denekler:
- Genel
- Görev döngüsünün ölçülmesi
- Pozitif devreli görev döngüsü
- Toprak devresi için görev döngüsü
- Güç kaynağından ölçülen görev döngüsü
- PWM kontrollü yakıt basınç regülatöründe sorun giderme
Genel:
Görev döngüsü devresi ile akım yoğunluğu tüketici tarafından kontrol edilebilir. Akım, seri dirençlerde olduğu gibi güç kaybına neden olmadan düzenlenebilir. Otomotiv teknolojisinde görev döngüsü, diğer şeylerin yanı sıra, ısıtıcı fanının hızını, örneğin gaz kelebeği konum motorunun konumunu düzenlemek veya ışıkları açmak için kullanılabilir.
Bir lambaya görev döngüsü uygulandığında lambanın daha az parlak yanması sağlanabilir. Bu, diğer şeylerin yanı sıra, bir lambanın iki farklı yoğunlukta yanabileceği arka lambalar için, yani normal aydınlatma ve fren lambası için kullanılır. Normal aydınlatmada lamba zayıf bir şekilde yanar (burada lambadan geçen akımı sınırlamak için bir görev döngüsü uygulanır). Fren lambası ile lamba görev döngüsünü değiştirecek ve böylece lamba daha parlak yanacaktır.
Resimde bir BMW 5 Serisinin arka lambası gösterilmektedir; burada arka lambanın sol lambası, onu daha parlak yakarak aynı zamanda fren lambası işlevi de görür.
Görev döngüsünde ölçüm:
Görev döngüsü bir osiloskopla ölçülebilir. Osiloskop zamana karşı gerilim gelişimini grafiksel olarak gösterecektir.
Bir görev döngüsü bir multimetre ile ölçüldüğünde doğru voltaj değeri hiçbir zaman görüntülenmez. Gerilim bir görev döngüsü sırasında sürekli olarak değiştiğinden, multimetre çok yavaş olduğu için ortalama gerilimi gösterecektir.
Pozitif devreli görev döngüsü:
Aşağıdaki resimde akünün pozitif kutbunun (12 volt) üstte olduğu, ardından sigorta, ECU (elektronik anahtar), tüketici (bu durumda bir lamba) ve son olarak topraklamanın geldiği bir şelale diyagramı gösterilmektedir. ECU sürekli olarak güç kaynağını açıp kapatır.
Osiloskop, lambanın artı ucu ile aracın şasisi arasındaki voltajı ölçer. Osiloskop ayarları şu şekildedir: Bölüm başına 2 volt ve bölüm başına 5 milisaniye. Bu, aşağıdan yukarıya doğru her kutunun 2 volt olduğu anlamına gelir, yani yükselen hattın kutuları eklenirse (toplamda 6), ölçülen en yüksek voltaj 12 volt olur.
Süre soldan sağadır. Her kutu (bölme) 5 milisaniyeye ayarlanmıştır. Soldan sağa bakarsanız çizginin 10 milisaniye yüksekliğinde, 10 milisaniye alçak olduğunu görebilirsiniz.
Tıpkı multimetre gibi osiloskop da sayaca bağlı pozitif kablo ile negatif kablo arasındaki voltaj farkını ölçer. Aşağıdaki şemada lamba açıldığında pozitif kablo 12 volt, negatif kablo ise (her zaman) toprağa bağlı olduğundan 0 volt gerilime sahiptir. Aralarındaki fark metre ile gösterilir; 12 volt ile 0 volt arasındaki fark 12 volttur. Bu 12 volt ölçüm cihazının ekranında görüntülenir. Görev döngüsü yüksek olduğunda lamba açılır. Topraklama devresinde durum böyle değildir. Bu bir sonraki paragrafta açıklanmaktadır.
Görev döngüsünü belirlemek için 1 dönemin ne anlama geldiğini bilmek önemlidir. Bir dönem boyunca gerilim bir kez yüksek, bir kez de düşük olur. Bu dönemden sonra bir sonraki dönem başlar. Aşağıdaki dürbün görselinde 1 periyot mavi renkle işaretlenmiştir. Bu da periyodun 20 ms yükseklik ve 10 ms alçak olmak üzere toplam 10 milisaniye sürdüğünü gösteriyor. Bu nedenle voltajın yarısının yüksek, diğer yarısının düşük olduğu okunabilir. Dolayısıyla bu kapsam görüntüsündeki görev döngüsü %50'dir. Bu durumda lamba zayıf bir şekilde yanar.
Aşağıdaki resimde süre aynı kalmıştır (20 ms), ancak bu durumda voltaj yalnızca dörtte biri (5 ms) boyunca yüksek ve dörtte üçü (15 ms) boyunca düşüktür. Bu ölçümle görev döngüsü %25'tir. Bu, lambanın artık %50 görev döngüsüne göre daha da zayıf yandığı anlamına gelir, çünkü lamba toplam sürenin yalnızca dörtte biri boyunca güç alır.
