Предмети:
- Загальний
- Вимірювання робочого циклу
- Робочий цикл з позитивним контуром
- Робочий цикл для заземлення
- Робочий цикл вимірюється від джерела живлення
- Усунення несправностей ШІМ-керованого регулятора тиску палива
Загальне:
У схемі шпаруватості сила струму може регулюватися споживачем. Струм можна регулювати, не викликаючи втрати потужності, як у випадку з послідовним резистором. В автомобільній техніці робочий цикл можна використовувати, серед іншого, для регулювання швидкості вентилятора обігрівача, положення, наприклад, двигуна положення дросельної заслінки або для ввімкнення освітлення.
Застосовуючи робочий цикл до лампи, лампа може горіти менш яскраво. Це використовується, серед іншого, для задніх ліхтарів, де одна лампа може горіти з двома різними інтенсивностями, а саме для нормального освітлення та стоп-сигналу. При нормальному освітленні лампа горить слабо (тут застосовується шпаруватість для обмеження струму через лампу). За допомогою стоп-сигналу лампа змінить робочий цикл, щоб лампа горіла яскравіше.
На зображенні зображено задній ліхтар BMW 5-ї серії, де ліва лампа заднього ліхтаря також функціонує як стоп-сигнал, світячи яскравіше.
Вимірювання в робочому циклі:
Робочий цикл можна виміряти за допомогою осцилографа. Осцилограф графічно відображатиме зміну напруги в залежності від часу.
Коли робочий цикл вимірюється мультиметром, правильне значення напруги ніколи не відображатиметься. Оскільки напруга постійно змінюється протягом робочого циклу, мультиметр показуватиме середню напругу, оскільки вона надто повільна.
Робочий цикл з позитивним контуром:
На зображенні нижче показано діаграму водоспаду з плюсом батареї (12 вольт) у верхній частині, за яким ідуть запобіжник, ECU (електронний перемикач), споживач (у цьому випадку лампа) і, нарешті, земля. ЕБУ постійно вмикає і вимикає живлення.
Осцилограф вимірює напругу між плюсом лампи та масою автомобіля. Налаштування осцилографа такі: 2 вольта на поділку та 5 мілісекунд на поділку. Це означає, що кожна коробка знизу вгору має напругу 2 вольта, тому, якщо додати коробки висхідної лінії (загалом 6), найвища виміряна напруга становитиме 12 вольт.
Тривалість зліва направо. Для кожного поля (поділу) встановлено 5 мілісекунд. Якщо ви подивіться зліва направо, ви побачите, що лінія має висоту 10 мілісекунд і низьку 10 мілісекунд.
Подібно до мультиметра, осцилограф вимірює різницю напруги між позитивним і негативним кабелем, підключеним до лічильника. Коли лампу ввімкнено на схемі нижче, позитивний кабель має напругу 12 вольт, а негативний кабель (завжди) має 0 вольт, оскільки він підключений до землі. Різницю між ними показує лічильник; різниця між 12 вольтами та 0 вольтами становить 12 вольт. Ці 12 вольт відображаються на екрані лічильника. Коли робочий цикл високий, лампа вмикається. Це не стосується контуру заземлення. Це пояснюється в наступному параграфі.
Щоб визначити робочий цикл, важливо знати, що означає 1 період. Протягом періоду напруга один раз висока і один раз низька. Після цього терміну починається наступний період. На зображенні нижче 1 період позначено синім кольором. Це показує, що період триває загалом 20 мілісекунд, а саме 10 мс у висоту та 10 мс у низьку. Тому можна прочитати, що половину часу напруга висока, а іншу половину низька. Таким чином, робочий цикл на цьому зображенні становить 50%. У цьому випадку лампа горить слабо.
На зображенні нижче період залишився незмінним (20 мс), але в цьому випадку напруга висока лише чверть часу (5 мс) і низька протягом трьох чвертей часу (15 мс). При цьому вимірюванні робочий цикл становить 25%. Це означає, що тепер лампа горить навіть слабше, ніж при шпаруватості 50%, оскільки лампа отримує живлення лише протягом чверті загального періоду.
