Viðfangsefni:
- General
- Mæling á vinnulotu
- Vinnulota með jákvæðri hringrás
- Vinnulota fyrir jarðrás
- Vinnulota mæld frá aflgjafa
- Bilanaleit á PWM-stýrðum eldsneytisþrýstingsjafnara
Almennt:
Með vinnulotu getur neytandi stjórnað straumstyrknum. Hægt er að stjórna straumnum án þess að valda aflmissi eins og raunin er með raðviðnám. Í bifreiðatækni er hægt að nota vinnulotuna meðal annars til að stilla hraða hitaviftunnar, stöðu td inngjafarstöðumótorsins eða til að kveikja ljós.
Þegar vinnulota er beitt á lampa er hægt að láta lampann brenna minna skært. Þetta er meðal annars notað fyrir afturljós þar sem ein lampi getur logað á tveimur mismunandi styrkleikum, nefnilega fyrir venjulega lýsingu og bremsuljós. Við venjulega lýsingu logar lampinn veikt (hér er vaktlota beitt til að takmarka strauminn í gegnum lampann). Með bremsuljósinu mun lampinn breyta vinnulotunni þannig að lampinn brennir bjartari.
Myndin sýnir afturljós af BMW 5-línu, þar sem vinstra ljósið á afturljósinu virkar einnig sem bremsuljós með því að lýsa því bjartari.
Mæling á vinnulotu:
Vinnulotan er hægt að mæla með sveiflusjá. Sveiflusjáin mun sýna spennuþróun á myndrænan hátt á móti tíma.
Þegar vinnulota er mæld með margmæli mun rétt spennugildi aldrei birtast. Vegna þess að spennan er stöðugt breytileg meðan á vinnulotu stendur mun margmælirinn gefa til kynna meðalspennu vegna þess að hún er of hæg.
Vinnulota með jákvæðri hringrás:
Myndin hér að neðan sýnir fossamynd með jákvæðu rafhlöðunni (12 volt) efst, fylgt eftir með örygginu, ECU (rafræni rofanum), neytandanum (í þessu tilfelli lampi) og að lokum jörðin. ECU kveikir og slökkir stöðugt á aflgjafanum.
Sveiflusjáin mælir spennuna á milli plús lampans og jarðar ökutækisins. Stillingar sveiflusjáarinnar eru sem hér segir: 2 volt á skiptingu og 5 millisekúndur á skiptingu. Þetta þýðir að hver kassi frá botni til topps er 2 volt, þannig að ef kassar hækkandi línu eru bætt við (6 alls) er hæsta mælda spennan 12 volt.
Lengdin er frá vinstri til hægri. Hver kassi (deild) er stilltur á 5 millisekúndur. Ef þú horfir frá vinstri til hægri geturðu séð að línan er 10 millisekúndur há og 10 millisekúnd lág.
Rétt eins og margmælirinn mælir sveiflusjáin spennumuninn á jákvæðu kaplinum og neikvæða kapalnum sem er tengdur við mælinn. Þegar kveikt er á lampanum á myndinni hér að neðan er spenna á jákvæðu kapalnum 12 volt og neikvæða kapalinn (alltaf) með 0 volt vegna þess að hann er tengdur við jörð. Munurinn á þeim er sýndur með mælinum; munurinn á 12 volt og 0 volt er 12 volt. Þessi 12 volt eru sýnd á skjá mælisins. Þegar vinnutíminn er mikill er kveikt á lampanum. Þetta er ekki raunin með jarðhringrás. Þetta er útskýrt í næstu málsgrein.
Til að ákvarða vinnulotuna er mikilvægt að vita hvað 1 tímabil þýðir. Á tímabili er spennan einu sinni mikil og einu sinni lág. Eftir þetta tímabil hefst næsta tímabil. Á umfangsmyndinni hér að neðan er 1 punktur merktur með bláu. Þetta sýnir að tímabilið varir alls 20 millisekúndur, nefnilega 10 ms hátt og 10 ms lágt. Það má því lesa að helming tímans er spennan há og hinn helmingurinn lág. Vinnulotan í þessari umfangsmynd er því 50%. Í þessu tilfelli brennur lampinn veikt.
Á myndinni hér að neðan hefur tímabilið staðið í stað (20 ms), en í þessu tilviki er spennan aðeins há í fjórðung tímans (5 ms) og lág í þrjá fjórðu hluta tímans (15 ms). Með þessari mælingu er vinnulotan 25%. Þetta þýðir að lampinn logar nú enn veikari en við 50% vinnulotuna, því lampinn fær aðeins afl í fjórðung af heildartímanum.
Vinnulota fyrir jarðrás:
Í bílatækni eru jarðrásir venjulega notaðar. Með massaskiptum neytanda verður vinnulotunni snúið við miðað við jákvæða hringrás. Dæmi um þetta má sjá á myndinni hér að neðan.
