فاعل، موضوع:
- عمومی
- اندازه گیری چرخه وظیفه
- چرخه وظیفه با مدار مثبت
- چرخه وظیفه برای مدار زمین
- چرخه وظیفه از منبع تغذیه اندازه گیری می شود
- عیب یابی تنظیم کننده فشار سوخت با کنترل PWM
جلبک:
با یک مدار چرخه وظیفه، شدت جریان را می توان توسط مصرف کننده کنترل کرد. جریان را می توان بدون ایجاد اتلاف توان تنظیم کرد، مانند مقاومت سری. در فناوری خودرو، از چرخه وظیفه می توان از جمله برای تنظیم سرعت فن بخاری، موقعیت مثلاً موتور موقعیت دریچه گاز یا روشن کردن چراغ ها استفاده کرد.
هنگام اعمال چرخه کار بر روی یک لامپ، می توان لامپ را طوری ساخت که روشنایی کمتری بسوزد. از جمله برای چراغ‌های عقب استفاده می‌شود، جایی که یک لامپ می‌تواند با دو شدت مختلف بسوزد، یعنی برای روشنایی معمولی و چراغ ترمز. با روشنایی معمولی، لامپ ضعیف می سوزد (در اینجا یک چرخه وظیفه اعمال می شود تا جریان عبوری از لامپ را محدود کند). با چراغ ترمز، لامپ چرخه کار را تغییر می دهد تا لامپ روشن تر بسوزد.
این تصویر چراغ عقب یک BMW سری 5 را نشان می دهد که در آن چراغ سمت چپ چراغ عقب نیز با روشن تر کردن آن به عنوان چراغ ترمز عمل می کند.
اندازه گیری در چرخه وظیفه:
چرخه کار را می توان با اسیلوسکوپ اندازه گیری کرد. اسیلوسکوپ به صورت گرافیکی توسعه ولتاژ را در مقابل زمان نمایش می دهد.
هنگامی که یک چرخه کاری با یک مولتی متر اندازه گیری می شود، مقدار ولتاژ صحیح هرگز نمایش داده نمی شود. از آنجایی که ولتاژ در طول یک چرخه کاری به طور مداوم تغییر می کند، مولتی متر میانگین ولتاژ را نشان می دهد زیرا بسیار کند است.
چرخه کاری با مدار مثبت:
تصویر زیر یک نمودار آبشار با مثبت باتری (12 ولت) در بالا و به دنبال آن فیوز، ECU (کلید الکترونیکی)، مصرف کننده (در این مورد یک لامپ) و در آخر زمین را نشان می دهد. ECU به طور مداوم منبع تغذیه را روشن و خاموش می کند.
اسیلوسکوپ ولتاژ بین مثبت لامپ و زمین خودرو را اندازه گیری می کند. تنظیمات اسیلوسکوپ به شرح زیر است: 2 ولت در هر تقسیم و 5 میلی ثانیه در هر تقسیم. به این معنی که هر جعبه از پایین به بالا 2 ولت است، بنابراین اگر جعبه های خط صعودی (در مجموع 6) اضافه شوند، بالاترین ولتاژ اندازه گیری شده 12 ولت است.
مدت زمان از چپ به راست است. هر جعبه (تقسیم) روی 5 میلی ثانیه تنظیم شده است. اگر از چپ به راست نگاه کنید، می بینید که ارتفاع خط 10 میلی ثانیه و پایین آن 10 میلی ثانیه است.
درست مانند مولتی متر، اسیلوسکوپ اختلاف ولتاژ بین کابل مثبت و کابل منفی متصل به کنتور را اندازه گیری می کند. هنگامی که لامپ در نمودار زیر روشن می شود، کابل مثبت دارای ولتاژ 12 ولت و کابل منفی (همیشه) ولتاژ 0 ولت دارد زیرا به زمین متصل است. تفاوت بین آنها با متر نشان داده می شود. تفاوت بین 12 ولت و 0 ولت 12 ولت است. این 12 ولت روی صفحه کنتور نمایش داده می شود. وقتی چرخه کار زیاد است، لامپ روشن می شود. این مورد در مورد مدار زمین صدق نمی کند. این در پاراگراف بعدی توضیح داده شده است.
