المواضيع:
- عام
- قياس دورة العمل
- دورة العمل مع دائرة إيجابية
- دورة العمل للدائرة الأرضية
- دورة العمل تقاس من مصدر الطاقة
- استكشاف أخطاء منظم ضغط الوقود الذي يتم التحكم فيه بواسطة PWM وإصلاحها
عموما:
مع دائرة دورة العمل، يمكن للمستهلك التحكم في شدة التيار. يمكن تنظيم التيار دون التسبب في فقدان الطاقة، كما هو الحال مع المقاومة التسلسلية. في تكنولوجيا السيارات، يمكن استخدام دورة العمل، من بين أمور أخرى، لتنظيم سرعة مروحة السخان، أو موضع محرك موضع الخانق، على سبيل المثال، أو لتشغيل الأضواء.
عند تطبيق دورة التشغيل على المصباح، يمكن جعل المصباح يحترق بشكل أقل سطوعًا. ويستخدم هذا، من بين أمور أخرى، للمصابيح الخلفية، حيث يمكن لمصباح واحد أن يحترق بشدتين مختلفتين، أي للإضاءة العادية وضوء الفرامل. مع الإضاءة العادية، يحترق المصباح بشكل ضعيف (هنا يتم تطبيق دورة التشغيل للحد من التيار من خلال المصباح). مع ضوء الفرامل، سيغير المصباح دورة التشغيل بحيث يحترق المصباح بشكل أكثر سطوعًا.
تُظهر الصورة ضوءًا خلفيًا لسيارة BMW الفئة الخامسة، حيث يعمل المصباح الأيسر للضوء الخلفي أيضًا كضوء مكابح من خلال إضاءته بشكل أكثر سطوعًا.
القياس على دورة العمل:
يمكن قياس دورة العمل باستخدام راسم الذبذبات. سيعرض راسم الذبذبات بيانياً تطور الجهد مقابل الوقت.
عندما يتم قياس دورة العمل بمقياس متعدد، لن يتم عرض قيمة الجهد الصحيحة أبدًا. نظرًا لأن الجهد يتغير باستمرار أثناء دورة التشغيل، فإن المقياس المتعدد سيشير إلى متوسط الجهد لأنه بطيء جدًا.
دورة العمل مع دائرة إيجابية:
تُظهر الصورة أدناه مخططًا شلاليًا مع موجب البطارية (12 فولتًا) في الأعلى، يليه المصهر، ووحدة التحكم الإلكترونية (المفتاح الإلكتروني)، والمستهلك (في هذه الحالة المصباح) وأخيرًا الأرض. تقوم وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) باستمرار بتشغيل وإيقاف مصدر الطاقة.
يقيس راسم الذبذبات الجهد بين زائد المصباح وأرض السيارة. إعدادات راسم الذبذبات هي كما يلي: 2 فولت لكل قسم و5 مللي ثانية لكل قسم. وهذا يعني أن كل مربع من الأسفل إلى الأعلى هو 2 فولت، فإذا أضيفت مربعات الخط الصاعد (6 في المجموع)، فإن أعلى جهد تم قياسه هو 12 فولت.
المدة من اليسار إلى اليمين. يتم ضبط كل مربع (قسم) على 5 مللي ثانية. إذا نظرت من اليسار إلى اليمين، يمكنك أن ترى أن الخط يبلغ ارتفاعه 10 مللي ثانية وانخفاضه 10 مللي ثانية.
تمامًا مثل جهاز القياس المتعدد، يقيس راسم الذبذبات فرق الجهد بين الكابل الموجب والكابل السالب المتصل بالمقياس. عند تشغيل المصباح في الرسم البياني أدناه، يكون جهد الكابل الموجب 12 فولت والكابل السالب (دائمًا) جهده 0 فولت لأنه متصل بالأرض. ويدل على الفرق بينهما بالعداد؛ الفرق بين 12 فولت و0 فولت هو 12 فولت. يتم عرض هذا 12 فولت على شاشة العداد. عندما تكون دورة التشغيل عالية، يتم تشغيل المصباح. هذا ليس هو الحال مع الدائرة الأرضية. وهذا موضح في الفقرة التالية.
