科目：
- 一般
- 測量佔空比
- 正電路的佔空比
- 接地電路的佔空比
- 從電源測量的佔空比
- 排除 PWM 控制燃油壓力調節器的故障
整體：
透過佔空比電路，電流強度可以由消費者控制。 可以調節電流而不會造成功率損耗，就像串聯電阻的情況一樣。 在汽車技術中，佔空比可用於調節加熱器風扇的速度、節氣門位置馬達的位置或開啟燈等。
當對燈應用佔空比時，可以使燈燃燒得不那麼亮。 除此之外，它還用於尾燈，其中一盞燈可以以兩種不同的強度燃燒，即用於正常照明和煞車燈。 在正常照明下，燈的燃燒較弱（此處應用佔空比來限制通過燈的電流）。 有了煞車燈，燈就會改變佔空比，讓燈變得更亮。
圖為BMW5系的尾燈，尾燈左側的燈也可以當作煞車燈，點亮得更亮。
測量佔空比：
佔空比可以用示波器測量。 示波器將以圖形方式顯示電壓隨時間的變化。
當用萬用電表測量佔空比時，永遠不會顯示正確的電壓值。 由於電壓在一個工作週期內不斷變化，萬用電表將指示平均電壓，因為它太慢了。
正電路的佔空比：
下圖顯示了瀑布圖，頂部是電池正極（12 伏特），接下來是保險絲、ECU（電子開關）、用電設備（在本例中是燈），最後是接地。 ECU不斷地開啟和關閉電源。
示波器測量燈的正極和車輛的接地之間的電壓。 示波器設定如下：每格 2 伏，每格 5 毫秒。 這意味著從下到上每個方框都是2伏，因此如果將上升行的方框相加（總共6個），則測得的最高電壓為12伏。
持續時間是從左到右。 每個框（格）設定為 5 毫秒。 如果從左向右看，您可以看到該線高 10 毫秒，低 10 毫秒。
就像萬用電表一樣，示波器測量連接到儀表的正極電纜和負極電纜之間的電壓差。 當下圖中的燈打開時，正極電纜的電壓為 12 伏，負極電纜（始終）為 0 伏，因為它接地。 它們之間的差異由儀表指示； 12伏和0伏之間的差是12伏特。 此 12 伏特電壓顯示在儀表螢幕上。 當佔空比高時，燈打開。 接地電路則不是這種情況。 這將在下一段中解釋。
要確定佔空比，了解 1 個週期的意義非常重要。 在一個時期內，緊張局勢會時高時低。 在此期間之後，下一個期間開始。 在下面的示波器影像中，1 個週期標記為藍色。 這表示該週期總共持續 20 毫秒，即 10 毫秒高電平和 10 毫秒低電平。 因此可以看出，一半時間電壓為高電壓，另一半時間為低電壓。 因此，此示波器影像中的佔空比為 50%。 在這種情況下，燈的燃燒微弱。
在下圖中，週期保持不變(20 ms)，但在這種情況下，電壓僅在四分之一的時間(5 ms) 中處於高電壓，在四分之三的時間(15 ms) 中處於低電壓。 透過此測量，佔空比為 25%。 這意味著燈現在的燃燒比 50% 佔空比時更弱，因為燈僅在總週期的四分之一內接收功率。
接地電路的佔空比：
在汽車技術中，通常使用接地電路。 對於大規模開關用電設備，佔空比與正電路相比將相反。 下圖中可以看到這樣的一個例子。
當燈熄滅時，ECU 已中斷接地連接。 這意味著電路已中斷。 在這種情況下，ECU 輸入端的電壓為 12 伏特。 這意味著該電壓也在燈的負極連接上。 在這種情況下，燈關閉時的電壓差為 12 伏特。
一旦 ECU 將燈接地，燈就會亮。 然後電流從正極流向負極，燈用12伏特點亮，所以燈的負極連接上有0伏特。 在這種情況下，正極電纜上的電壓為 0 伏特，負極電纜上的電壓為 0 伏特。 此時電壓差為 0 伏特。 這表示在 0 伏特時，燈打開，在 12 伏特時，燈關閉。
為了使燈的燃燒更弱，必須縮短燈通電的時間。 這可以在下圖中看到。 在一個週期內，電壓高持續 15 毫秒（燈關閉），低電壓持續 5 毫秒（燈亮）。 在這種情況下，燈只打開了四分之一的時間，因此它的燃燒會較弱。
從電源測量的佔空比：
之前的測量都是相對於車輛的質量進行的。 另一種選擇是從電池的正極到消費者的地面進行測量，如下圖所示。
當ECU接地時，燈會亮起。 在這種情況下，燈會消耗 12 伏特電源電壓來燃燒。 所以示波器負極線上會有0伏特電壓。 正極電纜上有 12 伏特電壓。 在這種情況下，測量電纜之間存在 12 伏特的電壓差，因此螢幕上的 12 伏特線將指示燈已開啟。 所以這是該期間的 25%。