برای تعیین چرخه وظیفه، مهم است که بدانیم 1 دوره به چه معناست. در طول یک دوره تنش یک بار بالا و یک بار پایین است. بعد از این دوره دوره بعدی شروع می شود. در تصویر scope زیر 1 نقطه با رنگ آبی مشخص شده است. این نشان می دهد که دوره در مجموع 20 میلی ثانیه طول می کشد، یعنی 10 میلی ثانیه بالا و 10 میلی ثانیه کم. بنابراین می توان خواند که نیمی از مواقع ولتاژ بالا و نیمی دیگر کم است. بنابراین چرخه وظیفه در این تصویر محدوده 50٪ است. در این حالت لامپ ضعیف می سوزد.
در تصویر زیر، دوره ثابت باقی مانده است (20 میلی ثانیه)، اما در این حالت ولتاژ تنها برای یک چهارم زمان (5 میلی ثانیه) بالا و برای سه چهارم زمان (15 میلی ثانیه) کم است. با این اندازه گیری چرخه وظیفه 25٪ است. این بدان معنی است که لامپ در حال حاضر حتی ضعیف تر از چرخه کاری 50 درصد می سوزد، زیرا لامپ فقط برای یک چهارم کل دوره انرژی دریافت می کند.
چرخه کار برای مدار زمین:
در فناوری خودرو معمولاً از مدارهای زمین استفاده می شود. با مصرف کننده سوئیچ انبوه، چرخه وظیفه در مقایسه با مدار مثبت معکوس خواهد شد. نمونه ای از آن را می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.
هنگامی که لامپ خاموش است، ECU اتصال به زمین را قطع کرده است. این بدان معنی است که مدار قطع شده است. در این صورت ولتاژ 12 ولت در ورودی ECU قرار دارد. یعنی این ولتاژ روی اتصال منفی لامپ هم هست. در این حالت اختلاف ولتاژ هنگام خاموش شدن لامپ 12 ولت است.
به محض اینکه ECU لامپ را روی زمین قرار می دهد، لامپ روشن می شود. سپس یک جریان از مثبت به منفی می رسد.لامپ از 12 ولت برای سوختن استفاده می کند، بنابراین در اتصال منفی لامپ 0 ولت وجود دارد. در این حالت کابل مثبت 0 ولت و کابل منفی 0 ولت است. اختلاف ولتاژ پس از آن 0 ولت است. یعنی در 0 ولت لامپ روشن و در 12 ولت لامپ خاموش می شود.
برای اینکه لامپ ضعیف‌تر بسوزد، زمان دریافت برق لامپ باید کوتاه شود. این را می توان در تصویر زیر مشاهده کرد. در یک دوره ولتاژ برای 15 میلی ثانیه بالا (لامپ خاموش است) و برای 5 میلی ثانیه کم است (لامپ روشن است). در این حالت لامپ فقط برای یک ربع مدت روشن شده است، بنابراین ضعیف تر می سوزد.
چرخه کاری اندازه گیری شده از منبع تغذیه:
اندازه گیری های قبلی همه در رابطه با جرم وسیله نقلیه انجام شد. گزینه دیگر اندازه گیری از مثبت باتری تا زمین مصرف کننده است که در تصویر زیر نشان داده شده است.
وقتی ECU زمین را وصل کرد، لامپ روشن می شود. در این حالت ولتاژ منبع تغذیه 12 ولت توسط لامپ مصرف می شود تا بسوزد. بنابراین ولتاژ 0 ولت روی کابل منفی اسیلوسکوپ وجود خواهد داشت. روی کابل مثبت ولتاژ 12 ولت وجود دارد. در این صورت اختلاف ولتاژ 12 ولت بین کابل های اندازه گیری وجود دارد، بنابراین خط 12 ولت در صفحه نشان می دهد که لامپ روشن است. بنابراین این 25 درصد دوره است.
به محض قطع اتصال ECU به زمین، ولتاژ 12 ولت نیز در سمت منفی لامپ خواهد بود. اختلاف ولتاژ بین کابل های اندازه گیری اسیلوسکوپ 0 ولت خواهد بود. پس از خاموش شدن لامپ، 0 ولت روی صفحه نمایش داده می شود.
