Subiecte:
- General
- Măsurarea unui ciclu de lucru
- Ciclu de lucru cu un circuit pozitiv
- Ciclu de lucru pentru un circuit de masă
- Ciclul de lucru măsurat de la sursa de alimentare
- Depanarea regulatorului de presiune a combustibilului controlat PWM
General:
Cu un circuit cu ciclu de lucru, intensitatea curentului poate fi controlată de un consumator. Curentul poate fi reglat fără a provoca pierderi de putere, așa cum este cazul unui rezistor în serie. În tehnologia auto, ciclul de funcționare poate fi folosit, printre altele, pentru a regla viteza ventilatorului încălzitorului, poziția, de exemplu, a motorului de poziție a clapetei de accelerație sau pentru a aprinde luminile.
Când se aplică un ciclu de funcționare la o lampă, lampa poate fi făcută să ardă mai puțin puternic. Acesta este folosit, printre altele, pentru farurile din spate, unde o lampă poate arde la două intensități diferite, și anume pentru iluminatul normal și lumina de frână. Cu iluminare normală, lampa arde slab (aici se aplică un ciclu de funcționare pentru a limita curentul prin lampă). Cu lumina de frână, lampa va schimba ciclul de funcționare, astfel încât lampa să ardă mai puternic.
Imaginea prezintă o lampă din spate a unui BMW seria 5, unde lampa din stânga a lămpii din spate funcționează și ca lumină de frână, aprinzându-l mai puternic.
Măsurarea pe un ciclu de funcționare:
Ciclul de lucru poate fi măsurat cu un osciloscop. Osciloscopul va afișa grafic evoluția tensiunii în funcție de timp.
Când un ciclu de lucru este măsurat cu un multimetru, valoarea corectă a tensiunii nu va fi niciodată afișată. Deoarece tensiunea variază constant în timpul unui ciclu de lucru, multimetrul va indica tensiunea medie deoarece este prea lentă.
Ciclu de lucru cu un circuit pozitiv:
Imaginea de mai jos prezintă o diagramă în cascadă cu pozitivul bateriei (12 volți) în partea de sus, urmată de siguranța, ECU (întrerupătorul electronic), consumatorul (în acest caz o lampă) și în cele din urmă pământul. ECU pornește și oprește în mod constant sursa de alimentare.
Osciloscopul măsoară tensiunea dintre plusul lămpii și masa vehiculului. Setările osciloscopului sunt următoarele: 2 volți pe diviziune și 5 milisecunde pe diviziune. Aceasta înseamnă că fiecare cutie de jos în sus este de 2 volți, așa că dacă se adaugă casetele liniei ascendente (6 în total), cea mai mare tensiune măsurată este de 12 volți.
Durata este de la stânga la dreapta. Fiecare casetă (diviziune) este setată la 5 milisecunde. Dacă te uiți de la stânga la dreapta, poți vedea că linia are 10 milisecunde înălțime și 10 milisecunde scăzută.
La fel ca și multimetrul, osciloscopul măsoară diferența de tensiune dintre cablul pozitiv și cel negativ conectat la contor. Când lampa este aprinsă în schema de mai jos, cablul pozitiv are o tensiune de 12 volți, iar cel negativ (întotdeauna) are 0 volți deoarece este conectat la pământ. Diferența dintre ele este indicată de contor; diferența dintre 12 volți și 0 volți este de 12 volți. Acest 12 volți este afișat pe ecranul contorului. Când ciclul de funcționare este ridicat, lampa este aprinsă. Acesta nu este cazul unui circuit de masă. Acest lucru este explicat în paragraful următor.
Pentru a determina ciclul de funcționare, este important să știți ce înseamnă 1 perioadă. Într-o perioadă tensiunea este o dată ridicată și o dată scăzută. După această perioadă începe următoarea perioadă. În imaginea de mai jos, 1 punct este marcat cu albastru. Aceasta arată că perioada durează în total 20 de milisecunde, și anume 10 ms înălțime și 10 ms jos. Prin urmare, se poate citi că jumătate din timp tensiunea este mare, iar cealaltă jumătate este scăzută. Ciclul de lucru din această imagine este, prin urmare, de 50%. În acest caz, lampa arde slab.
În imaginea de mai jos, perioada a rămas aceeași (20 ms), dar în acest caz tensiunea este ridicată doar pentru un sfert din timp (5 ms) și scăzută pentru trei sferturi din timp (15 ms). Cu această măsurare, ciclul de lucru este de 25%. Aceasta înseamnă că lampa arde acum și mai slab decât cu ciclul de funcționare de 50%, deoarece lampa primește putere doar pentru un sfert din perioada totală.
