Předměty:
- Úvod
- Měření bez rušení
- Porucha 1 – Přerušený signální vodič
- Porucha 2 – Přerušený napájecí kabel
- Porucha 3 – Přerušený zemnící vodič
- Porucha 4 – Přechodový odpor
- Porucha 5 – Zkrat mezi napájecím a signálním vodičem
- Porucha 6 – Zkrat mezi napájecím a zemnicím vodičem
- Porucha 7 – Zkrat ve snímači C
- Porucha 8 – Chybí napájecí napětí kvůli vadné ECU
- Porucha 9 – Přerušený signálový vodič PWM
- Oprava přerušeného kladného vodiče
Předmluva:
Pokud máme podezření, že došlo k poruše, nejprve vůz naskenujeme. The chybový kód nám dává směr, jak pokračovat v hledání. Pokud nejsou v paměti závad uloženy žádné chybové kódy, zkontrolujeme, zda dokážeme rozpoznat odchylky v živých datech. Podívejte se na stránku Palubní diagnostika.
Pokud se chybový kód týká senzoru, neznamená to, že je senzor vadný. Chcete-li vyloučit, zda není problém v kabeláži a/nebo zástrčkových spojích, použijte: elektrická schémata a měřící zařízení vylučují určité věci. Tato stránka popisuje řadu možných situací a ukazuje, že popis chybového kódu se může lišit od skutečné příčiny.
Měření bez rušení:
Následující obrázek ukazuje měření napájecího napětí a kostry aktivního snímače.
Aktivní senzor přes něj přijímá plus (5 voltů) a zem ovládací zařízení. V tomto případě je napájení v pořádku. Můžeme provést druhé měření na zemnícím vodiči (pin 3 na snímači a/nebo kolík 4 na ECU). Signál musí být mezi 0,5 a 4,5 volty.
Kromě aktivních senzorů se zabýváme také pasivními a inteligentními senzory. Přečtěte si o tom více na stránce: typy a signály snímačů.
Senzor používá k vytvoření signálu napájecí napětí 5 V. Signál musí být mezi 0,5 a 4,5 volty. ECU čte úroveň napětí (nebo v jiných případech frekvenci) a převádí ji na hodnotu. Například by to mohla být hodnota snímač plnicího tlaku jsou: při tlaku turba 1,5 baru odešle snímač do ECU napětí 3,25 V.
Při tomto měření je napětí signálu měřeno vůči zemi a je v pořádku.
Pomocí a vylamovací krabice můžeme měřit v zástrčce ECU. Pak víme, jaká napětí ECU vysílá a přijímá.
V dalším měření naměříme opět 3,25 voltu, ale pak na vstupu ECU. To znamená, že signální vodič je v pořádku: napětí je přenášeno 1:1 ze snímače do ECU.
Signál snímače nikdy nebude 0,0 nebo 5,0 voltů. Vždy je zachován určitý rozsah. To je často mezi 0,5 a 4,5 volty. Snímač nebude vydávat napětí nižší než 0,5 nebo vyšší než 4,5 voltu. V případě závady na snímačích nebo kabeláži může ECU z úrovně napětí rozpoznat, zda hodnota spadá do nebo mimo měřicí rozsah:
- napětí nižší než 0,5 voltu: ECU vygeneruje chybový kód s popisem: „sensor
- pro napětí vyšší než 4,5 V je v popisu chybového kódu označen „kladný obvod“.
Aktivní senzory mohou také vysílat digitální signál. Tyto snímače často nejsou napájeny z ECU, ale přes svorku 15. Ve většině případů máme co do činění se signálem PWM.
Následující obrázek ukazuje část schématu, kde aktivní snímač má externí napájení a signální vodič je připojen přes kolík 3 snímače ke kolíku 4 ECU. Osciloskopem je měřen napěťový profil snímače ve srovnání s uzemněním.
Rozsah je nastaven na 2 volty a 5 milisekund na dílek. Pracovní cyklus je 50 %.