Þegar slökkt er á lampanum hefur ECU rofið tenginguna við jörðu. Þetta þýðir að hringrásin er rofin. Í því tilviki er spennan 12 volt á inntaki ECU. Þetta þýðir að þessi spenna er einnig á neikvæðu tengingu lampans. Í þessu tilviki er spennumunurinn þegar slökkt er á lampanum 12 volt.
Um leið og ECU skiptir lampanum yfir á jörðu kviknar á lampanum. Straumur rennur þá frá jákvæðu til neikvæðu. Lampinn notar 12 voltin til að brenna þannig að það er 0 volt á mínustengingu lampans. Í því tilviki eru 0 volt á jákvæðu snúrunni og 0 volt á neikvæða snúrunni. Spennamunurinn er þá 0 volt. Þetta þýðir að við 0 volt er kveikt á lampanum og við 12 volt er slökkt á lampanum.
Til að láta lampann brenna veikari þarf að stytta tímann sem lampinn fær orku. Þetta má sjá á myndinni hér að neðan. Á einu tímabili er spennan há í 15 ms (slökkt á lampanum) og lág í 5 ms (ljósið er á lampanum). Í þessu tilviki hefur aðeins verið kveikt á lampanum í fjórðung af tímabilinu, þannig að það brennur veikara.
Vinnulota mæld frá aflgjafa:
Fyrri mælingar voru allar gerðar í tengslum við massa ökutækisins. Annar valkostur er að mæla frá jákvæðu rafhlöðunni til jarðar neytenda, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.
Þegar ECU hefur tengt jörðina kviknar á lampanum. Í því tilviki eyðir 12 volta framboðsspennan af lampanum til að brenna. Þannig að það verður 0 volt spenna á neikvæða snúru sveiflusjáarinnar. Það er 12 volta spenna á jákvæðu snúrunni. Í því tilviki er 12 volta spennumunur á milli mælistrengja þannig að 12 volta línan á skjánum gefur til kynna að kveikt sé á lampanum. Þetta er því 25% af tímabilinu.
Um leið og ECU rofnar tenginguna við jörðu verður 12 volta spennan líka á neikvæðu hliðinni á lampanum. Spennumunur milli mælistrengja sveiflusjáarinnar verður þá 0 volt. 0 volt birtast þá á skjánum þegar slökkt er á lampanum.
Úrræðaleit á PWM-stýrðum eldsneytisþrýstingsjafnara:
Á síðunni ECU hringrás PWM loka útskýrir hvernig hringrásin í ECU PWM-stýrðs járnbrautarþrýstingsjafnara lítur út. Því er ráðlegt að lesa fyrst upplýsingarnar á þeirri síðu.
Teinn þrýstijafnari á háþrýstibrautinni á common rail dísilvél er gert af því vélstjórnartæki stjórnað með PWM (Pulse Width Modulation).
Í kyrrstöðu er lokinn í þrýstijafnaranum opnaður, sem gerir eldsneytisþrýstingnum kleift að fara út úr háþrýstibrautinni í gegnum afturrásina. Lokinn lokar þegar hann er virkjaður. Þrýstingurinn í járnbrautinni eykst. Þegar járnbrautarþrýstingsneminn skráir (of) háan þrýsting, stillir ECU PWM merkið.
Myndin hér að neðan sýnir skýringarmynd hreyfilstýringareiningarinnar (J623) og þrýstijafnarans (N276). Teinn þrýstijafnari er á pinna 2 með spennu á milli 13 og 14,6 volt (fer eftir hleðsluspennu þegar vélin er í gangi). ECU tengir pinna 45 við jörð þegar kveikja þarf á lokanum. Straumur mun flæða í gegnum spólu N276 um leið og pinni 45 er tengdur við jörð. Þrýstingurinn í common rail eykst. Um leið og ECU rjúfa tenginguna milli pinna 45 og jarðar hættir þrýstingsuppbyggingin í eldsneytisstönginni. Fjaðrið í þrýstijafnaranum opnar lokann örlítið og gerir eldsneytinu kleift að þjóta aftur í tankinn í gegnum afturlínur.
Umfangsmyndin sýnir framboðsspennu (blá) og PWM-stýringu (rauð). Framboðsspennan er um 13,5 volt og er stöðug.
Spenna á PWM stýrimerkinu (rautt) er á milli 0 og 13,5 volt. Þessi umfangsmynd sýnir að stöðugt er verið að kveikja og slökkva á ventilnum.
Straumurinn (grænn) eykst um leið og lokinn er virkjaður og minnkar eftir að hann er óvirkur.
Í hvíld er spennan 13,5 volt. PWM loki er ekki stjórnað.
Fjaðrið í lokanum tryggir að lokinn sé opinn í hvíld.
Um leið og ECU kveikir á jörðu (þetta sést á scope-myndinni þegar rauða merkið er 0 volt), rennur straumur í gegnum spóluna (græna myndin) sem veldur því að lokinn lokar.