عیب یابی تنظیم کننده فشار سوخت با کنترل PWM:
در صفحه مدار ECU یک شیر PWM توضیح می دهد که مدار در ECU یک تنظیم کننده فشار ریلی با کنترل PWM چگونه به نظر می رسد. بنابراین توصیه می شود ابتدا اطلاعات موجود در آن صفحه را مطالعه کنید.
تنظیم کننده فشار ریل روی ریل پرفشار موتور دیزل مشترک ریل توسط آن ساخته شده است دستگاه کنترل موتور با PWM (مدولاسیون عرض پالس) کنترل می شود.
هنگامی که در حالت استراحت است، دریچه تنظیم کننده فشار باز می شود و به فشار سوخت اجازه می دهد تا از طریق برگشت از ریل فشار قوی خارج شود. دریچه با فعال شدن بسته می شود. فشار در ریل افزایش می یابد. هنگامی که سنسور فشار ریل فشار (بیش از حد) بالا را ثبت می کند، ECU سیگنال PWM را تنظیم می کند.
شکل زیر شماتیک واحد کنترل موتور (J623) و تنظیم کننده فشار ریل (N276) را نشان می دهد. تنظیم کننده فشار ریل روی پایه 2 با ولتاژی بین 13 تا 14,6 ولت (بسته به ولتاژ شارژ در هنگام کارکرد موتور) عرضه می شود. هنگامی که شیر باید فعال شود، ECU پایه 45 را به زمین متصل می کند. به محض اتصال پایه 276 به زمین، جریانی از سیم پیچ N45 عبور می کند. فشار در خطوط مشترک در حال افزایش است. لحظه ای که ECU اتصال بین پایه 45 و زمین را قطع می کند، افزایش فشار در ریل سوخت متوقف می شود. فنر در تنظیم کننده فشار شیر را کمی باز می کند و به سوخت اجازه می دهد تا از طریق خطوط برگشت به باک بازگردد.
تصویر محدوده یک ولتاژ تغذیه (آبی) و کنترل PWM (قرمز) را نشان می دهد. ولتاژ تغذیه حدود 13,5 ولت و ثابت است.
ولتاژ سیگنال کنترل PWM (قرمز) بین 0 تا 13,5 ولت است. این تصویر اسکوپ نشان می دهد که شیر به طور مداوم در حال روشن و خاموش شدن است.
جریان (سبز) به محض روشن شدن شیر افزایش می یابد و پس از غیرفعال شدن کاهش می یابد.
در حالت استراحت ولتاژ 13,5 ولت است. شیر PWM کنترل نمی شود.
فنر در سوپاپ تضمین می کند که سوپاپ در حالت استراحت باز است.
لحظه ای که ECU روی زمین روشن می شود (این را می توان در تصویر محدوده زمانی که سیگنال قرمز 0 ولت است مشاهده کرد)، جریانی از سیم پیچ (تصویر سبز رنگ) عبور می کند و باعث بسته شدن شیر می شود.
تصویر اسکوپ نشان می دهد که شیر همیشه برای مدت کوتاهی روشن و برای مدت زمان طولانی تری خاموش است. این بدان معنی است که فشار سوخت باید نسبتاً پایین باشد.
ما ماشین را می خوانیم و داده های زنده را مشاهده می کنیم. فشار سوخت تقریباً 300 بار در دور آرام است. این مشکلی ندارد.
نقص: موتور دیگر هنگام استارت روشن نمی شود.
موتور در هنگام استارت روشن نمی شود. ما مطمئن هستیم که سوخت کافی در باک وجود دارد. ما طبیعتاً با خواندن خطاها شروع می کنیم. در این حالت هیچ عیب ذخیره نمی شود. به همین دلیل است که ما به داده های زنده نگاه می کنیم (در VCDS به این بلوک های ارزش اندازه گیری شده می گویند). در هنگام استارت، سرعت استارت 231 دور در دقیقه است. ECU سیگنال میل لنگ را دریافت می کند. خوب.
فشار سوخت در هنگام استارت 7.1 بار است. این برای روشن شدن موتور خیلی کم است.