V odstavci: Porucha 9 – Přerušený signálový vodič PWM probereme kroky ke stanovení správné diagnózy.
Diagnostika zapojení snímače:
Před diagnostikou senzorů si musíme být vědomi typu senzoru (pasivní, aktivní, inteligentní) a způsobu, jakým senzor posílá svůj signál do řídicího zařízení (analogový nebo digitální, ve formě AM ( Amplitude Modulation) resp. FM (Frequency Modulation).Po konzultaci s elektrickým schématem můžeme odhadnout, jaká napětí na elektroinstalaci naměříme.
V následujících odstavcích jsou popsány možné poruchy, které se mohou v praxi vyskytnout. Místo toho, aby se začalo „stížností zákazníka“, je okamžitě uvedena příčina; např.: přerušený vodič, zkrat atd. Jde o získání vhledu do měřicí techniky. Protože jak se chováte v případě poruchy? A jaká měření používáte ke zjištění příčiny?
Ovládáte měřicí techniku a zajímá vás případ? Pak navštivte stránku: Případ: porucha snímače tlaku paliva, zkrat s kladným pólem.
Porucha 1 – Přerušený signální vodič:
Pokud je signální vodič přerušen, signální napětí ze snímače nemůže dosáhnout ECU. V této části si můžete přečíst, co v této situaci naměříte na připojení snímače i ECU.
Na aktivním senzoru provedeme následující měření a získáme následující hodnoty:
- napájecí vodič (pin 1) vzhledem k zemi snímače (pin 2). 5 volt;
- napětí signálu vůči zemi 2,9 volt.
Napájení a generovaný signál snímače jsou v pořádku. Signál snímače se však kvůli přerušení nedostane do ECU.
Pro měření napětí na vstupu ECU používáme breakout box.
Pomocí breakout boxu provedeme měření na pinu 4 ECU v porovnání se zemí (nebo pin 2 senzoru). Naměříme napětí 4,98 voltu.
Napětí na straně ECU je tedy vyšší než napětí vysílané snímačem. Obvod v ECU je zodpovědný za výstupní napětí 4,98 V. Jednak to souvisí se způsobem zpracování signálu, ale také s ohledem na rozpoznání přerušení.
ECU nyní měří své vlastní výstupní napětí a rozpoznává jej jako kladný obvod díky napájecímu napětí 4,98 V.
Poté změříme rozdíl napětí na vodiči mezi ECU a snímačem. Rozdíl napětí musí být v bezproblémové situaci téměř 0 voltů.
V tomto případě naměříme rozdíl napětí 2,08 voltu; konkrétně 2,9 voltu (senzor) oproti 4,98 voltu (ECU).
Napětí vás může dostat na špatnou cestu.
Odstraňte zástrčku ze snímače. Pokud by nedošlo k přerušení vodiče, naměřili bychom 4,98 voltu z ECU ve vyjmuté zástrčce. Nyní naměříme 4 voltů na kolíku 4,98 ECU, ale 0 voltů ve vyjmuté zástrčce.
V tomto případě již můžeme usoudit, že signální vodič je přerušen.
Při přerušeném signálovém vodiči je napětí na signálovém vstupu ECU přibližně 5.0 voltů. Na stránce: typy a signály snímačů, v sekci: „napájení a zpracování signálu“ si můžete přečíst, jak ECU zpracovává signál z aktivního snímače. S těmito znalostmi můžete lépe pochopit, jak se můžeme vypořádat s poruchami, jako je přerušený signálový vodič.
V ECU se generuje napětí 4,98 V. Mezi kladným vodičem (z 78L05) a ADC je řada rezistorů, které vytáhnou signálové napětí na 5 voltů, když přes signálové spojení nepřichází žádné napětí. ADC měří toto napětí a zpracovává toto napětí na digitální signál. ECU proto přijímá signál o napětí, které je mimo rozsah, a generuje chybový kód.
Upozornění: při podobné poruše není napětí vždy přesně 4,98 nebo 5,0 voltů!
Na stránce: Případ: porucha snímače tlaku paliva – zkrat s kladným pólem je popsána porucha, kde se tato hodnota napětí liší.