لتحديد دورة العمل، من المهم معرفة ما تعنيه الفترة الواحدة. خلال فترة ما، يكون التوتر مرتفعًا مرة ومنخفضًا مرة أخرى. وبعد هذه الفترة تبدأ الفترة التالية. في صورة النطاق أدناه، تم تحديد فترة واحدة باللون الأزرق. وهذا يوضح أن الفترة تستغرق إجمالي 1 مللي ثانية، أي 1 مللي ثانية ارتفاعًا و20 مللي ثانية انخفاضًا. وبالتالي يمكن أن نقرأ أن نصف الوقت يكون الجهد مرتفعًا والنصف الآخر منخفضًا. وبالتالي فإن دورة العمل في صورة النطاق هذه هي 10%. في هذه الحالة، يحترق المصباح بشكل ضعيف.
في الصورة أدناه، ظلت الفترة كما هي (20 مللي ثانية)، ولكن في هذه الحالة يكون الجهد مرتفعًا فقط لمدة ربع الوقت (5 مللي ثانية) ومنخفضًا لمدة ثلاثة أرباع الوقت (15 مللي ثانية). مع هذا القياس تكون دورة العمل 25%. وهذا يعني أن المصباح يحترق الآن بشكل أضعف من دورة التشغيل البالغة 50%، لأن المصباح يتلقى الطاقة لمدة ربع إجمالي الفترة فقط.
دورة العمل للدائرة الأرضية:
في تكنولوجيا السيارات، عادة ما تستخدم الدوائر الأرضية. مع المستهلك ذو التبديل الشامل، سيتم عكس دورة التشغيل مقارنة بالدائرة الإيجابية. يمكن رؤية مثال على ذلك في الصورة أدناه.
عندما ينطفئ المصباح، تقطع وحدة التحكم الإلكترونية الاتصال بالأرض. وهذا يعني أن الدائرة قد انقطعت. في هذه الحالة، يكون الجهد الكهربي 12 فولت عند مدخل وحدة التحكم الإلكترونية. هذا يعني أن هذا الجهد موجود أيضًا على التوصيل السلبي للمصباح. وفي هذه الحالة يكون فرق الجهد عند إطفاء المصباح 12 فولت.
بمجرد أن تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بتحويل المصباح إلى الأرض، سيضيء المصباح. ثم يتدفق تيار من الموجب إلى السالب، ويستخدم المصباح جهد 12 فولت للاحتراق، وبالتالي يكون هناك 0 فولت في التوصيل السالب للمصباح. في هذه الحالة يكون هناك 0 فولت على الكابل الموجب و0 فولت على الكابل السالب. ثم يكون فرق الجهد 0 فولت. وهذا يعني أنه عند 0 فولت يتم تشغيل المصباح وعند 12 فولت يتم إيقاف تشغيله.
لجعل احتراق المصباح أضعف، يجب تقليل الوقت الذي يتلقى فيه المصباح الطاقة. ويمكن رؤية هذا في الصورة أدناه. في فترة واحدة، يكون الجهد مرتفعًا لمدة 15 مللي ثانية (المصباح مطفأ) ومنخفضًا لمدة 5 مللي ثانية (المصباح قيد التشغيل). في هذه الحالة، تم تشغيل المصباح لمدة ربع المدة فقط، لذلك سوف يحترق بشكل أضعف.
دورة العمل المقاسة من مصدر الطاقة:
تم إجراء جميع القياسات السابقة فيما يتعلق بكتلة السيارة. هناك خيار آخر وهو القياس من موجب البطارية إلى أرض المستهلك، كما هو موضح في الصورة أدناه.
عندما يتم توصيل وحدة التحكم الإلكترونية بالأرض، سيضيء المصباح. في هذه الحالة، يستهلك المصباح جهد 12 فولت حتى يحترق. لذلك سيكون هناك جهد قدره 0 فولت على الكابل السالب لراسم الذبذبات. يوجد جهد 12 فولت على الكابل الموجب. في هذه الحالة يكون هناك فرق جهد 12 فولت بين كابلات القياس، وبالتالي فإن خط 12 فولت الموجود في الشاشة سيشير إلى أن المصباح قيد التشغيل. لذلك هذا هو 25٪ من هذه الفترة.
بمجرد قطع وحدة التحكم الإلكترونية الاتصال بالأرض، سيكون الجهد الكهربي 12 فولت أيضًا على الجانب السلبي للمصباح. سيكون فرق الجهد بين كابلات القياس الخاصة بمرسمة الذبذبات 0 فولت. سيتم بعد ذلك عرض 0 فولت على الشاشة عند إيقاف تشغيل المصباح.