فشار بیش از حد پایین سوخت می تواند دلایل زیر داشته باشد:
- سوخت خیلی کم در باک
- پمپ بنزین (پمپ تغذیه یا پمپ فشار قوی) معیوب است
- گرفتگی فیلتر بنزین
- شیر کنترل فشار سوخت معیوب
برای تعیین اینکه چرا فشار سوخت خیلی پایین می ماند، ولتاژ اجزای الکتریکی را با اسیلوسکوپ بررسی می کنیم.
قبلاً در این بخش تصویر محدوده تنظیم کننده فشار سوخت PWM که به درستی کار می کند نشان داده شده است. تصویر اسکوپ بعدی اندازه گیری دیگری از این تنظیم کننده فشار است، اما اکنون با یک نقص.
با افزایش جریان، ولتاژ تغذیه کاهش می یابد. بنابراین ولتاژ تغذیه با جریان جریان کاهش می یابد. علاوه بر این، نکات زیر قابل توجه است:
- هنگامی که روشن می شود، ولتاژ منبع تغذیه به مقدار کمتری کاهش می یابد؛ معمولاً یک مقاومت انتقال باعث افت ناگهانی می شود (یک خط عمودی در تصویر محدوده به ولتاژ پایین تر).
- پس از روشن کردن سیم پیچ، افزایش جریان از منحنی شارژ مشخصه مطابق با e-power پیروی می کند. جریان جریان در حین تخلیه با افزایش تدریجی ولتاژ تغذیه منعکس می شود. جریان به 0 A کاهش نمی یابد. پس از پایان کنترل، جریان به جریان خود ادامه می دهد.
- به محض خاموش شدن سیم پیچ، هیچ پیک القایی در تصویر قرمز (جایی که ولتاژ از 0 تا 14 ولت افزایش می یابد) قابل مشاهده نیست. خاموش کردن سیم پیچ انژکتور را در نظر بگیرید، که می تواند باعث پیک 60 ولت شود.
بنابراین یک مقاومت انتقالی در سیم منبع تغذیه به تنظیم کننده فشار سوخت وجود دارد. تنها زمانی که جریان جریان داشته باشد افت ولتاژ به دلیل مقاومت انتقال رخ می دهد. هنگامی که زمین خاموش می شود، هیچ جریانی جریان نمی یابد و ولتاژ تغذیه دقیقاً مانند ولتاژ باتری باقی می ماند.
اکنون به نمودار برگردیم: سیم برق به رنگ قرمز دایره شده است. گام بعدی این است که در واقع سیم آسیب دیده را پیدا کنید. آسیب می تواند در نتیجه ساییدگی قطعات موتور یا به دلیل گیرکردن سیم در طول کار نصب قبلی رخ دهد. هنگامی که آسیب پیدا شد، می توان آن را تعمیر کرد.
اکنون مشخص است که چه چیزی منجر به مقاومت گذار شد. ممکن است قبلاً متوجه شده باشید که در مورد یک پیک القایی از دست رفته در سیگنال دامنه صحبت شده است. هنگامی که سیم پیچ خاموش می شود، الگوی فعلی به آرامی به مقدار کمتری کاهش می یابد. بنابراین هیچ وقفه ای در کنترل وجود ندارد. این به پایان می رسد، اما جریان همچنان از طریق سیم پیچ جریان می یابد.
هنگامی که FET توسط ریزپردازنده رسانا می شود، یک جریان می تواند از تخلیه به منبع و بنابراین از طریق سیم پیچ جریان یابد. به این ترتیب سیم پیچ انرژی می گیرد و شیر کنترل می تواند در برابر نیروی فنر به دلیل میدان مغناطیسی حاصل بسته شود.
به محض پایان کنترل FET، دیگر جریانی از سیم پیچ به زمین نمی گذرد. دیود چرخ آزاد تضمین می کند که جریان القایی، در نتیجه انرژی باقیمانده در سیم پیچ، به جریان مثبت تغذیه می شود. این امر کاهش تدریجی جریان را تضمین می کند و از وقوع القاء جلوگیری می کند. این فرآیند با فلش های قرمز رنگ در شکل نشان داده شده است.
این توضیح می دهد که چرا پس از پایان کنترل، یک جریان جریان همچنان در تصویر دامنه قابل مشاهده است.
