MODULOS DE CONTROL ELECTRÓNICO ECMMODULOS DE CONTROL ELECTRÓNICO ECM

Con el avance tecnológico, Caterpillar, cada día ha ido incorporando Con el avance tecnológico, Caterpillar, cada día ha ido incorporando más los sistemas de control electrónico en los distintos más los sistemas de control electrónico en los distintos componentes que pueda tener un equipo. Al decir componentes nos componentes que pueda tener un equipo. Al decir componentes nos referimos al motor , transmisión convertidor, sistema de referimos al motor , transmisión convertidor, sistema de implementos etc.implementos etc.

En las distintas familias de motores se encuentran En las distintas familias de motores se encuentran

tres tipos de ECMtres tipos de ECM A los ECM de motor, A los ECM de motor,

generalmente se les generalmente se les denomina ADEM que en denomina ADEM que en ingles significa Advance ingles significa Advance Diesel Engine Diesel Engine Management, en español Management, en español quiere decir Administrador quiere decir Administrador de motor diesel aventajado de motor diesel aventajado o mejorado.o mejorado.

ADEM I ADEM I Es utilizado en los Es utilizado en los motores de la familia 3500 y motores de la familia 3500 y prácticamente ya no se prácticamente ya no se fabrica, solamente fabrica, solamente como como repuesto para las unidades que repuesto para las unidades que circulan en el mundocirculan en el mundo

ADEM II ADEM II Es utilizado en Es utilizado en varias familias de motores varias familias de motores cuyas aplicaciones mas cuyas aplicaciones mas comunes son Minería, Marinos, comunes son Minería, Marinos, Generación ,Vehicular e Generación ,Vehicular e Industrial. Familia 3500B, Industrial. Familia 3500B, 3400E (HEUI), 3176B (MEUI) , 3400E (HEUI), 3176B (MEUI) , 3406E (MEUI)3406E (MEUI)

ADEM III ADEM III Solo en motores Solo en motores cuya aplicación es vehicular cuya aplicación es vehicular Familia 3100(HEUI), C9 (HEUI), Familia 3100(HEUI), C9 (HEUI), C10, 12,15 (MEUI)C10, 12,15 (MEUI)

La forma física puede ser similar o igual entre los distintos La forma física puede ser similar o igual entre los distintos tipos de ECM, sin embargo en el caso de los motores, estos tipos de ECM, sin embargo en el caso de los motores, estos dispositivos dispositivos se pueden intercambiar solose pueden intercambiar solo,, los de la los de la misma familia, de motores.misma familia, de motores.

Ejemplo:Ejemplo: En la familia de motores 3500B tenemos tres tipos En la familia de motores 3500B tenemos tres tipos

8, 12, 16, Cilindros, El ECM utilizado es el mismo 8, 12, 16, Cilindros, El ECM utilizado es el mismo para todos, lo que hace la diferencia es la para todos, lo que hace la diferencia es la programación y la configuración especifica para cada programación y la configuración especifica para cada uno; de manera que este caso se pueden uno; de manera que este caso se pueden intercambiar con la programación y configuración intercambiar con la programación y configuración adecuadaadecuada

DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE ECMDESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE ECM Las características principales son:Las características principales son: Es de construcción bastante Es de construcción bastante

robusta de acuerdo a la tecnología robusta de acuerdo a la tecnología empleada en su época, década de empleada en su época, década de principio de los años 90principio de los años 90

Posee un conector único de 70 Posee un conector único de 70 terminales o pines, con una terminales o pines, con una división interior de 35 contactos.división interior de 35 contactos.

Se dispone de un acceso, a Se dispone de un acceso, a través una tapa instalada en la través una tapa instalada en la parte frontal para acceder a un parte frontal para acceder a un componente removible llamado componente removible llamado modulo de personalidad o modulo de personalidad o personalizado.personalizado.

En una de sus esquinas tiene un En una de sus esquinas tiene un cable en forma de malla con cable en forma de malla con terminal ,el que debe ser terminal ,el que debe ser conectado al chasis para asegurar conectado al chasis para asegurar que la estructura del ECM este al que la estructura del ECM este al mismo potencial de motor, ya que mismo potencial de motor, ya que éste es montado sobre gomas para éste es montado sobre gomas para impedir vibración y por ende su impedir vibración y por ende su destrucción.destrucción.