استكشاف أخطاء منظم ضغط الوقود الذي يتحكم فيه PWM وإصلاحها:
مرجع الصفحة دائرة ECU لصمام PWM يشرح كيف تبدو الدائرة الموجودة في وحدة التحكم الإلكترونية لمنظم ضغط السكك الحديدية الذي يتم التحكم فيه بواسطة PWM. لذلك يُنصح بقراءة المعلومات الموجودة على تلك الصفحة أولاً.
منظم ضغط السكة على سكة الضغط العالي لـ محرك الديزل السكك الحديدية المشتركة مصنوع به جهاز التحكم في المحرك يتم التحكم فيه باستخدام PWM (تعديل عرض النبض).
عندما يكون في حالة الراحة، يتم فتح الصمام الموجود في منظم الضغط، مما يسمح لضغط الوقود بمغادرة حاجز الضغط العالي عبر العودة. يغلق الصمام عند تفعيله. يزداد الضغط في السكة. عندما يسجل مستشعر ضغط السكة ضغطًا مرتفعًا (جدًا)، تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بضبط إشارة PWM.
يوضح الشكل أدناه المخطط التخطيطي لوحدة التحكم في المحرك (J623) ومنظم ضغط السكة (N276). يتم تزويد منظم ضغط السكة على الطرف 2 بجهد يتراوح بين 13 و 14,6 فولت (اعتمادًا على جهد الشحن عند تشغيل المحرك). تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بتوصيل الدبوس 45 بالأرض عندما يلزم تنشيط الصمام. سوف يتدفق التيار عبر ملف N276 بمجرد توصيل الطرف 45 بالأرض. الضغط في السكك الحديدية المشتركة يتزايد. في اللحظة التي تقطع فيها وحدة التحكم الإلكترونية الاتصال بين الدبوس 45 والأرض، يتوقف تراكم الضغط في حاجز الوقود. يفتح الزنبرك الموجود في منظم الضغط الصمام قليلاً، مما يسمح للوقود بالاندفاع مرة أخرى إلى الخزان عبر خطوط العودة.
تُظهر صورة النطاق جهد الإمداد (الأزرق) والتحكم في PWM (الأحمر). يبلغ جهد الإمداد حوالي 13,5 فولت وهو ثابت.
يتراوح جهد إشارة التحكم PWM (الحمراء) بين 0 و13,5 فولت. توضح صورة النطاق هذه أن الصمام يتم تشغيله وإيقاف تشغيله باستمرار.
يزداد التيار (الأخضر) بمجرد تنشيط الصمام ويتناقص بعد التعطيل.
في حالة الراحة يكون الجهد 13,5 فولت. لا يتم التحكم في صمام PWM.
يضمن الزنبرك الموجود في الصمام أن يكون الصمام مفتوحًا أثناء الراحة.
في اللحظة التي يتم فيها تشغيل وحدة التحكم الإلكترونية على الأرض (يمكن رؤية ذلك في صورة النطاق عندما تكون الإشارة الحمراء 0 فولت)، يتدفق تيار عبر الملف (الصورة الخضراء)، مما يتسبب في إغلاق الصمام.
توضح صورة المنظار أن الصمام يتم تشغيله دائمًا لفترة قصيرة ويتم إيقاف تشغيله لفترة أطول من الوقت. وهذا يعني أن ضغط الوقود يجب أن يكون منخفضًا نسبيًا.
نقرأ السيارة ونعرض البيانات الحية. يصل ضغط الوقود إلى 300 بار تقريبًا عند سرعة التباطؤ. لابأس.
العطل: لم يعد المحرك يعمل عند بدء التشغيل.
المحرك لا يعمل أثناء البدء. نحن على يقين من وجود ما يكفي من الوقود في الخزان. نبدأ بطبيعة الحال بقراءة الأخطاء. في هذه الحالة لا يتم تخزين أي أخطاء. ولهذا السبب ننظر إلى البيانات المباشرة (في VCDS تسمى هذه الكتل القيمة المُقاسة). أثناء البدء، تكون سرعة البدء 231 دورة في الدقيقة. تستقبل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة العمود المرفقي. بخير.