Topraklama devresi için görev döngüsü:
Otomotiv teknolojisinde genellikle topraklama devreleri kullanılır. Kütle anahtarlamalı bir tüketici ile görev döngüsü, pozitif devreye kıyasla tersine çevrilecektir. Bunun bir örneğini aşağıdaki resimde görebilirsiniz.
Lamba kapalıyken ECU toprak bağlantısını kesmiştir. Bu, devrenin kesildiği anlamına gelir. Bu durumda ECU girişinde 12 volt gerilim vardır. Bu, bu voltajın lambanın negatif bağlantısında da olduğu anlamına gelir. Bu durumda lamba kapatıldığında voltaj farkı 12 volttur.
ECU lambayı şasiye çevirdiği anda lamba yanacaktır. Daha sonra pozitiften negatife bir akım akar.Lamba yanmak için 12 volt kullanır, dolayısıyla lambanın negatif bağlantısında 0 volt vardır. Bu durumda pozitif kabloda 0 volt, negatif kabloda 0 volt bulunur. Bu durumda voltaj farkı 0 volttur. Bu, 0 voltta lambanın açıldığı ve 12 voltta lambanın kapatıldığı anlamına gelir.
Lambanın daha zayıf yanmasını sağlamak için lambaya enerji alma süresinin kısaltılması gerekir. Bu, aşağıdaki resimde görülebilir. Bir periyotta voltaj 15 ms boyunca yüksek (lamba kapalı) ve 5 ms boyunca düşük (lamba açık). Bu durumda lamba yalnızca dörtte bir süre açık kaldığından daha zayıf yanacaktır.
Güç kaynağından ölçülen görev döngüsü:
Önceki ölçümlerin tümü aracın kütlesine göre yapıldı. Diğer bir seçenek de aşağıdaki resimde gösterildiği gibi pilin pozitif kutbundan tüketicinin zeminine kadar ölçüm yapmaktır.
ECU toprağa bağlandığında lamba yanacaktır. Bu durumda lambanın yanması için 12 voltluk besleme gerilimi tüketilir. Yani osiloskopun negatif kablosunda 0 voltluk bir voltaj olacaktır. Pozitif kabloda 12 volt voltaj vardır. Bu durumda ölçüm kabloları arasında 12 voltluk bir voltaj farkı vardır, dolayısıyla ekrandaki 12 voltluk çizgi lambanın açık olduğunu gösterecektir. Yani bu dönemin %25'idir.
ECU toprak bağlantısını kestiği anda 12 voltluk voltaj da lambanın negatif tarafında olacaktır. Osiloskopun ölçüm kabloları arasındaki voltaj farkı bu durumda 0 volt olacaktır. Lamba kapatıldığında ekranda 0 volt görüntülenecektir.
PWM kontrollü yakıt basınç regülatöründe sorun giderme:
Sayfa işlemi Bir PWM valfinin ECU devresi PWM kontrollü bir ray basınç regülatörünün ECU'sundaki devrenin nasıl göründüğünü açıklar. Bu nedenle öncelikle o sayfadaki bilgileri okumanız tavsiye edilir.
Yüksek basınç rayındaki ray basınç regülatörü Common Rail dizel motor onun tarafından yapıldı motor kontrol cihazı PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) ile kontrol edilir.
Hareketsiz durumdayken, basınç regülatöründeki valf açılarak yakıt basıncının geri dönüş yoluyla yüksek basınç rayından ayrılmasına izin verilir. Vana etkinleştirildiğinde kapanır. Raydaki basınç artar. Ray basınç sensörü (çok) yüksek bir basınç tespit ettiğinde ECU, PWM sinyalini ayarlar.
Aşağıdaki şekilde motor kontrol ünitesinin (J623) ve rampa basınç regülatörünün (N276) şeması gösterilmektedir. Ray basınç regülatörü, pim 2'de 13 ila 14,6 volt arasında bir voltajla beslenir (motor çalışırken şarj voltajına bağlı olarak). ECU, valfin etkinleştirilmesi gerektiğinde pin 45'i toprağa bağlar. Pim 276 toprağa bağlanır bağlanmaz N45'nın bobininden bir akım akacaktır. Common Rail'deki basınç artıyor. ECU pin 45 ile şasi arasındaki bağlantıyı kestiği anda yakıt rayındaki basınç oluşumu durur. Basınç regülatöründeki yay, valfi bir miktar açarak, yakıtın geri dönüş hatları üzerinden tanka geri akmasını sağlar.
Kapsam görüntüsünde bir besleme voltajı (mavi) ve PWM kontrolü (kırmızı) gösterilmektedir. Besleme voltajı 13,5 volt civarındadır ve sabittir.
PWM kontrol sinyalinin (kırmızı) voltajı 0 ile 13,5 volt arasındadır. Bu kapsam görüntüsü, vananın sürekli olarak açılıp kapatıldığını göstermektedir.
Akım (yeşil), vanaya enerji verildiği anda artar ve devre dışı bırakıldıktan sonra azalır.
Dinlenme durumunda voltaj 13,5 volttur. PWM valfi kontrol edilmiyor.