ADEM

ECM

En la figura se observa un ECM del tipo ADEM II, Este tipo es utilizado en la mayoría de En la figura se observa un ECM del tipo ADEM II, Este tipo es utilizado en la mayoría de las de los motores .Familias 3500B, 3400E HEUI y algunas aplicaciones vehiculares e las de los motores .Familias 3500B, 3400E HEUI y algunas aplicaciones vehiculares e

industriales.industriales. Las características principales son:Las características principales son: Dispone de dos conectores de 40 Dispone de dos conectores de 40

contactos o terminales, denominados contactos o terminales, denominados J1J1 y y J2 J2 , en la mayoría de las , en la mayoría de las aplicaciones J1 se utiliza para las aplicaciones J1 se utiliza para las entradas y salidas relacionadas con la entradas y salidas relacionadas con la máquina o equipo, en cambio J2 esta máquina o equipo, en cambio J2 esta asociado a los componentes de motor asociado a los componentes de motor es decir switch , sensores, solenoides, es decir switch , sensores, solenoides, relay etc.relay etc.

En la base de los conectores J1 j J2 , En la base de los conectores J1 j J2 , es decir en la juntura entre la tapa es decir en la juntura entre la tapa (ver flechas ) y los conectores, se (ver flechas ) y los conectores, se dispone de un sello de goma que dispone de un sello de goma que impide el ingreso ,principalmente de impide el ingreso ,principalmente de agua o líquidos en general, sin agua o líquidos en general, sin embargo el lavado a presión en esa embargo el lavado a presión en esa zona podría doblar el sello filtrándose zona podría doblar el sello filtrándose agua y por consiguiente sufrir daño los agua y por consiguiente sufrir daño los componentes electrónicos en el componentes electrónicos en el interior del ECM. Se sugiere cubrir esa interior del ECM. Se sugiere cubrir esa zona con silicona, para amortiguar, si zona con silicona, para amortiguar, si es que fuera sometido a lavados a es que fuera sometido a lavados a presión.presión.

ADEM IIADEM II

Los ECM fabricados hasta Los ECM fabricados hasta el año 1994 disponían de el año 1994 disponían de una tapa de acceso al una tapa de acceso al modulo de personalidad en modulo de personalidad en la parte frontal , desde la parte frontal , desde 1995 en adelante en las 1995 en adelante en las aplicaciones vehiculares se aplicaciones vehiculares se elimina (esto se explicará elimina (esto se explicará mas en detalle), y en otras mas en detalle), y en otras se traslada a la parte se traslada a la parte posterior, como se aprecia posterior, como se aprecia en la figura en la figura

Vista internaVista interna

ADEM III 2000 O ABLADEM III 2000 O ABL En la imagen se observa un En la imagen se observa un

ECM del ultima generación ECM del ultima generación denominado ADEM III 2000 denominado ADEM III 2000 o ABL, estos son los o ABL, estos son los nombres que recibe este nombres que recibe este dispositivo, diferencias con dispositivo, diferencias con respecto a los módulos respecto a los módulos electrónicos anteriores, electrónicos anteriores, dispone de dos conectores dispone de dos conectores de 70 contactos o pines, es de 70 contactos o pines, es ce construcción mas ce construcción mas liviana, las demás liviana, las demás características son características son similares, se debe tener las similares, se debe tener las mismas precauciones con mismas precauciones con respecto al montaje, lavado respecto al montaje, lavado etc. etc.

CARACTERÍSTICAS ELECTRICASCARACTERÍSTICAS ELECTRICAS Independiente del tipo o Independiente del tipo o

aplicación, un ECM tiene aplicación, un ECM tiene algunas características básicas algunas características básicas que permite su que permite su funcionamiento.funcionamiento.