Porucha 2 – Přerušený napájecí kabel:
Mezi spojením kladného vodiče mezi třemi snímači a zástrčkou snímače je přerušení. Napájecí napětí 5 V nyní nemůže dosáhnout snímače. Snímač nemůže fungovat bez napájecího napětí a uzemnění.
Protože jsme v předchozím měření měřili napájení a kostru na zástrčce, musíme ještě vyloučit, který ze dvou vodičů má problém. Měříme tedy kladný pól na jiném senzoru ve stejném kladném obvodu. To lze samozřejmě provést také na ECU, pokud je k dispozici breakout box.
Naměříme 1 voltů na kolíku 5 senzoru A ve srovnání se zemí senzoru B. To znamená, že kostra snímače B je v pořádku.
Když elektronikou aktivního snímače neprotéká proud z důvodu přerušeného napájecího vodiče, naměříme na signálovém vstupu ECU napětí 4,98 V. Máme podobnou situaci jako s přerušeným signálovým vodičem: vnitřní odpory v ECU vytáhnou signální napětí: na 4,98 voltů. Protože je signální vodič v tomto případě v pořádku, naměříme také napětí 4,98 V na zástrčce snímače.
V případech, kdy je napětí těsně nad 5,0 V, mohlo dojít ke zvýšení napětí stabilizátoru napětí. Viz odstavec: „Napájení napětí a zpracování signálu“ na stránce: „typy a signály snímačů".
Porucha 3 – Přerušený zemnící vodič:
V tomto případě není plus, ale zemnící vodič je přerušen. Do snímače je přivedeno napájecí napětí 5 voltů, ale protože měříme proti přerušenému vodiči, voltmetr nemá žádné referenční napětí a ukazuje 0 voltů.
Při posunutí záporného měřícího kolíku k zemi karoserie nebo baterie voltmetr skutečně ukazuje 5 voltů.
Když připojíme záporný měřící kolík k zemnícímu spojení snímačů A a C, musíme také změřit rozdíl 5 voltů. Pokud bychom naměřili 2 voltů na kolíku 5 senzoru A, ale ne 5 voltů na senzoru C, pak by přerušení bylo ve vodiči mezi senzorem A a B, tedy mezi prvními dvěma uzly.
Stejně jako u přerušeného signálu a kladného vodiče nyní naměříme na signálním vodiči napětí 4,98 voltu.
Porucha 4 – Přechodový odpor:
V předchozím odstavci již byla probrána ztráta napětí způsobená přechodovým odporem. Na dalším schématu vidíme rezistor v napájecím vodiči. Když proud protéká napájecím vodičem, přechodový odpor zajišťuje (pravděpodobně) příliš nízké napětí na kolíku 1 zástrčky B. Naměříme 4 volty místo 5 voltů, které jsme očekávali.
Uložený popis DTC v tomto případě může být: „podkročení dolní mezní hodnoty signálu“.
Pokud změříme kolík 1 konektoru B oproti kolíku 1 konektoru C, měli bychom mít rozdíl (5-5) = 0 voltů. Nyní vidíme rozdíl 1 voltu.
Protože ztráta napětí je přítomna pouze ve vodiči snímače B a nikoli snímače C, můžeme předpokládat, že vodič mezi spojem vodorovného vodiče ve schématu a zástrčkou není v pořádku.
Porucha 5 – Zkrat mezi napájecím a signálním vodičem:
Možná závada v elektroinstalaci je zkrat. Se zkratem se setkáváme v následujících situacích:
- mezi napájecím vodičem a signálním vodičem (pozitivní uzávěr);
- mezi zemnícím vodičem a signálním vodičem (uzemňovací zkrat);
- mezi jedním ze tří vodičů navzájem a/nebo s karoserií (uzemnění);
Na tomto schématu vidíme zkrat mezi signálním vodičem a kladným vodičem (kladný obvod). Naměříme napětí signálu rovnající se napájecímu napětí 5 voltů.
