You dont have javascript enabled! Please enable it!

Duty cycle at PWM control

Mga Paksa:

  • Pangkalahatan
  • Pagsukat ng duty cycle
  • Duty cycle na may positibong circuit
  • Duty cycle para sa isang ground circuit
  • Duty cycle na sinusukat mula sa power supply
  • Pag-troubleshoot sa kontroladong fuel pressure regulator ng PWM

Pangkalahatan:
Sa isang duty cycle circuit, ang kasalukuyang intensity ay maaaring kontrolin ng isang consumer. Ang kasalukuyang ay maaaring regulated nang hindi nagiging sanhi ng pagkawala ng kapangyarihan, tulad ng kaso sa isang serye risistor. Sa automotive technology, ang duty cycle ay maaaring gamitin, bukod sa iba pang mga bagay, upang ayusin ang bilis ng heater fan, ang posisyon ng, halimbawa, ang throttle position na motor o upang i-on ang mga ilaw.

Kapag nag-aaplay ng duty cycle sa isang lampara, ang lampara ay maaaring gawing hindi gaanong maliwanag. Ito ay ginagamit, bukod sa iba pang mga bagay, para sa mga ilaw sa likuran, kung saan ang isang lampara ay maaaring sumunog sa dalawang magkaibang intensity, katulad ng para sa normal na pag-iilaw at ang ilaw ng preno. Sa normal na pag-iilaw, ang lampara ay nasusunog nang mahina (dito ang isang duty cycle ay inilalapat upang limitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng lampara). Gamit ang ilaw ng preno, babaguhin ng lampara ang duty cycle upang ang lampara ay mas maliwanag.

Ang larawan ay nagpapakita ng likurang ilaw ng BMW 5-series, kung saan ang kaliwang lampara ng likurang ilaw ay gumagana din bilang ilaw ng preno sa pamamagitan ng pag-iilaw nito nang mas maliwanag.

Pagsukat sa isang duty cycle:
Ang duty cycle ay maaaring masukat gamit ang isang oscilloscope. Ang oscilloscope ay graphic na magpapakita ng pag-unlad ng boltahe laban sa oras.

Kapag ang isang duty cycle ay sinusukat gamit ang isang multimeter, ang tamang halaga ng boltahe ay hindi kailanman ipapakita. Dahil ang boltahe ay patuloy na nag-iiba sa panahon ng isang duty cycle, ang multimeter ay magsasaad ng average na boltahe dahil ito ay masyadong mabagal.

Duty cycle na may positibong circuit:
Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng waterfall diagram na may positibong baterya (12 volts) sa itaas, na sinusundan ng fuse, ang ECU (ang electronic switch), ang consumer (sa kasong ito ay lamp) at panghuli ang lupa. Ang ECU ay patuloy na ini-on at pinapatay ang power supply.
Sinusukat ng oscilloscope ang boltahe sa pagitan ng plus ng lamp at ground ng sasakyan. Ang mga setting ng oscilloscope ay ang mga sumusunod: 2 volts bawat division at 5 milliseconds bawat division. Nangangahulugan ito na ang bawat kahon mula sa ibaba hanggang sa itaas ay 2 volts, kaya kung ang mga kahon ng pataas na linya ay idinagdag (6 sa kabuuan), ang pinakamataas na sinusukat na boltahe ay 12 volts.
Ang tagal ay mula kaliwa hanggang kanan. Ang bawat kahon (dibisyon) ay nakatakda sa 5 millisecond. Kung titingnan mo mula kaliwa pakanan, makikita mo na ang linya ay may taas na 10 millisecond at mababa ang 10 millisecond.

Tulad ng multimeter, sinusukat ng oscilloscope ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng positibong cable at negatibong cable na konektado sa meter. Kapag ang lamp ay nakabukas sa diagram sa ibaba, ang positibong cable ay may boltahe na 12 volts at ang negatibong cable (palaging) ay may 0 volts dahil ito ay konektado sa lupa. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay ipinahiwatig ng metro; ang pagkakaiba sa pagitan ng 12 volts at 0 volts ay 12 volts. Ang 12 volts na ito ay ipinapakita sa screen ng meter. Kapag mataas ang duty cycle, naka-on ang lampara. Hindi ito ang kaso sa isang ground circuit. Ito ay ipinaliwanag sa susunod na talata.