ضغط الوقود أثناء البدء هو 7.1 بار. هذا منخفض جدًا بحيث لا يمكن تشغيل المحرك.
يمكن أن يكون لضغط الوقود المنخفض جدًا الأسباب التالية:
- كمية قليلة جدًا من الوقود في الخزان
- مضخة الوقود (مضخة التغذية أو مضخة الضغط العالي) معيبة
- انسداد فلتر الوقود
- صمام التحكم في ضغط الوقود معيب
لتحديد سبب بقاء ضغط الوقود منخفضًا جدًا، نقوم بفحص الفولتية للمكونات الكهربائية باستخدام راسم الذبذبات.
في وقت سابق من هذا القسم، تم عرض صورة نطاق منظم ضغط الوقود PWM الذي يعمل بشكل صحيح. صورة النطاق التالية هي قياس آخر لمنظم الضغط هذا، ولكن الآن به عطل.
مع زيادة التيار، ينخفض جهد الإمداد. وبالتالي فإن جهد الإمداد يتناقص عندما يتدفق التيار. وبالإضافة إلى ذلك، تبرز النقاط التالية:
- عند تشغيله، ينخفض جهد الإمداد إلى قيمة أقل؛ وعادةً ما تتسبب مقاومة الانتقال في انخفاض مفاجئ (خط عمودي في صورة النطاق إلى جهد أقل)؛
- بعد تشغيل الملف، يتبع تراكم التيار منحنى الشحن المميز وفقًا للطاقة الإلكترونية. ينعكس التدفق الحالي أثناء التفريغ من خلال التراكم التدريجي لجهد الإمداد. لا ينخفض التيار إلى 0 أ. ويستمر التيار في التدفق بعد انتهاء التحكم.
- بمجرد إيقاف تشغيل الملف، لا تظهر ذروة الحث في الصورة الحمراء (حيث يرتفع الجهد من 0 إلى 14 فولت). ضع في اعتبارك إيقاف تشغيل ملف الحاقن، والذي يمكن أن يسبب ذروة تصل إلى 60 فولت.
وبالتالي توجد مقاومة انتقالية في سلك إمداد الطاقة إلى منظم ضغط الوقود. فقط عندما يحدث التدفق الحالي، يحدث انخفاض في الجهد بسبب مقاومة الانتقال. عندما يتم إيقاف تشغيل التأريض، لا يتدفق التيار ويظل جهد الإمداد كما هو تمامًا مثل جهد البطارية.
عد الآن إلى الرسم التخطيطي: سلك الطاقة محاط بدائرة باللون الأحمر. والخطوة التالية هي تحديد موقع السلك التالف فعليًا. يمكن أن يحدث التلف نتيجة الاحتكاك بأجزاء المحرك، أو بسبب التصاق السلك أثناء أعمال التركيب السابقة. بمجرد العثور على الضرر، يمكن إصلاحه.
أصبح من الواضح الآن ما الذي أدى إلى مقاومة التحول. ربما لاحظت بالفعل أنه كان هناك حديث عن ذروة الحث المفقودة في إشارة النطاق. عندما يتم إيقاف تشغيل الملف، ينخفض النمط الحالي ببطء إلى قيمة أقل. لذلك ليس هناك انقطاع في السيطرة. يتم إنهاء هذا، لكن التيار يستمر في التدفق عبر الملف.
عندما يتم جعل FET موصلاً بواسطة المعالج الدقيق، يمكن للتيار أن يتدفق من المصرف إلى المصدر، وبالتالي أيضًا عبر الملف. وبالتالي يتم تنشيط الملف ويمكن لصمام التحكم أن يغلق ضد قوة الزنبرك بسبب المجال المغناطيسي الناتج.
بمجرد انتهاء التحكم في FET، لن يتدفق التيار عبر الملف إلى الأرض. يضمن الصمام الثنائي الحر أن التيار التحريضي، نتيجة للطاقة المتبقية في الملف، يتم تغذيته إلى الموجب. وهذا يضمن التخفيض التدريجي للتيار ويمنع حدوث التحريض. يشار إلى هذه العملية بالأسهم الحمراء في الصورة.
وهذا ما يفسر سبب استمرار ظهور التدفق الحالي في صورة النطاق بعد انتهاء عنصر التحكم بالفعل.