Umfangsmyndin sýnir að alltaf er kveikt á ventilnum í stuttan tíma og slökkt á honum í lengri tíma. Þetta þýðir að eldsneytisþrýstingurinn verður að vera tiltölulega lágur.
Við lesum upp bílinn og skoðum lifandi gögnin. Eldsneytisþrýstingurinn er tæplega 300 bör í lausagangi. Þetta er í lagi.
Bilun: vélin fer ekki lengur í gang við ræsingu.
Vélin fer ekki í gang við ræsingu. Við erum viss um að það sé nóg eldsneyti á tankinum. Við byrjum náttúrulega á því að lesa upp galla. Í þessu tilviki eru engar bilanir geymdar. Þess vegna skoðum við lifandi gögnin (í VCDS eru þetta kallaðir mæligildablokkir). Við ræsingu er ræsingarhraði 231 snúninga á mínútu. ECU tekur við sveifarásarmerkinu. Fínt.
Eldsneytisþrýstingur við ræsingu er 7.1 bar. Það er of lágt til að vélin geti farið í gang.
Of lágur eldsneytisþrýstingur getur haft eftirfarandi orsakir:
- of lítið eldsneyti á tankinum
- eldsneytisdæla (fóðurdæla eða háþrýstidæla) gölluð
- stífluð eldsneytissía
- gallaður eldsneytisþrýstingsstýriventill
Til að ákvarða hvers vegna eldsneytisþrýstingurinn er enn of lágur, athugum við spennu rafhlutanna með sveiflusjánni.
Fyrr í þessum hluta var umfangsmyndin af almennilega virkum PWM eldsneytisþrýstingsjafnara sýnd. Næsta umfangsmynd er önnur mæling á þessum þrýstijafnara, en núna með bilun.
Þegar straumurinn eykst minnkar framboðsspennan. Framboðsspennan lækkar því þegar straumur flæðir. Auk þess standa eftirfarandi atriði upp úr:
- Þegar kveikt er á því lækkar framboðsspennan niður í lægra gildi, venjulega veldur umbreytingarviðnám skyndilega falli (lóðrétt lína í sviðsmyndinni í lægri spennu);
- Eftir að kveikt er á spólunni fylgir straumuppbyggingin einkennandi hleðsluferil samkvæmt raforku. Straumflæðið við losun endurspeglast af hægfara uppbyggingu framboðsspennunnar. Straumurinn fellur ekki niður í 0 A. Straumur heldur áfram að flæða eftir að stjórn lýkur.
- Um leið og slökkt er á spólunni sést enginn innleiðslutopp á rauðu myndinni (þar sem spennan hækkar úr 0 í 14 volt). Íhugaðu að slökkva á inndælingarspólunni, sem getur valdið allt að 60 volta hámarki.
Það er því umbreytingarviðnám í aflgjafavírnum að eldsneytisþrýstingsjafnara. Aðeins þegar straumur rennur verður spennufall vegna breytingaviðnámsins. Þegar slökkt er á jörðu rennur enginn straumur og straumspennan helst nákvæmlega sú sama og rafhlöðuspennan.
Nú aftur að skýringarmyndinni: rafmagnsvírinn er rauður hringur. Næsta skref er að raunverulega finna skemmda vírinn. Skemmdir geta orðið vegna þess að vélarhlutir nuddast eða vegna þess að vírinn hefur festst við fyrri uppsetningarvinnu. Þegar tjónið hefur fundist er hægt að gera við hana.
Nú er ljóst hvað olli breytingaviðnáminu. Þú gætir hafa þegar tekið eftir því að það hefur verið talað um vantandi innleiðslutopp í umfangsmerkinu. Þegar slökkt er á spólunni lækkar núverandi mynstur hægt og rólega niður í lægra gildi. Svo það er engin truflun á eftirliti; þessu er hætt, en straumur heldur áfram að flæða í gegnum spóluna.
Þegar FET er gert leiðandi af örgjörvanum getur straumur streymt frá holræsi til uppsprettu og þar af leiðandi í gegnum spóluna. Spólan er þannig virkjað og stjórnventillinn getur lokað á móti fjöðrunarkraftinum vegna segulsviðsins sem myndast.
Um leið og stjórn FET lýkur, rennur ekki meiri straumur um spóluna til jarðar. Fríhjóladíóðan sér til þess að innleiðslustraumurinn, sem er afleiðing afgangsorku í spólunni, er færður í jákvæðan. Þetta tryggir hægfara minnkun á straumi og kemur í veg fyrir að framköllun eigi sér stað. Þetta ferli er gefið til kynna með rauðum örvum á myndinni.
Þetta útskýrir hvers vegna straumflæði er enn sýnilegt á umfangsmyndinni eftir að stýringu er þegar lokið.