Valfteki yay, valfin hareketsiz durumdayken açık olmasını sağlar.
ECU toprağa geçtiği anda (kırmızı sinyal 0 volt olduğunda bu durum kapsam görüntüsünde görülebilir), bobinden (yeşil görüntü) bir akım akar ve valfin kapanmasına neden olur.
Kapsam görüntüsü, vananın her zaman kısa bir süreliğine açık ve daha uzun bir süre kapalı olduğunu göstermektedir. Bu, yakıt basıncının nispeten düşük olması gerektiği anlamına gelir.
Arabayı okuyoruz ve canlı verileri izliyoruz. Yakıt basıncı rölantide neredeyse 300 bar'dır. Tamamdır.
Arıza: Motor artık çalıştırıldığında çalışmıyor.
Motor çalıştırma sırasında çalışmıyor. Depoda yeterli yakıt olduğundan eminiz. Doğal olarak hataları okuyarak başlıyoruz. Bu durumda hiçbir arıza kaydedilmez. Bu nedenle canlı verilere bakıyoruz (VCDS'de bunlara ölçülen değer blokları denir). Çalıştırma sırasında başlatma hızı 231 rpm'dir. ECU krank mili sinyalini alır. İyi.
Çalıştırma sırasındaki yakıt basıncı 7.1 bardır. Bu, motorun çalıştırılması için çok düşük.
Çok düşük yakıt basıncı aşağıdaki nedenlere neden olabilir:
- depoda çok az yakıt var
- yakıt pompası (besleme pompası veya yüksek basınç pompası) arızalı
- tıkalı yakıt filtresi
- arızalı yakıt basınç kontrol valfı
Yakıt basıncının neden çok düşük kaldığını belirlemek için elektrikli bileşenlerin voltajlarını osiloskopla kontrol ediyoruz.
Bu bölümün başlarında düzgün çalışan PWM yakıt basınç regülatörünün kapsam görüntüsü gösterilmişti. Bir sonraki dürbün görüntüsü bu basınç regülatörünün başka bir ölçümüdür, ancak şu anda arızalıdır.
Akım arttıkça besleme gerilimi azalır. Bu nedenle akım aktığında besleme voltajı azalır. Ayrıca şu noktalar öne çıkıyor:
- Açıldığında, besleme voltajı daha düşük bir değere düşer; normalde bir geçiş direnci ani bir düşüşe neden olur (skop görüntüsündeki dikey bir çizginin daha düşük bir voltaja düşmesi);
- Bobini açtıktan sonra akım oluşumu, e-gücüne göre karakteristik şarj eğrisini takip eder. Deşarj sırasındaki akım akışı, besleme voltajının kademeli olarak artmasıyla yansıtılır. Akım 0 A'ya düşmez. Kontrol bittikten sonra akım akmaya devam eder.
- Bobin kapatıldığı anda, kırmızı görüntüde (voltajın 0'dan 14 volt'a yükseldiği) indüksiyon tepe noktası görülmez. Enjektör bobinini kapatmayı düşünün; bu, 60 volta kadar bir tepe noktasına neden olabilir.
Bu nedenle, yakıt basınç regülatörüne giden güç kaynağı kablosunda bir geçiş direnci vardır. Geçiş direnci nedeniyle yalnızca akım aktığında voltaj düşüşü meydana gelir. Toprak kapatıldığında hiçbir akım akmaz ve besleme voltajı akü voltajıyla tamamen aynı kalır.
Şimdi şemaya dönelim: Güç kablosu kırmızı daire içine alınmıştır. Bir sonraki adım aslında hasarlı telin yerini bulmaktır. Motor parçalarına sürtünme veya telin daha önceki montaj çalışmaları sırasında sıkışması sonucu hasar meydana gelebilir. Hasar tespit edildikten sonra onarılabilir.
Geçiş direncine neyin yol açtığı artık açık. Kapsam sinyalinde eksik bir indüksiyon zirvesinden bahsedildiğini zaten fark etmiş olabilirsiniz. Bobin kapatıldığında akım düzeni yavaş yavaş daha düşük bir değere düşer. Yani kontrolün kesintiye uğraması söz konusu değil; bu sonlandırılır, ancak akım bobinden akmaya devam eder.
FET mikroişlemci tarafından iletken hale getirildiğinde, drenajdan kaynağa ve dolayısıyla bobine doğru bir akım akabilir. Böylece bobine enerji verilir ve ortaya çıkan manyetik alan nedeniyle kontrol valfi yay kuvvetine karşı kapanabilir.
FET'in kontrolü biter bitmez bobinden toprağa artık akım akmaz. Serbest diyot, bobindeki artık enerjinin bir sonucu olarak endüksiyon akımının pozitife beslenmesini sağlar. Bu, akımın kademeli olarak azalmasını sağlar ve indüksiyonun oluşmasını önler. Bu işlem şekilde kırmızı oklarla gösterilmiştir.
Bu, kontrol sona erdikten sonra neden osiloskop görüntüsünde bir akım akışının hala görünür olduğunu açıklamaktadır.
