversas. El sistema de confort se monta en los casos en que se equipa el vehículo con elevalunas eléctricos. La gestión de las funciones se realiza a través de una unidad de control central y dos o cuatro unidades de control en las puertas. De ahí resultan dos diferentes versiones variantes:
Una unidad de control central y cuatro unidades de control de puerta, si todas las puertas están equipadas con elevalunas eléctricos.
Una unidad de control central y dos unidades de control de puerta, si sólo las puertas delanteras están equipadas con elevalunas eléctricos.

Las funciones asumidas por cada una de las unidades son las siguientes:
Unidad central
Receptor del mando a distancia por radiofrecuencia.
Interfaz hacia la red de a bordo.
Alarma antirrobo.
Gestión de la luz interior.
Cierre centralizado de las puertas traseras, si detrás sólo hay elevalunas mecánicos.
Cierre centralizado del capó trasero.
Diagnóstico.
Accionamiento del techo corredizo/deflector.
Intercambio de datos.
Unidad de control de puerta
Retrovisores exteriores eléctricamente
regulables y plegables.
Elevalunas eléctricos con limitador del exceso de fuerza.
Cierre centralizado de puertas con/sin cierre de seguridad.
Diagnóstico.
Intercambio de datos.

Las funciones realizadas al accionar el cierre de puertas desde el bombín del conductor pueden observarse en el cuadro visualizado en esta página. Una vez accionados los actuadores necesarios, las unidades de control pasan a un sistema de ahorro de energía, en el que el consumo necesario se reduce al mínimo. Al recibir la unidad central la señal de cualquiera de los sensores, envía una información vía CAN para “despertar” al resto de unidades.

BUS DE DATOS
Todas las unidades del sistema de confort se encuentran conectadas al bus de datos
CAN del sistema de confort. El bus de datos CAN está constituido físicamente por dos cables. La información que circula por el Bus se encuentra codificada en formato
digital y la velocidad de transmisión puede ser diferente en función del vehículo, desde 62Kbaudios, o bits por segundo, hasta 100Kbaudios o más. Todas las señales de los conmutadores, estados físicos de las cerraduras, posición de los alzacristales y funciones realizadas son transmitidas desde cada una de las unidades de mando.

La secuencia de procesamiento de los datos es la siguiente:
Una unidad electrónica de mando prepara sus datos.
Transmite al resto de unidades a través de la red.
El resto de unidades reciben los datos.
Los decodifican y los revisan.
En caso de necesitar los datos, los interpretan.

Las ventajas de la adopción de este sistema son, principalmente, el ahorro de cable en las instalaciones. Un ahorro muy significativo ya no solo de coste, sino también de
posibles averías creadas por falsos contactos o por cableado interrumpido. En este sistema, si uno de los dos cables fallara, el sistema pasaría a modo de emergencia, comunicándose por uno solo de ellos. Si el fallo fuera total, todos los sistemas electrónicos dejarían de funcionar, siendo únicamente accesibles las cerraduras mecánicamente.

UNIDAD CENTRAL
En un sistema tan complejo, la unidad de control central no solo asume funciones elementales como receptor del mando a distancia, sino que, además, tiene adjudicadas otras funciones más complejas. Es, por ejemplo, la encargada de realizar
el autodiagnóstico del resto de unidades y, también, se encarga de vigilar la comunicación correcta de las unidades. Asume las siguientes funciones:
Gestión de la luz interior
Cierre centralizado del capó trasero
Mando a distancia por radiofrecuencia
Alarma antirrobo

La posición física de la unidad de control varía en función del vehículo sobre la que se encuentra, pero siempre se ubica en el interior del habitáculo. En la imagen que nos acompaña podemos observar la ubicación en el VW Passat, bajo el asiento del conductor. En caso de registrar una avería interna, las funciones ejecutadas por la unidad de control quedan desactivadas, como la acción del mando a distancia, o muy mermadas, como el control de la luz interior. Si la unidad debe ser sustituida, debe ser programada mediante un equipo de diagnosis adecuado.

UNIDAD DE PUERTAS
Las unidades de puerta son las encargadas de gestionar electrónicamente las funciones asociadas de cada una de las puertas del vehículo sobre las que se encuentran montadas, tal como indica la figura. La ubicación física de las unidades de control es variable en función del tipo de vehículo del que estemos hablando. Puede ubicarse junto al panel de mandos de los interruptores de alzacristales y cierre de puertas, como un solo conjunto, o, como muestra la figura, puede ubicarse junto al motor alzacristales, formando un solo aunque divisible conjunto. En caso de avería de una de las unidades de mando, todas las funciones con ella asociadas quedan desactivadas, siendo preciso entonces intervenir sobre el cierre centralizado mediante procedimientos mecánicos. Es importante constatar que, en caso de fallo de la unidad de control de puerta del conductor, quedan sin función todos los conmutadores e interruptores de la misma puerta, pues la señal de los mismos no puede ser volcada a la línea CAN de comunicaciones.

CIERRE CENTRALIZADO
Al aplicar este sistema de confort, las funciones del cierre centralizado se han multiplicado, añadiéndose funciones nuevas como el cierre “Safe” o doble cierre de seguridad. La función de este nuevo sistema es la de impedir tanto la apertura desde el exterior del vehículo como la apertura desde el interior. Las funciones asumidas son pues:
Cierre centralizado BLOQUEA con función SAFE
Cierre centralizado BLOQUEA sin función SAFE
Cierre centralizado DESBLOQUEA sin apertura individual de puertas (en función de la codificación)
Cierre centralizado DESBLOQUEA con apertura individual de puertas (en función de la codificación)
Cierre centralizado DESBLOQUEA en el maletero
Cierre centralizado DESBLOQUEA en caso de colisión del vehículo
Función desde el conmutador del seguro interior LockUnlock
Puede ser programada la función de cierre del vehículo en función de la velocidad. Como hemos visto anteriormente, la función “Safe” aumenta la seguridad antirrobo, pues los tiradores de apertura de las puertas y los seguros se desbloquean mecánicamente por medio de la protección SAFE.

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