Ciclu de lucru pentru un circuit de masă:
În tehnologia auto, circuitele de masă sunt de obicei utilizate. Cu un consumator cu comutare de masă, ciclul de lucru va fi inversat în comparație cu un circuit pozitiv. Un exemplu în acest sens poate fi văzut în imaginea de mai jos.
Când lampa este stinsă, ECU a întrerupt conexiunea la masă. Aceasta înseamnă că circuitul este întrerupt. În acest caz, tensiunea de 12 volți este la intrarea ECU. Aceasta înseamnă că această tensiune se află și pe conexiunea negativă a lămpii. În acest caz, diferența de tensiune când lampa este oprită este de 12 volți.
De îndată ce ECU comută lampa la masă, lampa se va aprinde. Un curent trece apoi de la pozitiv la negativ.Lampa folosește cei 12 volți pentru a arde, deci există 0 volți pe conexiunea negativă a lămpii. În acest caz, există 0 volți pe cablul pozitiv și 0 volți pe cablul negativ. Diferența de tensiune este atunci de 0 volți. Aceasta înseamnă că la 0 volți lampa este aprinsă și la 12 volți lampa este stinsă.
Pentru ca lampa să ardă mai slab, timpul în care lampa primește energie trebuie scurtat. Acest lucru poate fi văzut în imaginea de mai jos. Într-o perioadă, tensiunea este ridicată timp de 15 ms (lampa este stinsă) și scăzută timp de 5 ms (lampa este aprinsă). În acest caz, lampa a fost aprinsă doar un sfert din perioadă, așa că va arde mai slab.
Ciclu de lucru măsurat de la sursa de alimentare:
Măsurătorile anterioare au fost toate efectuate în raport cu masa vehiculului. O altă opțiune este măsurarea de la pozitivul bateriei la pământul consumatorului, așa cum se arată în imaginea de mai jos.
Când ECU a conectat pământul, lampa se va aprinde. În acest caz, tensiunea de alimentare de 12 volți este consumată de lampă pentru a arde. Deci va exista o tensiune de 0 volți pe cablul negativ al osciloscopului. Există o tensiune de 12 volți pe cablul pozitiv. În acest caz, există o diferență de tensiune de 12 volți între cablurile de măsurare, astfel încât linia de 12 volți de pe ecran va indica faptul că lampa este aprinsă. Deci aceasta este 25% din perioada.
De îndată ce ECU întrerupe conexiunea la masă, tensiunea de 12 volți va fi, de asemenea, pe partea negativă a lămpii. Diferența de tensiune dintre cablurile de măsurare ale osciloscopului va fi atunci de 0 volți. 0 volți va fi apoi afișat pe ecran când lampa este stinsă.
Depanarea regulatorului de presiune a combustibilului controlat prin PWM:
Pe pagina Circuitul ECU al unei supape PWM explică cum arată circuitul din ECU al unui regulator de presiune pe șină controlat prin PWM. Prin urmare, este recomandabil să citiți mai întâi informațiile de pe pagina respectivă.
Regulatorul de presiune pe șină de pe șina de înaltă presiune a motor diesel common rail este făcută de ea dispozitiv de control al motorului controlat cu PWM (Pulse Width Modulation).
Când este în repaus, supapa din regulatorul de presiune este deschisă, permițând presiunii combustibilului să părăsească șina de înaltă presiune prin retur. Supapa se închide când este activată. Presiunea din șină crește. Când senzorul de presiune pe șină înregistrează o presiune (prea) ridicată, ECU reglează semnalul PWM.
Figura de mai jos prezintă schema unității de comandă a motorului (J623) și regulatorul de presiune pe șină (N276). Regulatorul de presiune pe șină este alimentat pe pinul 2 cu o tensiune între 13 și 14,6 volți (în funcție de tensiunea de încărcare când motorul este pornit). ECU conectează pinul 45 la masă atunci când supapa trebuie activată. Un curent va curge prin bobina lui N276 de îndată ce pinul 45 este conectat la masă. Presiunea în common rail este în creștere. În momentul în care ECU întrerupe legătura dintre pinul 45 și masă, creșterea presiunii în șina de combustibil se oprește. Arcul din regulatorul de presiune deschide puțin supapa, permițând combustibilului să revină înapoi în rezervor prin conductele de retur.
Imaginea lunetei arată o tensiune de alimentare (albastru) și controlul PWM (roșu). Tensiunea de alimentare este de aproximativ 13,5 volți și este constantă.
Tensiunea semnalului de control PWM (roșu) este între 0 și 13,5 volți. Această imagine arată că supapa este pornită și oprită în mod constant.
Curentul (verde) crește de îndată ce supapa este alimentată și scade după dezactivare.
În repaus, tensiunea este de 13,5 volți. Supapa PWM nu este controlată.