Při měření 5 voltů na kolíku 3 snímače a kolíku 4 ECU může být problém uvnitř snímače. Abychom to vyloučili, zkontrolujeme zkrat v kabeláži pomocí ohmmetru. Pro získání bezpečného a správného měření vypneme ECU, demontujeme zástrčku ECU a demontujeme zástrčky senzorů, které jsou připojeny k uzlům. Protože dochází ke zkratu, měříme spojení ohmmetrem.
V tomto případě je to 0,0 Ohm, protože vodiče se navzájem spojují. Ve skutečnosti může být tato hodnota o několik ohmů vyšší. Pokud není přítomen žádný zkrat, ohmmetr ukazuje OL nebo 1. (nekonečně vysoký odpor), protože mezi vodiči a testovacími sondami není žádné elektrické spojení.
Porucha 6 – Zkrat mezi napájecím a zemnícím vodičem:
V případě zkratu mezi napájecím a zemnícím vodičem ECU vypne napájení pinu 1. Všechny senzory napájené pinem 1 již nebudou fungovat. Chybové kódy budou proto uloženy na více senzorech.
V tomto případě také naměříme napětí 5,0 na signálním vodiči, který přichází z ECU.
Abychom vyloučili, zda máme co do činění se zkratem, rozebereme konektory jak ECU, tak všech čidel v daném obvodu, jako v předchozím odstavci. Pomocí ohmmetru změřte odpor mezi červeným a hnědým vodičem.
Porucha 7 – Zkrat ve snímači C:
Při měření napájecího napětí vůči zemi opět naměříme 0 voltů. Při předchozí poruše jsme měli zkrat v elektroinstalaci. V tomto případě je zkrat uvnitř snímače.
Jeden po druhém vytahujeme zástrčky senzorů, které vidíme na schématu. Když odpojíte zástrčku od senzoru C, již nedochází ke zkratu a ECU opět napájí kladný vodič 5 volty. U některých verzí se to děje automaticky, u jiných typů je nutná výměna svěrky.
Porucha 8 – Chybí napájecí napětí kvůli vadné ECU:
V některých případech se může stát, že viníkem chybějícího napájecího napětí je ECU. Uvnitř je poškozen obvod a na výstupu není 5 voltů.
ECU je často nesprávně hlášena jako vadná. Ve většině případů existuje jiná příčina. Proto nejprve zkontrolujte možná přerušení a zkraty v elektroinstalaci a připojených snímačích. Abychom vyloučili, zda je příčinou vnitřní závada v ECU, zkontrolujeme všechna uzemnění ECU.
Díky rozsáhlému systému řízení motoru vidíme v ECU několik obvodů, z nichž každý má svůj vlastní zemnící vodič. Někdy najdeme až osm zemnících vodičů v jedné zástrčce. V okamžiku, kdy jeden kolík v zástrčce vytvoří špatný kontakt nebo dojde k přerušení jednoho zemnicího vodiče v kabelovém svazku, tento obvod selže. Proto nejlépe pod zátěží změřte zkušební svítilnou (kladný na baterii, záporný na každém uzemnění v zástrčce ECU), zda je uzemnění v pořádku. Zkušební lampa musí svítit stejně jasně na každém zemnícím vodiči. Nesvítí lampa s jedním uzemněním? Pak jste možná identifikovali příčinu a ECU není vadná.
Porucha 9 – Přerušený signálový vodič PWM:
Dosud jsme mluvili o analogových napětích, která lze měřit multimetrem. Pokud se jedná o digitální signál, multimetr již nestačí. Poté použijeme osciloskop. Následující text je o osciloskopu na obrázcích níže. Zde vidíme Fluke 124 s upraveným displejem.
Důvodem pro provedení tohoto měření je popis poruchy, který lze přeložit z kódu poruchy. Popis zní: „signál snímače přerušen“.