Робочий цикл для контуру заземлення:
В автомобільній техніці зазвичай використовуються контури заземлення. У споживача з перемиканням мас робочий цикл буде протилежним порівняно з позитивним ланцюгом. Приклад цього можна побачити на зображенні нижче.
Коли лампа не горить, ЕБУ перервав з’єднання із землею. Це означає, що ланцюг переривається. У цьому випадку на вході ЕБУ є напруга 12 вольт. Це означає, що ця напруга є і на негативному з'єднанні лампи. У цьому випадку різниця напруг при вимкненій лампі становить 12 вольт.
Як тільки ECU перемкне лампу на масу, лампа загориться. Потім струм тече від плюса до мінуса. Лампа використовує 12 В для горіння, тому на негативному з’єднанні лампи є 0 В. У цьому випадку 0 вольт на плюсовому кабелі та 0 вольт на негативному кабелі. Тоді різниця напруг становить 0 вольт. Це означає, що при напрузі 0 вольт лампа вмикається, а при напрузі 12 вольт лампа вимикається.
Щоб лампа горіла слабше, необхідно скоротити час, протягом якого лампа отримує живлення. Це можна побачити на зображенні нижче. За один період напруга висока протягом 15 мс (лампа не горить) і низька протягом 5 мс (лампа горить). У цьому випадку лампа була включена лише на чверть періоду, тому горіти вона буде слабше.
Робочий цикл, виміряний від джерела живлення:
Усі попередні вимірювання проводилися щодо маси транспортного засобу. Іншим варіантом є вимірювання від плюса батареї до землі споживача, як показано на зображенні нижче.
Коли ECU підключить землю, лампа загориться. У цьому випадку напруга живлення 12 вольт споживається лампою для горіння. Отже, на негативному кабелі осцилографа буде напруга 0 вольт. На плюсовому кабелі напруга 12 вольт. У цьому випадку між вимірювальними кабелями існує різниця напруги в 12 вольт, тому лінія 12 вольт на екрані вказуватиме, що лампа ввімкнена. Отже, це 25% періоду.
Як тільки ЕБУ розірве з'єднання з масою, напруга 12 вольт теж буде на мінусі лампи. Тоді різниця напруг між вимірювальними кабелями осцилографа становитиме 0 вольт. Тоді на екрані буде відображатися 0 вольт, коли лампу вимкнено.
Усунення несправностей ШІМ-регулятора тиску палива:
На сторінці Схема ЕБУ клапана ШІМ пояснює, як виглядає схема в ECU регулятора тиску в рампі з ШІМ-керуванням. Тому бажано спочатку прочитати інформацію на цій сторінці.
Регулятор тиску в рампі високого тиску дизельний двигун Common Rail зроблено ним пристрій керування двигуном керується ШІМ (широтно-імпульсною модуляцією).
У стані спокою клапан у регуляторі тиску відкривається, дозволяючи тиску палива виходити з рампи високого тиску через зворотну лінію. Клапан закривається, коли він активований. Тиск в рейці зростає. Коли датчик тиску в рампі реєструє (занадто) високий тиск, ЕБУ регулює сигнал ШІМ.
На малюнку нижче показано схему блоку керування двигуном (J623) і регулятора тиску в рампі (N276). Регулятор тиску в рампі подається на контакт 2 з напругою від 13 до 14,6 вольт (залежно від напруги зарядки під час роботи двигуна). ЕБУ підключає контакт 45 до землі, коли потрібно активувати клапан. Струм потече через котушку N276, як тільки висновок 45 під’єднається до землі. Тиск в системі Common Rail зростає. У той момент, коли ЕБУ розриває з’єднання між контактом 45 і масою, підвищення тиску в паливній рампі припиняється. Пружина в регуляторі тиску трохи відкриває клапан, дозволяючи паливу кинутися назад у бак через зворотні лінії.
На зображенні прицілу показано напруга живлення (синій) і ШІМ-регулятор (червоний). Напруга живлення становить близько 13,5 вольт і є постійною.
Напруга сигналу керування ШІМ (червоний) становить від 0 до 13,5 вольт. На цьому зображенні видно, що клапан постійно вмикається та вимикається.
Струм (зелений) збільшується, як тільки клапан подається під напругу, і зменшується після дезактивації.