Upang matukoy ang siklo ng tungkulin, mahalagang malaman kung ano ang ibig sabihin ng 1 panahon. Sa isang panahon ang tensyon ay dating mataas at minsan ay mababa. Pagkatapos ng panahong ito magsisimula ang susunod na yugto. Sa larawan ng saklaw sa ibaba, minarkahan ng asul ang 1 tuldok. Ipinapakita nito na ang panahon ay tumatagal ng kabuuang 20 millisecond, ibig sabihin ay 10 ms ang taas at 10 ms mababa. Kaya naman mababasa na kalahati ng oras na mataas ang boltahe at mababa ang kalahati. Ang cycle ng tungkulin sa imahe ng saklaw na ito ay 50%. Sa kasong ito ang lampara ay nasusunog nang mahina.

Sa larawan sa ibaba, ang panahon ay nanatiling pareho (20 ms), ngunit sa kasong ito ang boltahe ay mataas lamang sa isang quarter ng oras (5 ms) at mababa sa tatlong quarter ng oras (15 ms). Sa pagsukat na ito ang duty cycle ay 25%. Nangangahulugan ito na ang lampara ngayon ay nasusunog kahit na mas mahina kaysa sa duty cycle na 50%, dahil ang lampara ay tumatanggap lamang ng kapangyarihan para sa isang-kapat ng kabuuang panahon.

Duty cycle para sa isang ground circuit:
Sa teknolohiya ng automotive, karaniwang ginagamit ang mga ground circuit. Sa isang mass-switched na consumer, ang duty cycle ay mababaligtad kumpara sa isang positibong circuit. Ang isang halimbawa nito ay makikita sa larawan sa ibaba.
Kapag naka-off ang lampara, naantala ng ECU ang koneksyon sa ground. Nangangahulugan ito na ang circuit ay nagambala. Sa kasong iyon, ang boltahe ng 12 volts ay nasa input ng ECU. Nangangahulugan ito na ang boltahe na ito ay nasa negatibong koneksyon din ng lampara. Sa kasong ito, ang pagkakaiba ng boltahe kapag ang lampara ay pinatay ay 12 volts.

Sa sandaling inilipat ng ECU ang lampara sa lupa, ang lampara ay sisindi. Ang isang kasalukuyang ay dumadaloy mula sa positibo patungo sa negatibo. Ginagamit ng lampara ang 12 volts upang masunog, kaya mayroong 0 volts sa negatibong koneksyon ng lampara. Sa kasong iyon mayroong 0 volts sa positibong cable at 0 volts sa negatibong cable. Ang pagkakaiba ng boltahe ay pagkatapos ay 0 volts. Nangangahulugan ito na sa 0 volts ang lampara ay nakabukas at sa 12 volts ang lampara ay nakasara.

Upang gawing mas mahina ang pagsunog ng lampara, ang oras kung saan tumatanggap ang lampara ng kapangyarihan ay dapat paikliin. Ito ay makikita sa larawan sa ibaba. Sa isang panahon mataas ang boltahe para sa 15 ms (naka-off ang lampara) at mababa sa 5 ms (nakabukas ang lampara). Sa kasong ito, ang lampara ay nakabukas lamang sa loob ng isang-kapat ng panahon, kaya't ito ay mas mahina.

Duty cycle na sinusukat mula sa power supply:
Ang mga naunang sukat ay isinagawa na may kaugnayan sa masa ng sasakyan. Ang isa pang pagpipilian ay ang pagsukat mula sa positibo ng baterya hanggang sa lupa ng consumer, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Kapag naikonekta na ng ECU ang lupa, sisindi ang lampara. Sa kasong iyon, ang 12 volt na supply ng boltahe ay natupok ng lampara upang masunog. Kaya magkakaroon ng boltahe ng 0 volts sa negatibong cable ng oscilloscope. Mayroong boltahe na 12 volts sa positibong cable. Sa kasong iyon, mayroong pagkakaiba sa boltahe na 12 volts sa pagitan ng mga kable ng pagsukat, kaya ang 12 volt na linya sa screen ay magsasaad na ang lampara ay nakabukas. Kaya ito ay 25% ng panahon.

Sa sandaling masira ng ECU ang koneksyon sa lupa, ang boltahe ng 12 volts ay mapupunta din sa negatibong bahagi ng lampara. Ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng mga kable ng pagsukat ng oscilloscope ay magiging 0 volts. 0 volts ang ipapakita sa screen kapag naka-off ang lampara.