Obrázek dalekohledu ukazuje vedení konstantního napětí 0 voltů. To znamená, že mezi měřicími sondami není žádný rozdíl napětí. Změřili jste, že kladný a zemnící vodič snímače jsou dobré (pin 2 oproti 1), v tomto případě kolem 13 voltů, je něco v nepořádku se signálním vodičem. Upozorňujeme, že senzor může přenášet informace dvěma způsoby:
- Senzor posílá do ECU kladné napětí (obvykle analogové napětí;
- ECU vyšle napětí, které je senzorem přivedeno na zem v čase (pomocí PWM; digitálního signálu).
V příkladu je napětí signálu na straně snímače 0 voltů, takže předpokládáme metodu 2.
Protože je signální vodič přerušen, snímač nedostává žádné napájení z ECU.
Měříme kolík 4 ECU proti kolíku 1 zástrčky. Napětí je 12 volt. Těmito měřeními jsme zjistili, že vstup senzoru ECU je v pořádku.
ECU zjevně posílá konstantní napětí, ale nedosáhne snímače. Snímač tedy nemá žádné napětí pro připojení k zemi.
Při dalším měření propojíme měřící kolíky na obou stranách signálového vodiče. Tím určíme rozdíl napětí v aktivním stavu na vodiči. V bezporuchovém stavu musí být napětí 0 voltů. Na aktivní části blokového napětí však vidíme napětí 12 voltů. Když dostaneme dostatečný Pokud měříte napájecí napětí v maximální kladné části napětí bloku, pak máme ve většině případů co do činění s přerušeným vodičem. To je nyní také případ: výstupní napětí ECU (vývod 4 ve srovnání se zemí) je 12 voltů.
Dále vidíme ve spodní části napětí bloku odchylka: dnapěťové vedení klesne na přibližně 5 voltů, zůstává konstantní po dobu 10 milisekund se zvlněním a poté opět stoupne na 12 voltů. Protože osciloskop je nyní v sérii mezi pull-up rezistorem v ECU a pull-down rezistorem ve snímači, je vytvořeno sériové zapojení. Puškohled má vysoký vnitřní odpor, který ovlivňuje signál. Z tohoto důvodu není signál použitelný.
Přestože měření zatíženého napětí je dostatečné pro dobrou diagnózu, neuškodí použít měření odporu k prokázání, že je skutečně přerušené spojení ve vodiči. V tomto případě naměříme nekonečně vysoký odpor (OL nebo 1.)
Po opravě signálního vodiče opět změříme signální napětí proti zemi. Poznámka: zde měříme vzhledem k zemi, takže „aktivní“ část senzoru v signálu PWM je nyní invertována…
Na obrázku tohoto rozsahu vidíme, že:
- napětí je maximálně 12 voltů. Zde není snímač aktivní: napětí na signálním vodiči není přivedeno k zemi.
- napětí klesne na 1 volt. Zde je senzor aktivní: senzor přivádí napětí z ECU k zemi přes elektroniku senzoru.
Snímač obsahuje elektronický obvod, který stále používá 1 volt. Toto napětí také umožňuje ECU rozpoznat, že snímač správně zapíná. ECU může z úrovní napětí určit, zda snímač funguje správně:
- napětí po delší dobu je rovné nebo vyšší než 12 voltů:
ECU rozpozná přerušení nebo kladný obvod; - napětí nižší než 1 volt: ECU rozpozná zemní zkrat.
Oprava přerušeného kladného vodiče:
Z pěti závad popsaných v předchozích odstavcích lze tyto ve většině případů poměrně snadno vyřešit.
Drát drátu s přerušovacím nebo přechodovým odporem zkraťte v kabelovém svazku co nejkratší.
V případě potřeby použijte izolaci. Najděte nejbližší senzor připojený ke stejnému okruhu. S aktivními senzory to snadno zjistíte v elektrickém schématu. Na obrázku je nejbližší senzor C. Ke kladnému vodiči úhledně připájejte nový vodič.
Vždy pracujte se smršťovací hadičkou, abyste předešli budoucím problémům v důsledku pronikání vlhkosti. Pokud toto uzavřete izolační páskou, vyvstanou v dohledné době nové problémy!