Arcul din supapă asigură că supapa este deschisă atunci când este în repaus.
În momentul în care ECU pornește la sol (acest lucru poate fi văzut în imaginea lunetei când semnalul roșu este de 0 volți), un curent trece prin bobină (imaginea verde), determinând închiderea supapei.
Imaginea scopului arată că supapa este întotdeauna pornită pentru o perioadă scurtă de timp și oprită pentru o perioadă mai lungă de timp. Aceasta înseamnă că presiunea combustibilului trebuie să fie relativ scăzută.
Citim mașina și vedem datele live. Presiunea combustibilului este de aproape 300 de bari la ralanti. Acest lucru este în regulă.
Defecțiune: motorul nu mai pornește la pornire.
Motorul nu pornește în timpul pornirii. Suntem siguri că este suficient combustibil în rezervor. În mod firesc, începem prin a citi greșelile. În acest caz, nu sunt stocate defecțiuni. De aceea ne uităm la datele în direct (în VCDS acestea se numesc blocuri de valori măsurate). În timpul pornirii, viteza de pornire este de 231 rpm. ECU primește semnalul arborelui cotit. Amenda.
Presiunea combustibilului la pornire este de 7.1 bar. Este prea scăzut pentru ca motorul să pornească.
Presiunea prea scăzută a combustibilului poate avea următoarele cauze:
- prea puțin combustibil în rezervor
- pompa de combustibil (pompa de alimentare sau pompa de inalta presiune) defecta
- filtrul de combustibil înfundat
- supapă de control a presiunii combustibilului defectă
Pentru a determina de ce presiunea combustibilului rămâne prea scăzută, verificăm tensiunile componentelor electrice cu osciloscopul.
Mai devreme în această secțiune a fost prezentată imaginea domeniului de aplicare a regulatorului de presiune a combustibilului PWM care funcționează corect. Următoarea imagine este o altă măsurătoare a acestui regulator de presiune, dar acum cu o defecțiune.
Pe măsură ce curentul crește, tensiunea de alimentare scade. Prin urmare, tensiunea de alimentare scade atunci când curge curent. În plus, se evidențiază următoarele puncte:
- Când este pornit, tensiunea de alimentare scade la o valoare mai mică; în mod normal, o rezistență de tranziție provoacă o scădere bruscă (o linie verticală în imaginea lunetei la o tensiune mai mică);
- După pornirea bobinei, acumularea de curent urmează curba caracteristică de încărcare în funcție de e-power. Fluxul de curent în timpul descărcării este reflectat de creșterea treptată a tensiunii de alimentare. Curentul nu scade la 0 A. Curentul continuă să circule după terminarea controlului.
- De îndată ce bobina este oprită, în imaginea roșie nu este vizibil niciun vârf de inducție (unde tensiunea crește de la 0 la 14 volți). Luați în considerare oprirea bobinei injectorului, care poate provoca un vârf de până la 60 de volți.
Prin urmare, există o rezistență de tranziție în firul de alimentare la regulatorul de presiune a combustibilului. Numai atunci când curge curent, are loc scăderea tensiunii din cauza rezistenței de tranziție. Când împământul este oprit, nu curge nici un curent și tensiunea de alimentare rămâne exact aceeași cu tensiunea bateriei.
Acum reveniți la diagramă: firul de alimentare este încercuit cu roșu. Următorul pas este să localizați efectiv firul deteriorat. Deteriorarea poate apărea ca urmare a frecării de piesele motorului sau deoarece firul a fost blocat în timpul lucrărilor anterioare de instalare. Odată constatată deteriorarea, aceasta poate fi reparată.
Acum este clar ce a dus la rezistența la tranziție. Poate că ați observat deja că s-a vorbit despre un vârf de inducție lipsă în semnalul scope. Când bobina este oprită, modelul curent scade încet la o valoare mai mică. Deci nu există nicio întrerupere a controlului; aceasta este terminată, dar curentul continuă să curgă prin bobină.
Când FET-ul este condus de microprocesor, un curent poate curge de la dren la sursă și, prin urmare, și prin bobină. Bobina este astfel alimentată și supapa de control se poate închide împotriva forței arcului din cauza câmpului magnetic rezultat.
De îndată ce controlul FET-ului se termină, nu mai curge curent prin bobină la masă. Dioda de roată liberă asigură că curentul de inducție, ca urmare a energiei reziduale din bobină, este alimentat la pozitiv. Acest lucru asigură o reducere treptată a curentului și previne producerea inducției. Acest proces este indicat de săgețile roșii din imagine.
Acest lucru explică de ce un flux de curent este încă vizibil în imaginea domeniului după ce controlul s-a încheiat deja.