一旦 ECU 斷開與接地的連接，12 伏特電壓也會出現在燈的負極上。 示波器測量電纜之間的電壓差將為 0 伏特。 當燈關閉時，螢幕上將顯示 0 伏特。
對 PWM 控制燃油壓力調節器進行故障排除：
在頁面上 PWM閥的ECU電路 解釋了 PWM 控制的軌壓調節器 ECU 中的電路是什麼樣的。 因此，建議先閱讀該頁面上的資訊。
下圖顯示了引擎控制單元（J623）和軌壓調節器（N276）的原理圖。 軌壓調節器透過引腳 2 提供 13 至 14,6 伏特之間的電壓（取決於引擎運轉時的充電電壓）。 當閥門需要啟動時，ECU 將引腳 45 連接到接地。 一旦引腳 276 接地，電流就會流過 N45 的線圈。 共軌壓力越來越大。 當 ECU 中斷接腳 45 和接地之間的連接時，燃油軌中的壓力累積就會停止。 壓力調節器中的彈簧稍微打開閥門，使燃油經由回流管流回油箱。
示波器影像顯示電源電壓（藍色）和 PWM 控制（紅色）。 電源電壓約為 13,5 伏特且恆定。
PWM 控制訊號（紅色）的電壓在 0 到 13,5 伏特之間。 此示波器影像顯示閥門不斷打開和關閉。
閥門通電後，電流（綠色）就會增加，停用後電流就會減少。
靜止時電壓為 13,5 伏特。 PWM 閥不受控制。
閥門中的彈簧確保閥門在靜止時打開。
當 ECU 接通地面時（當紅色訊號為 0 伏特時，可以在示波器影像中看到），電流流過線圈（綠色影像），導致閥門關閉。
示波器影像顯示閥門總是短暫開啟並長時間關閉。 這意味著燃油壓力必須相對較低。
我們讀出汽車並查看即時數據。 怠速時燃油壓力接近 300 bar。 還行吧。
故障現象：啟動時引擎不再啟動。
啟動過程中引擎不會啟動。 我們確信油箱中有足夠的燃油。 我們自然地從讀出故障開始。 在這種情況下，不會儲存任何故障。 這就是我們查看即時數據的原因（在 VCDS 中，這些數據稱為測量值塊）。 啟動時，啟動轉速為231rpm。 ECU接收曲軸訊號。 美好的。
啟動時的燃油壓力為 7.1 bar。 這個溫度太低，引擎無法啟動。
燃油壓力過低可能有以下原因：
- 油箱內的燃油太少
- 燃油幫浦（供給幫浦或高壓幫浦）故障
- 燃油濾清器阻塞
- 燃油壓力控制閥故障
為了確定燃油壓力仍然過低的原因，我們用示波器檢查電氣元件的電壓。
本節前面部分顯示了正常工作的 PWM 燃油壓力調節器的示波器影像。 下一張示波器影像是該壓力調節器的另一次測量，但現在出現故障。
隨著電流增加，電源電壓降低。 因此，當電流流動時，電源電壓降低。 此外，以下幾點也很突出：
- 打開時，電源電壓下降到較低值；通常，過渡電阻會導致突然下降（示波器影像中的垂直線下降到較低電壓）；
- 接通線圈後，電流累積遵循根據電力的特性充電曲線。 放電期間的電流會透過逐漸建立的電源電壓來反映。 電流不會降至 0 A。控制結束後電流繼續流動。
- 一旦線圈關閉，紅色影像中就看不到感應峰值（其中電壓從 0 伏特升至 14 伏特）。 考慮關閉噴油器線圈，這可能會導致高達 60 伏特的峰值。
因此，在通往燃油壓力調節器的電源線上存在過渡電阻。 只有當電流流動時，才會因過渡電阻而產生電壓降。 當接地關閉時，沒有電流流動，電源電壓保持與電池電壓完全相同。
現在回到圖表：電源線以紅色圈起來。 下一步是實際找到損壞的電線。 由於與引擎部件的摩擦，或由於電線在先前的安裝工作中被卡住，可能會造成損壞。 一旦發現損壞，就可以修復。
現在很清楚是什麼導致了轉型阻力。 您可能已經注意到，有人談論示波器訊號中缺少感應峰值。 當線圈關閉時，電流模式緩慢降至較低值。 因此控制不會中斷； 這已終止，但電流繼續流過線圈。
當微處理器使 FET 導通時，電流可以從汲極流向源極，因此也流過線圈。 因此，線圈被通電，並且控制閥可以由於產生的磁場而克服彈簧力關閉。
一旦 FET 的控制結束，就不再有電流流到地面。 續流二極體確保將線圈中剩餘能量產生的感應電流饋送到正極。 這確保了電流逐漸減少並防止感應發生。 這個過程如圖中紅色箭頭所示。
這解釋了為什麼在控制結束後示波器影像中仍然可見電流。