Pag-troubleshoot ng fuel pressure regulator na kinokontrol ng PWM:
Sa pahina ECU circuit ng isang PWM valve nagpapaliwanag kung ano ang hitsura ng circuit sa ECU ng isang regulator ng presyon ng tren na kontrolado ng PWM. Samakatuwid, ipinapayong basahin muna ang impormasyon sa pahinang iyon.

Ang rail pressure regulator sa high-pressure rail ng common rail diesel engine ay ginawa nito aparato ng kontrol ng engine kinokontrol gamit ang PWM (Pulse Width Modulation).
Kapag nagpapahinga, ang balbula sa pressure regulator ay bubukas, na nagpapahintulot sa fuel pressure na umalis sa high-pressure rail sa pamamagitan ng pagbabalik. Ang balbula ay nagsasara kapag ito ay isinaaktibo. Ang presyon sa riles ay tumataas. Kapag nagrerehistro ang rail pressure sensor ng (masyadong) mataas na presyon, inaayos ng ECU ang PWM signal.

Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng schematic ng engine control unit (J623) at ang rail pressure regulator (N276). Ang regulator ng presyon ng tren ay ibinibigay sa pin 2 na may boltahe sa pagitan ng 13 at 14,6 volts (depende sa boltahe ng pagsingil kapag tumatakbo ang makina). Ikinokonekta ng ECU ang pin 45 sa lupa kapag kailangang i-activate ang balbula. Ang isang kasalukuyang ay dadaloy sa coil ng N276 sa sandaling ang pin 45 ay konektado sa lupa. Ang presyon sa karaniwang riles ay tumataas. Sa sandaling maputol ng ECU ang koneksyon sa pagitan ng pin 45 at lupa, humihinto ang pagtaas ng presyon sa fuel rail. Ang spring sa pressure regulator ay nagbubukas ng balbula nang kaunti, na nagpapahintulot sa gasolina na bumalik sa tangke sa pamamagitan ng mga linya ng pagbabalik.

Ang larawan ng saklaw ay nagpapakita ng boltahe ng supply (asul) at ang kontrol ng PWM (pula). Ang boltahe ng supply ay nasa paligid ng 13,5 volts at pare-pareho.
Ang boltahe ng PWM control signal (pula) ay nasa pagitan ng 0 at 13,5 volts. Ipinapakita ng larawang saklaw na ito na ang balbula ay patuloy na binubuksan at pinapatay. 
Ang kasalukuyang (berde) ay tumataas sa sandaling ang balbula ay pinalakas at bumaba pagkatapos ng pag-deactivate.

Sa pamamahinga ang boltahe ay 13,5 volts. Ang PWM valve ay hindi kinokontrol. 
Tinitiyak ng spring sa balbula na ang balbula ay bukas kapag nagpapahinga. 
Sa sandaling lumipat ang ECU sa lupa (makikita ito sa imahe ng saklaw kapag ang pulang signal ay 0 volts), isang kasalukuyang dumadaloy sa coil (ang berdeng imahe), na nagiging sanhi ng pagsara ng balbula.

Ipinapakita ng larawan ng saklaw na ang balbula ay palaging nakabukas sa maikling panahon at naka-off sa mas mahabang panahon. Nangangahulugan ito na ang presyon ng gasolina ay dapat na medyo mababa.

Binasa namin ang kotse at tinitingnan ang live na data. Ang presyon ng gasolina ay halos 300 bar sa idle speed. Ito ay OK.

Malfunction: hindi na nagsisimula ang makina kapag nagsimula.
Ang makina ay hindi nagsisimula sa panahon ng pagsisimula. Sigurado kaming may sapat na gasolina sa tangke. Natural na nagsisimula tayo sa pagbabasa ng mga pagkakamali. Sa kasong ito, walang mga pagkakamali na nakaimbak. Iyon ang dahilan kung bakit tinitingnan namin ang live na data (sa VCDS ang mga ito ay tinatawag na mga bloke ng sinusukat na halaga). Sa panahon ng pagsisimula, ang panimulang bilis ay 231 rpm. Ang ECU ay tumatanggap ng crankshaft signal. ayos lang.
Ang presyon ng gasolina habang nagsisimula ay 7.1 bar. Masyadong mababa iyon para simulan ang makina.

