In my previous post Understand first How it works, then take actions (En/Spn) I said I was going to give a look at how a car’s computer handles input signals. So, I am going to leave it as settled that everyone of us knows that a computer, regardless of where it is used, at home, an office or a car, can only process a stream of bits, or either “1s” or “0s” or a combination of them, or from a voltage point of view, 4 to 5 volts as a “1” or 2 volts or less as a “0”. How come then that a changing signal, provided by a thermistor as an Engine control Temperature Sensor or some sort of potentiometer as a Throttle Position Sensor or TPS, which tells the Engine Control Unit, ECU, to accelerate, for instance, can be processed so as to generate an according output. How does this happen? This Is the question to be answered.
En mi post anterior Entender primero cómo funciona, luego tomar acciones (Es/Spn) dije que iba a dar un vistazo a cómo el computador de un automóvil maneja las señales de entrada. Así pues, voy a dejar por sentado que todos sabemos que un computador, independientemente de dónde se utilice, en casa, en una oficina o en un automóvil, sólo puede procesar un flujo de bits, o bien "1s" o "0s" o una combinación de ellos, o desde el punto de vista del voltaje, 4 a 5 voltios como un "1" o 2 voltios o menos como un "0". ¿Cómo es entonces que una señal cambiante, proporcionada por un termistor como un sensor de Temperatura de Control del Motor o algún tipo de potenciómetro como un Sensor de Posición del Acelerador o TPS, que le dice a la Unidad de Control del Motor, ECU, que acelere, por ejemplo, puede ser procesada para generar una salida acorde. ¿Cómo ocurre esto? Esta es la pregunta que hay que responder.
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In general terms, an ECU receives an input, processes it, comparing the received signal to storage values, and accordingly, outputs a corresponding signal to match the input as a response. Graphically we can put it this way.
En términos generales, una ECU recibe una entrada, la procesa, comparando la señal recibida con los valores almacenados y, en consecuencia, emite una señal correspondiente que se ajusta a la entrada como respuesta. Gráficamente podemos decirlo de esta manera.
From my PPP / De mi Presentación PP
What does the input signal should look like? Would it have to be a stream of “1s” or “0s” or something that, we, normal people can understand and handle?
Regardless of what the input signal could look like, the computer or ECU must have a voltage sensing circuit. This circuit would consist of a reference voltage source, usually 5 volts, though it can be any volts, a fixed resistor and a path to ground through that input device, either a switch or a sensor. There exists a node or a point where the computer monitors or “senses” the voltage after the resistor. When the switch is closed the ECU would sense 0 volts, or a “0”. When it remains open the ECU would sense 5 volts, or a “1”. The figure below illustrates what has been said previously. Here, this switch could represent either a light switch, a horn switch, an ignition switch, a power window switch, or any other input signal to an ECU, in the vehicle.
¿Cómo debería ser la señal de entrada? ¿Tendría que ser un flujo de "1s" o "0s" o algo que nosotros, la gente normal, podamos entender y manejar?
Independientemente de cómo pueda ser la señal de entrada, el computador o la ECU debe tener un circuito de detección de voltaje. Este circuito consistiría en una fuente de tensión de referencia, normalmente 5 voltios, aunque puede ser cualquier voltaje, una resistencia fija y una conexión a tierra a través de ese dispositivo de entrada, ya sea un interruptor o un sensor. Existe un nodo o un punto donde el computador monitorea o " sensa" el voltaje después de la resistencia. Cuando el interruptor está cerrado la ECU detectaría 0 voltios, o un "0". Cuando permanece abierto, la ECU percibe 5 voltios, o un "1". La figura siguiente ilustra lo que se ha dicho anteriormente. Aquí, este interruptor podría representar un interruptor de luz, un interruptor de la bocina, un interruptor de encendido, un interruptor de puerta, o cualquier otra señal de entrada a una ECU, en el vehículo.
