MODO2: Arranque Vehículo

Transcripción

1 MODO2: Arranque Vehículo Introducción Arrancado del motor de Explosión Secuencia de Arrancado Comprobación punto muerto Comprobación Batería y Aceite Implementación del Arranque

2 Introducción Si pulsamos el botón central cuando estamos en el menú de inicio, pasamos al modo START ENGINE. Bajo este modo, el sistema realizará la secuencia de arrancado del vehículo, estando presente el conductor del mismo. En el diagrama siguiente vemos las diferentes entradas y salidas que debe manejar el sistema para llevar a cabo esta operación. En primer lugar vamos a explicar como debe realizarse el arrancado del motor y cual sería la secuencia que un conductor haría para arrancar su coche y a continuación trasladaremos dicha secuencia a las órdenes pertinentes para el microcontrolador, explicando detalladamente cada uno de los pasos a seguir Arranque Vehículo - 77

3 Arrancado del motor de explosión Lo que vamos a explicar ahora es lo que comúnmente se denomina hacer el puente a un coche. No es más que poner en funcionamiento el motor sin necesidad de tener la llave en los coches convencionales, ya que existen algunos modelos que este arranque es por pulsador y es también un sistema electrónico el que se encarga de realizar el proceso de puesta en marcha. Cuando introducimos la llave en el bombín de arranque, es su dentado el que nos permite insertarla siendo este el mecanismo de seguridad que existe en todos los coches de hace unos años. Modernamente, un sistema de RF es el encargado de que solamente podamos arrancar un vehículo con su correspondiente llave, mediante el envío de claves entre la llave y la centralita que controla el sistema de inyección/encendido. Ya estemos hablando de uno u otro sistema, cuando introducimos la llave, ésta nos permite unir de la forma adecuada los contactos que llegan a ella. Concretamente son 4 cables los que se combinan en este conmutador. 1.- Positivo directo (12V) 2.- Contacto Contacto Motor de arranque Veamos los diferentes casos: a) Llave fuera: todos los contactos están abiertos y el volante está enclavado mecánicamente + C1 C2 A b) Primera vuelta de llave: Con el positivo directo se alimentan el contacto 1 alimentando algunos sistemas eléctricos del vehículo como pueden ser la radio, el encendedor + C1 C2 A Arranque Vehículo - 78

4 c) Segunda vuelta de llave: Se alimenta, además el contacto 2, dando corriente a todo el sistema eléctrico principal del vehículo, cuadro de instrumentos, calentadores (en caso necesario), bobina.y relé del motor de arranque. + C1 C2 A d) Con el último toque de llave, que es el que tiene retroceso cuando la soltamos, alimentamos con los 12V el cable del motor de arranque que es el que voltea el motor. + C1 C2 A e) Cuando soltamos la llave una vez que el motor esta arrancado nos quedamos en la situación c) + C1 C2 A Una vez explicado esto, debemos dotar al vehículo de un sistema alternativo y en paralelo a la llave de contacto que pueda ser gobernado por el microcontrolador de nuestro sistema. Para ello, se instalan dentro de la caja 3 relés que harán las funciones del conmutador situada tras la llave, cableando en paralelo los 4 conductores a la misma Arranque Vehículo - 79

5 Secuencia de arrancado El proceder normal de un conductor cuando va a arrancar su vehículo serie el siguiente: - Comprobar que estamos en punto muerto. - Dar contacto (primer giro de llave). - Comprobar testigos en caso de que fuese necesario como el calentamiento de inyectores o autodiagnosis del vehículo. - Alimentar el motor de arranque (segundo giro de llave). - Dejar voltear el motor hasta detectar que el vehículo está arrancado y soltar la llave Este mismo proceso deberá realizarlo nuestro sistema teniendo en cuenta todas las posibilidades que puedan darse, como el que no este la caja de cambios en punto muerto, o se detecte alguna anomalía en la secuencia de arrancado Comprobación de punto muerto Es necesario antes de comenzar la secuencia de arrancado comprobar si hay alguna velocidad engranada con el motor, ya que en este caso, el motor de arranque arrastraría el vehículo cierta distancia pudiendo provocar un accidente. Como este sistema se ha diseñado partiendo de un escenario fijo como es un coche de serie en el que no se ha tenido en cuenta ningún testigo para dicha información, se ha buscado una forma alternativa de obtener este parámetro. Al igual como si estuviéramos a los mandos del coche, lo que vamos a comprobar es que la palanca de cambio este en su posición de punto muerto. En un principio se intentó adoptar una solución mecánica con finales de carrera de forma que se activará éste cuando la palanca estuviese en la posición de punto muerto. La implementación de esta solución era más complicada ya que los movimientos de la palanca dificultaban su colocación. La otra alternativa ha sido la colocación de dos ampollas de mercurio en el eje de la palanca en paralelo de forma que si la palanca estuviese en las posiciones de 1ª, 3ª o 5ª (desplazamiento hacia delante) se activara una ampolla y si estamos en el caso contrario 2ª,4ª o marcha atrás (desplazamiento hacia detrás) lo hiciese la otra, cerrando el circuito en ambos casos y detectando esto por una entrada del microcontrolador Arranque Vehículo - 80

6 En las siguientes imágenes vemos la disposición de las ampollas de mercurio y unas pruebas de su funcionamiento. Colocación en la palanca Detalle Detalle (vista en planta) (vista lateral) 1ª marcha Punto Muerto 2ª Marcha (Led verde) (Led apagado) (Led rojo) El esquemático de este montaje sería el que se muestra en la figura de la derecha. Cuando la palanca esté desplazada hacia delante se activará una ampolla y si está hacia detrás lo hará la contraria, de forma que tendremos un valor 0 en la entrada del microcontrolador Arranque Vehículo - 81