Ang masyadong mababang presyon ng gasolina ay maaaring magkaroon ng mga sumusunod na dahilan:

  • masyadong maliit na gasolina sa tangke
  • fuel pump (feed pump o high pressure pump) may sira
  • baradong fuel filter
  • may sira na fuel pressure control valve

Upang matukoy kung bakit nananatiling masyadong mababa ang presyon ng gasolina, sinusuri namin ang mga boltahe ng mga de-koryenteng sangkap gamit ang oscilloscope.
Mas maaga sa seksyong ito ang imahe ng saklaw ng maayos na gumaganang PWM fuel pressure regulator ay ipinakita. Ang susunod na imahe ng saklaw ay isa pang pagsukat ng pressure regulator na ito, ngunit ngayon ay may malfunction. 

Habang tumataas ang kasalukuyang, bumababa ang supply boltahe. Ang supply boltahe samakatuwid ay bumababa kapag ang kasalukuyang daloy. Bilang karagdagan, ang mga sumusunod na puntos ay kapansin-pansin:

  • Kapag nakabukas, bumababa ang boltahe ng supply sa mas mababang halaga, karaniwang ang paglaban sa paglipat ay nagdudulot ng biglaang pagbaba (isang patayong linya sa imahe ng saklaw sa mas mababang boltahe);
  • Pagkatapos i-on ang coil, ang kasalukuyang build-up ay sumusunod sa katangian ng charging curve ayon sa e-power. Ang kasalukuyang daloy sa panahon ng discharge ay sinasalamin ng unti-unting pag-build-up ng supply boltahe. Ang kasalukuyang ay hindi bumababa sa 0 A. Ang kasalukuyang ay patuloy na dumadaloy pagkatapos ng kontrol ay natapos na.
  • Sa sandaling patayin ang coil, walang induction peak ang makikita sa pulang imahe (kung saan tumataas ang boltahe mula 0 hanggang 14 volts). Pag-isipang patayin ang injector coil, na maaaring magdulot ng peak na hanggang 60 volts.

Samakatuwid, mayroong isang paglaban sa paglipat sa kawad ng suplay ng kuryente sa regulator ng presyon ng gasolina. Tanging kapag ang kasalukuyang daloy ay nangyayari ang pagbaba ng boltahe dahil sa paglaban sa paglipat. Kapag ang lupa ay naka-off, walang kasalukuyang dumadaloy at ang supply boltahe ay nananatiling eksaktong kapareho ng boltahe ng baterya.

Ngayon bumalik sa diagram: ang power wire ay bilog na pula. Ang susunod na hakbang ay ang aktwal na hanapin ang nasirang wire. Maaaring mangyari ang pinsala bilang resulta ng pagkuskos sa mga bahagi ng makina, o dahil naipit ang wire sa nakaraang gawaing pag-install. Kapag natagpuan ang pinsala, maaari itong ayusin.

Malinaw na ngayon kung ano ang nagresulta sa paglaban sa paglipat. Maaaring napansin mo na may usapan tungkol sa nawawalang induction peak sa signal ng saklaw. Kapag naka-off ang coil, dahan-dahang bumababa ang kasalukuyang pattern sa mas mababang halaga. Kaya walang pagkagambala sa kontrol; ito ay tinapos, ngunit ang kasalukuyang ay patuloy na dumadaloy sa likid.

Kapag ang FET ay ginawang conductive ng microprocessor, ang isang current ay maaaring dumaloy mula sa drain papunta sa source at samakatuwid ay sa pamamagitan din ng coil. Ang coil ay kaya pinalakas at ang control valve ay maaaring magsara laban sa spring force dahil sa nagresultang magnetic field.

Sa sandaling matapos ang kontrol ng FET, wala nang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng coil patungo sa lupa. Tinitiyak ng freewheeling diode na ang induction current, bilang resulta ng natitirang enerhiya sa coil, ay ipapakain sa positibo. Tinitiyak nito ang unti-unting pagbawas sa kasalukuyang at pinipigilan na mangyari ang induction. Ang prosesong ito ay ipinahiwatig ng mga pulang arrow sa larawan.

Ipinapaliwanag nito kung bakit nakikita pa rin ang kasalukuyang daloy sa larawan ng saklaw pagkatapos na matapos ang kontrol.