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However, as mentioned in the introductory paragraph, Input signals are not always determined by a simple on/off type of switch. More than often, the input signal could be a measurement of some physical phenomenon such as temperature, as it is the case of the temperature of a car’s engine.
In this case, the input circuit itself would be similar to the one previously illustrated, but in place of the switch, a sensor that can convert physical measurements into a change in resistance or voltage, is used.
Sin embargo, como se ha mencionado en el párrafo introductorio, las señales de entrada no siempre están determinadas por un simple interruptor del tipo on/off. Más que a menudo, la señal de entrada podría ser una medida de algún fenómeno físico como la temperatura, como es el caso de la temperatura del motor de un automóvil.
En este caso, el circuito de entrada sería similar al ilustrado anteriormente, pero en lugar del interruptor se utiliza un sensor que puede convertir las medidas físicas en un cambio de resistencia o de voltaje.
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In the circuit shown above, if it is assumed the circuit is open, at the sensing point the computer or ECU would measure 5 volts. An open circuit is very similar to having a very high resistance in the sensor. This would result in a high “sensed” voltage which would be near to 5 volts. If the sensor had low resistance because of a change in temperature, then the ECU would “sense” a lower voltage (closer to zero volts) at the sensing point. As the resistance of a sensor varies according to temperature changes, so would the measured voltage.
What we have to keep in mind, in order to understand this, is that the 5 volts provided by the ECU through its internal resistor would come down at the sensing point depending on the resistance the sensor presents and that, in turn, depends on the engine temperature. Let me put it in simpler words:
En el circuito mostrado arriba, si se asume que el circuito está abierto, en el punto de detección del computador o ECU mediría 5 voltios. Un circuito abierto es muy similar a tener una resistencia muy alta en el sensor. Esto resultaría en un alto voltaje "detectado" que estaría cerca de los 5 voltios. Si el sensor tuviera una resistencia baja debido a un cambio de temperatura, entonces la ECU "detectaría" una tensión más baja (más cercana a cero voltios) en el punto de detección. Como la resistencia de un sensor varía según los cambios de temperatura, también lo haría la tensión o voltaje medido.
Lo que tenemos que tener en cuenta, para entender esto, es que los 5 voltios proporcionados por la ECU a través de su resistencia interna bajarían en el punto de detección dependiendo de la resistencia que presenta el sensor y que, a su vez, depende de la temperatura del motor. En palabras más sencillas esto es:
The decision of the computer to send an output to turn on the electric fan would depend on the value of this sensed voltage when compare to what it has in its software.
This is fairly well for a two-wire sensor. How about a three-wire sensor?
For the following illustration of a three-wire sensor, let us assume we have an acceleration or Throttle Position sensor, which tells the computer or ECU how open or close the throttle is so that the computer either sends more or less fuel to the engine. In this illustration, the computer or ECU provides the reference voltage, 5 volts, as well as the ground. However, the sensed voltage is measured at the third wire and this would vary according to the position of the accelerator pedal.
La decisión del computador de enviar una salida para encender el electroventilador dependería del valor de esta tensión detectada al compararla con la que tiene en su software.
Esto está bastante bien para un sensor de dos hilos. ¿Qué tal un sensor de tres hilos?
Para la siguiente ilustración de un sensor de tres hilos, supongamos que tenemos un sensor de aceleración o de posición del acelerador, que le dice al computador o a la ECU cuán abierto o cerrado está el acelerador para que el computador envíe más, o menos combustible al motor. En esta ilustración, el computador o ECU proporciona la tensión de referencia, 5 voltios, así como la tierra. Sin embargo, el voltaje detectado se mide en el tercer cable y éste varía según la posición del pedal del acelerador.
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When we understand this, there would be no signal from a sensor we will not understand since it is the basis of how the ECU interprets what it receives…
Cuando entendamos esto, no habría una señal de un sensor que no vamos a descifrar ya que es la base de cómo la ECU interpreta lo que recibe...
All PPP are from my making / Todas las laminas de PP son de mi autoria