7 Comprobación Batería y Presión Aceite Una vez que damos la primera vuelta de llave se realizará la comprobación de los testigos de batería y aceite para ver que tenemos alimentado el sistema de arranque. Además el testigo de batería será el que nos indique cuando el motor está arrancado, ya que este se apaga cuando el alternador comienza a cargar la batería. Para poder muestrear estos parámetros ha sido necesario cablear desde el cuadro de instrumentos a nuestro sistema y adaptar la señal proveniente del testigo luminoso. En el caso de la instalación que hemos realizado en un Renault 19, todos los testigos tienen un común que son los 12V de la batería y se encienden con la puesta a tierra del otro terminal. Con lo cual el nivel que detectamos cuando el testigo está encendido es un nivel bajo, siendo un nivel alto cuando está apagado. El esquemático siguiente nos ayuda a comprender este concepto mejor Implementación del Arranque Una vez explicados como detectamos la información necesaria para realizar la secuencia de arrancado pasamos a ver como se lleva a cabo en el PIC. Las entradas que debemos muestrear son: Punto muerto Batería Aceite RB6 RE1 RE0 Las salidas serán: Contacto Arranque RA0 RA Arranque Vehículo - 82

8 A continuación vemos el diagrama de flujo de este proceso y posteriormente el código para realizar la secuencia de arranque. Resaltado en rojo están las partes importantes del código que se explican al final Info LCD NO Punto muerto SI CONTACTO RA0 NO Batería SI Info LCD NO Aceite SI Arranque RA1 NO Batería/ TimeOUT Time Fallo Arranque Bat Arranque OK Arranque Vehículo - 83

9 btfsc ESTADO,0 ; Si ESTADO,0=1 apagar motor goto apagar_motor ;secuencia arranque call LCD_Clr movlw men_arrancar movwf direccion_flash movlw 0x15 call ENVIA_CADENA_LCD call Delay_SEG ; comprobación punto muerto... btfss PORTB,6 goto $-1 movlw men_ok movwf direccion_flash movlw 0x15 call ENVIA_CADENA_LCD call Delay_SEG bsf PORTA,0 ; contacto ; comprobación testigo batería. btfsc PORTE,1 goto $-1 movlw men_ok movwf direccion_flash movlw 0x15 call ENVIA_CADENA_LCD call Delay_SEG... ; comprobación testigo aceite. btfsc PORTE,0 goto $-1 movlw men_ok movwf direccion_flash movlw 0x15 call ENVIA_CADENA_LCD call Delay_SEG bsf PORTA,1 ; motor arranque... ; comprobar que se apaga testigo bateria call time_out intenta_arrancar_modo2 btfsc TIMES,6 ; 3 segundos de volteo goto no_arranca_modo2 btfss PORTE,1 ; esperamos a que se apague bateria goto intenta_arrancar_modo2 ; vehiculo arranca bcf INTCON,T0IE ; paramos interrupcion TIMER bcf PORTA,1 ; quitamos arranque bsf ESTADO,0... goto entrada_modo ; vehiculo no arranca no_arranca_modo2 bcf INTCON,T0IE ; paramos interrupcion TIMER bcf PORTA,0 ; quitamos arranque y contacto bcf PORTA,1 bcf ESTADO,0... call Delay_SEG goto entrada_modo Arranque Vehículo - 84

10 apagar_motor call LCD_Clr bcf PORTA,0 ; motor parado movlw men_detenido movwf direccion_flash movlw 0x15 call ENVIA_CADENA_LCD bcf ESTADO,0 call call call goto Delay_SEG Delay_SEG Delay_SEG entrada_modo * En primer lugar comprobamos si habíamos dado una orden de arrancar el motor anteriormente. En caso afirmativo, no deberemos realizar la operación de arrancado, ( el menú inicial nos lo estará indicando). Pasamos pues a la parte final del código que desconecta el contacto parando el motor. * A continuación vemos el muestreo de las diferentes entradas (p.muerto, batería y aceite). Cuando cada una de estas se va cumpliendo continuamos ejecutando las ordenes que activan las salidas de los relés, dando contacto y el arranque. * Una vez que activamos el relé de arranque, ejecutamos la rutina time_out que está encargada de ir rotando un bit en el registro TIMES cada medio segundo con las interrupciones del timer. Con lo cual podemos tener delays desde 0,5 hasta 3,5 segundos según que bit muestreemos del registro TIMES o desde 4 a 7,5 mirando TIMES2. Esto debemos preverlo ya que si por algún motivo activamos el relé del motor de arranque y no se produce el arranque del motor, nos quedaríamos sin batería. Por ello, en el último bucle estamos muestreando a la vez que se apague el testigo de la batería (que nos indicará que el motor está en marcha) o el bit 6 del registro TIMES para ver si han transcurrido 3 segundos desde que pusimos en marcha el motor de arranque. * Se han obviado trozos de código (.) que se corresponden con los mensajes de información en el LCD. En las siguientes imágenes vemos las distintas pantallas que nos van apareciendo en la secuencia de arranque y la disposición de los leds del panel de control Arranque Vehículo - 85

11 Pantalla 1 Pantalla 2 Pantalla 3 Pantalla 4 Pantalla 5 Pantalla 6 Pantalla 7 Secuencia de Pantallas en el Arranque Arranque Vehículo - 86