Señales de entradaSeñales de entrada Señales de salidaSeñales de salida Suministro de energía para los Suministro de energía para los

sensores que se le conectansensores que se le conectan Suministro de energía desde Suministro de energía desde

baterías externas para su baterías externas para su funcionamientofuncionamiento

ESTRUCTURA BÁSICA DE UN ECM DE MOTORESTRUCTURA BÁSICA DE UN ECM DE MOTOR

Rango de suministroRango de suministro

Los ECM disponen de una Los ECM disponen de una fuente de poder interna fuente de poder interna que proporciona distintos que proporciona distintos tipos de voltajes para tipos de voltajes para energizar componentes energizar componentes como sensores y como sensores y Actuadores. Estos voltajes Actuadores. Estos voltajes pueden tener una pueden tener una variación, como se indica variación, como se indica a continuación. La citada a continuación. La citada fuente consta confuente consta con protección contra corto protección contra corto circuitos, a tierracircuitos, a tierra en en forma indefinida.forma indefinida.

+ 5 volt. + - 0.5 V+ 5 volt. + - 0.5 V Voltaje de Suministro para Voltaje de Suministro para sensores análogossensores análogos

+ 8 volt. + - 0.5 V + 8 volt. + - 0.5 V Voltaje Voltaje de Suministro para sensores de Suministro para sensores Digitales o PWMDigitales o PWM

+ 12,5 volt.+ - 1 V+ 12,5 volt.+ - 1 V Voltaje Voltaje de Suministro parade Suministro para sensores sensores de frecuencia electrónicos de frecuencia electrónicos Algunos sensores de este Algunos sensores de este tipo se alimentan con voltaje tipo se alimentan con voltaje directo de las baterías del directo de las baterías del equipoequipo

+ 105 volt.+ 105 volt. + - 0.5+ - 0.5 Voltaje de Suministro para s Voltaje de Suministro para s solenoides para inyección de solenoides para inyección de combustiblecombustible

COMUNICACIÓNCOMUNICACIÓN Los módulos de control electrónico Los módulos de control electrónico

(ECM) utilizan tres modos para (ECM) utilizan tres modos para establecer comunicación entre ellos y establecer comunicación entre ellos y algunas herramientas de servicio, por algunas herramientas de servicio, por Ejemplo Electronic Technician Técnico Ejemplo Electronic Technician Técnico Electrónico mas conocido como “Electrónico mas conocido como “ET”ET”

CAT DATA LINKCAT DATA LINK ATA DATA LINKATA DATA LINK CAN DATA LINKCAN DATA LINK

Dos de estos modos utiliza Dos de estos modos utiliza tres cables para establecer la tres cables para establecer la comunicación; un comunicación; un (+)(+) un un (-), (-), ambos con respecto a chasis o ambos con respecto a chasis o tierra. Que en los esquemas tierra. Que en los esquemas eléctricos se les denomina eléctricos se les denomina CDL + y CDL - o ATA + CDL + y CDL - o ATA + yy ATA –ATA –

El sistema mas conocido es el El sistema mas conocido es el llamado Cat Data Link Enlace llamado Cat Data Link Enlace de Datos Caterpillar, que de Datos Caterpillar, que permite la comunicación entre permite la comunicación entre los distintos ECM que pueda los distintos ECM que pueda tener un equipo Caterpillar tener un equipo Caterpillar como por ejemplo, ECM de como por ejemplo, ECM de Motor, Transmisión, Sistema Motor, Transmisión, Sistema de implementos, Frenos, de implementos, Frenos, Modulos de visualización, etc. Modulos de visualización, etc. Además permite comunicarse Además permite comunicarse con las herramientas de con las herramientas de servicio como “servicio como “ET” .ET” .

Herramienta de servicioHerramienta de servicio

HARDWARE Y SOFTWAREHARDWARE Y SOFTWARE

Descripción y Operación del Sistema:Descripción y Operación del Sistema:

El Módulo de Control Electrónico (ECM) es un computador que controla el motor u El Módulo de Control Electrónico (ECM) es un computador que controla el motor u otro componente del equipo. El módulo de personalidad contiene el software que otro componente del equipo. El módulo de personalidad contiene el software que determina la función del ECM. Estos trabajan en conjunto.determina la función del ECM. Estos trabajan en conjunto.

El ECM consta de las siguientes partes:El ECM consta de las siguientes partes: Un microprocesador que ejecuta las siguientes funciones en un del ECM de motor: Un microprocesador que ejecuta las siguientes funciones en un del ECM de motor:

regulación, control de sincronización de la inyección, funciones de diagnóstico del regulación, control de sincronización de la inyección, funciones de diagnóstico del sistema y comunicación a través del enlace de datos.sistema y comunicación a través del enlace de datos.