У стані спокою напруга становить 13,5 вольт. Клапан ШІМ не керується.
Пружина в клапані гарантує, що клапан відкритий у стані спокою.
У момент, коли ECU перемикається на землю (це можна побачити на зображенні, коли червоний сигнал дорівнює 0 вольт), через котушку (зелене зображення) протікає струм, що змушує клапан закриватися.
Зображення осциллографа показує, що клапан завжди вмикається на короткий час і виключається на більш тривалий період часу. Це означає, що тиск палива має бути відносно низьким.
Ми зчитуємо автомобіль і переглядаємо дані в реальному часі. Тиск палива майже 300 бар на холостому ходу. Це нормально.
Несправність: двигун більше не запускається при запуску.
Двигун не запускається під час запуску. Ми впевнені, що палива в баку достатньо. Звичайно, ми починаємо з читання помилок. У цьому випадку несправності не зберігаються. Ось чому ми дивимося на поточні дані (у VCDS вони називаються блоками вимірюваних значень). Під час запуску початкова швидкість становить 231 об/хв. ЕБУ отримує сигнал колінчастого вала. добре.
Тиск палива при запуску становить 7.1 бар. Це занадто мало, щоб двигун міг завестися.
Занадто низький тиск палива може мати такі причини:
- занадто мало палива в баку
- несправний паливний насос (насос живлення або насос високого тиску).
- забитий паливний фільтр
- несправний клапан регулювання тиску палива
Щоб визначити, чому тиск палива залишається занадто низьким, ми перевіряємо напругу електричних компонентів за допомогою осцилографа.
Раніше в цьому розділі було показано зображення правильно функціонуючого ШІМ-регулятора тиску палива. Наступне зображення прицілу – це ще одне вимірювання цього регулятора тиску, але тепер із несправністю.
Зі збільшенням струму напруга живлення зменшується. Тому напруга живлення зменшується, коли тече струм. Крім того, виділяють такі моменти:
- При включенні напруга живлення падає до нижчого значення; зазвичай перехідний опір викликає різке падіння (вертикальна лінія на зображенні прицілу до нижчої напруги);
- Після ввімкнення котушки накопичення струму слідує характерній кривій заряджання відповідно до е-потужності. Потік струму під час розряду відображається поступовим зростанням напруги живлення. Струм не падає до 0 А. Струм продовжує надходити після завершення контролю.
- Як тільки котушка вимикається, пік індукції не видно на червоному зображенні (де напруга зростає від 0 до 14 вольт). Подумайте про те, щоб вимкнути котушку інжектора, яка може спричинити пікову напругу до 60 вольт.
Тому в дроті живлення до регулятора тиску палива є перехідний опір. Лише при протіканні струму відбувається падіння напруги через перехідний опір. Коли заземлення вимкнено, струм не тече, а напруга живлення залишається точно такою ж, як напруга акумулятора.
Тепер повернемося до схеми: провід живлення обведений червоним. Наступним кроком є фактичне визначення місця пошкодження дроту. Пошкодження може виникнути в результаті тертя об деталі двигуна або через те, що дріт застряг під час попередніх монтажних робіт. Після виявлення пошкодження його можна усунути.
Тепер зрозуміло, що призвело до опору переходу. Можливо, ви вже помітили, що йшлося про відсутній пік індукції в сигналі осциллографа. Коли котушка вимикається, струм повільно падає до нижчого значення. Таким чином, контроль не переривається; це припиняється, але струм продовжує текти через котушку.
Коли мікропроцесор робить польовий транзистор провідним, струм може протікати від стоку до витоку і, отже, також через котушку. Таким чином, на котушку подається напруга, і регулюючий клапан може закритися проти сили пружини через результуюче магнітне поле.
Як тільки керування польовим транзистором закінчується, струм більше не тече через котушку на землю. Діод вільного ходу гарантує, що індукційний струм, як результат залишкової енергії в котушці, подається на плюс. Це забезпечує поступове зниження струму та запобігає виникненню індукції. Цей процес позначається червоними стрілками на зображенні.
Це пояснює, чому поточний потік все ще видно на зображенні осциллографа після завершення керування.