Una memoria permanente que almacena los parámetros programables y los códigos Una memoria permanente que almacena los parámetros programables y los códigos de diagnósticode diagnóstico

Circuitos de entrada que filtran el ruido eléctrico o campos electromagnéticos de las Circuitos de entrada que filtran el ruido eléctrico o campos electromagnéticos de las señales queseñales que

provienen de los de sensores. provienen de los de sensores. Circuitos de entrada que protegen los circuitos internos en el ECM contra niveles Circuitos de entrada que protegen los circuitos internos en el ECM contra niveles

potencialmentepotencialmente perjudiciales de voltaje.perjudiciales de voltaje.

Circuitos de salida que proporcionan voltajes para alimentar los solenoides de los Circuitos de salida que proporcionan voltajes para alimentar los solenoides de los inyectores, los Sensores, relés, etc.inyectores, los Sensores, relés, etc.

El módulo de personalidadEl módulo de personalidad El Módulo de Personalidad es una El Módulo de Personalidad es una

memoria que contiene el memoria que contiene el software necesario para el ECM. software necesario para el ECM.

En esta memoria se almacenas En esta memoria se almacenas todas las características que todas las características que definen el tipo de componente y definen el tipo de componente y en que aplicación va trabajar, por en que aplicación va trabajar, por ejemplo en un motor se ejemplo en un motor se almacenará:almacenará:

Los mapas de control que Los mapas de control que definen condiciones de operación definen condiciones de operación tales como la sincronización y los tales como la sincronización y los regímenes de combustible, la regímenes de combustible, la relación aire combustible las relación aire combustible las curvas de potencia y torque. curvas de potencia y torque. Estos mapas ayudan a lograr el Estos mapas ayudan a lograr el rendimiento óptimo del motor y el rendimiento óptimo del motor y el consumo óptimo de combustible. consumo óptimo de combustible. Los mapas se programan en el Los mapas se programan en el módulo de personalidad en la módulo de personalidad en la fábrica.fábrica.

Cuando se debe utilizar la Programación FlashCuando se debe utilizar la Programación Flash Se pueden dar varias situaciones Se pueden dar varias situaciones

en las que puede ser requerido en las que puede ser requerido este programa, a continuación se este programa, a continuación se describirán cada una de estas.describirán cada una de estas.

Cambios del software del modulo Cambios del software del modulo de personalidad, recomendado de personalidad, recomendado por la fabrica, por actualizaciones por la fabrica, por actualizaciones o para mejorar el rendimiento del o para mejorar el rendimiento del motor, reemplazo de partes por motor, reemplazo de partes por reingeniería asociadas a un nuevo reingeniería asociadas a un nuevo software.software.

Cuando es reemplazado un ECMCuando es reemplazado un ECM Cuando el modulo de Cuando el modulo de

personalidad pudiera dañarse o personalidad pudiera dañarse o desprogramarse, situación que es desprogramarse, situación que es muy poco probable que ocurra.muy poco probable que ocurra.

Cuando un ECM es reemplazado Cuando un ECM es reemplazado por otro usado, y o pertenece a por otro usado, y o pertenece a otro motor usado en una otro motor usado en una aplicación distinta, o existen aplicación distinta, o existen diferencias en las curvas de diferencias en las curvas de potencia o torque.potencia o torque.

ProgramacionProgramacion

Una vez programado el Modulo de Personalidad se debe configurar, es Una vez programado el Modulo de Personalidad se debe configurar, es decir realizar un ajuste fino por así decirlo, en la configuración de un ECM decir realizar un ajuste fino por así decirlo, en la configuración de un ECM de motor, existen por lo general cuatro parámetros programables, los de motor, existen por lo general cuatro parámetros programables, los dos últimos son de suma importancia ya que tienen relación con la entrega dos últimos son de suma importancia ya que tienen relación con la entrega de combustible de combustible

Identificación del equipo Identificación del equipo Puede ser N° de serie del equipo o N° Puede ser N° de serie del equipo o N° internointerno

Numero de serie del motorNumero de serie del motor Debe ser de ocho caracteres de largo Debe ser de ocho caracteres de largo letras de la A a la Z mayúsculas o minúsculas y o números del 0 al 9.letras de la A a la Z mayúsculas o minúsculas y o números del 0 al 9.

FLS FLS Fuel Load settingFuel Load setting Ajuste de combustible a plena Ajuste de combustible a plena cargacarga

FTS FTS Fuel Torq Setting Fuel Torq Setting Ajuste de combustible a al par o Ajuste de combustible a al par o torque máximotorque máximo

ESTRUCTURA DE INTERNA DE UN ECMESTRUCTURA DE INTERNA DE UN ECM A parte del Modulo de Personalidad los ECM tienen incorporada A parte del Modulo de Personalidad los ECM tienen incorporada

otra memoria conocida como RAM no volátil, es decir la otra memoria conocida como RAM no volátil, es decir la información almacenada no depende de la alimentación. En esta información almacenada no depende de la alimentación. En esta memoria se almacena los parámetros de configuración antes memoria se almacena los parámetros de configuración antes mencionados, como también los mencionados, como también los Códigos de Diagnostico Códigos de Diagnostico RegistradosRegistrados o almacenados y los o almacenados y los Eventos Registrados. Eventos Registrados.

EVENTOS REGISTRADOSEVENTOS REGISTRADOS

Al producirse un mal funcionamiento en alguno de los Al producirse un mal funcionamiento en alguno de los componentes del equipo, el ECM, a través de la información componentes del equipo, el ECM, a través de la información proporcionada por los sensores, compara estos valores con los proporcionada por los sensores, compara estos valores con los almacenados en el Modulo de Personalidad, generándose unalmacenados en el Modulo de Personalidad, generándose un Evento RegistradoEvento Registrado, este tipo fallas no se deben al sistema , este tipo fallas no se deben al sistema electrónico. Este sistema determino un mal funcionamiento en el electrónico. Este sistema determino un mal funcionamiento en el equipo. U n ejemplo de equipo. U n ejemplo de Eventos Registrados Eventos Registrados es:es:

Baja presión de aceite del motorBaja presión de aceite del motor Alta temperatura de refrigerante de motorAlta temperatura de refrigerante de motor Sobre velocidad del motorSobre velocidad del motor Alta temperatura de gases de escapeAlta temperatura de gases de escape Restricción de filtro de aireRestricción de filtro de aire

Como se había mencionado anteriormente existen varios motivos Como se había mencionado anteriormente existen varios motivos para realizar transferencia de archivos flash a un ECM , lo que a para realizar transferencia de archivos flash a un ECM , lo que a

continuación trataremos es aplicable solamente a los ECM utilizados continuación trataremos es aplicable solamente a los ECM utilizados

en Motoresen Motores.. CASOCASO I I Se necesita programar un ECM nuevo, esta situación no debería Se necesita programar un ECM nuevo, esta situación no debería

presentar mayores problemas, ya que el ECM viene en blanco y no presentar mayores problemas, ya que el ECM viene en blanco y no hay antecedentes anteriores.hay antecedentes anteriores.

CASO II CASO II En aquellos casos en que es necesario reprogramar un ECM, para En aquellos casos en que es necesario reprogramar un ECM, para

realizar un actualización, sugerida por la fabrica, dependiendo de la realizar un actualización, sugerida por la fabrica, dependiendo de la razón por la que se deba realizar el cambio, puede ocurrir lo siguiente:razón por la que se deba realizar el cambio, puede ocurrir lo siguiente:

Se selecciona el archivo sugerido por la fabrica, se conecta la Se selecciona el archivo sugerido por la fabrica, se conecta la herramienta ET, Se realiza la transferencia Flash, siguiendo el mismo herramienta ET, Se realiza la transferencia Flash, siguiendo el mismo procedimiento del caso anterior , terminada la transferencia, se procedimiento del caso anterior , terminada la transferencia, se conecta con ET, un mensaje aparece indicando una falta de conecta con ET, un mensaje aparece indicando una falta de correspondencia en el Modulo de Personalidad, Da como alternativa correspondencia en el Modulo de Personalidad, Da como alternativa apretar el botón OK para reprogramar o apretar el botón cancelar para apretar el botón OK para reprogramar o apretar el botón cancelar para hacer caso omiso de la falta de correspondencia.hacer caso omiso de la falta de correspondencia.