Сигналы переменного тока
Основными характеристиками данных сигналов являются амплитуда, частота и форма сигнала (обратитесь к иллюстрациям ниже).Индуктивный датчик оборотов двигателя
Частотно-модулированные сигналы (ЧМ)
Рабочими характеристиками частотно-модулированных сигналов являются амплитуда, частота, форма сигнала и ширина периодических импульсов.
Источниками ЧМ сигналов являются устройства, представленные на иллюстрациях ниже:
Индуктивный датчик положения коленчатого вала (CKP)
Индуктивный датчик положения распределительного вала (CMP)
Индуктивный датчик скорости движения автомобиля (VSS)
Работающие на эффекте Холла датчики оборотов и положения валов
Оптические датчики оборотов и положения валов
Цифровые датчики термометрического измерения массы воздуха (MAF) и абсолютного давления во впускном трубопроводе (MAP)
Сигналы, модулированные по ширине импульса (ШИМ)
Рабочими характеристиками сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) являются амплитуда, частота, форма сигнала и скважность периодических импульсов.
Источниками сигналов ШИМ являются представленные ниже на иллюстрациях устройства:
Инжекторы топлива
Устройства стабилизации оборотов холостого хода (IAC)
Первичная обмотка катушки зажигания
Электромагнитный клапан продувки угольного адсорбера (EVAP)
Клапаны системы рециркуляции отработавших газов (EGR)
Кодированная последовательность прямоугольных импульсов
Рабочими характеристиками являются амплитуда, частота и форма последовательности отдельных импульсов.
Подобного рода сигналы генерирует модуль памяти самодиагностики ECM системы управления двигателем.
Амплитуда и форма сигнала остаются постоянными, записанное значение будет выдаваться до тех пор, пока память модуля не будет очищена.
Интерпретация осциллограмм
Форма выдаваемого осциллографом сигнала зависит от множества различных факторов и может в значительной мере видоизменяться. В виду сказанного, прежде чем приступать к замене подозреваемого компонента в случае несовпадения формы снятого диагностического сигнала с эталонной осциллограммой, следует тщательно проанализировать полученный результат (обратитесь к иллюстрациям ниже).
Цифровой сигнал
Аналоговый сигнал
Напряжение
Нулевой уровень эталонного сигнала нельзя рассматривать в качестве абсолютного опорного значения, – «ноль» реального сигнала, в зависимости от конкретных параметров проверяемой цепи, может оказаться сдвинутым относительно эталонного ([1] – обратитесь к иллюстрации Цифровой сигнал) в пределах определенного допустимого диапазона.
Полная амплитуда сигнала зависит от напряжения питания проверяемого контура и также может варьироваться в определенных пределах относительно эталонного значения ([3] – обратитесь к иллюстрации Цифровой сигнал и [2] – обратитесь к иллюстрации Аналоговый сигнал).
В цепях постоянного тока диапазон сигнала ограничивается напряжением питания. В качестве примера можно привести цепь системы стабилизации оборотов холостого хода (IAC), сигнальное напряжение которой никак не изменяется с изменением оборотов двигателя.
В цепях переменного тока амплитуда сигнала уже однозначно зависит от частоты срабатывания источника сигнала, так, амплитуда сигнала, выдаваемого датчиком положения коленчатого вала (CKP) будет увеличиваться с повышением оборотов двигателя.
В виду сказанного, если амплитуда снимаемого при помощи осциллографа сигнала оказывается чрезмерно низкой или высокой (вплоть до обрезания верхних уровней), достаточно лишь переключить рабочий диапазон прибора, перейдя на соответствующую шкалу измерения.
При проверке оборудования цепей с электромагнитным управлением (например, система IAC) при отключении питания могут наблюдаться броски напряжения ([4] – обратитесь к иллюстрации Цифровой сигнал), которые при анализе результатов измерения можно спокойно игнорировать.
Не следует беспокоиться также при появлении таких деформаций осциллограммы, как скашивание нижней части переднего фронта прямоугольных импульсов ([5] – обратитесь к иллюстрации Цифровой сигнал), если, конечно, сам факт выполаживания фронта не является признаком нарушения исправности функционирования проверяемого компонента.
Частота
Частота повторения сигнальных импульсов зависит от рабочей частоты источника сигналов.
Форма снимаемого сигнала может быть отредактирована и приведена к удобному для анализа виду путем переключения на осциллографе масштаба временной развертки изображения.
При наблюдении сигналов в цепях переменного тока временная развертка осциллографа зависит от частоты источника сигнала ([3] – обратитесь к иллюстрации Аналоговый сигнал), определяемой оборотами двигателя.
Как уже говорилось выше, для приведения сигнала к удобочитаемому виду достаточно переключить масштаб временной развертки осциллографа.
В некоторых случаях осциллограмма сигнала оказывается развернутой зеркально относительно эталонной зависимости, что объясняется реверсивностью полярности подключения соответствующего элемента и, при отсутствии запрета на изменение полярности подключения, может быть проигнорировано при анализе.
Типичные сигналы компонентов систем управления двигателем
Современные осциллографы обычно оборудованы лишь двумя сигнальными проводами вкупе с набором разнообразных щупов, позволяющих осуществить подключение прибора практически к любому устройству.
Красный провод подключен к положительному полюсу осциллографа и обычно подсоединяется к клемме электронного модуля управления (ECM). Черный провод следует подсоединять к надежно заземленной точке (массе).
Инжекторы
Управление составом воздушно-топливной смеси в современных автомобильных электронных системах впрыска топлива осуществляется путем своевременной корректировки длительности открывания электромагнитных клапанов инжекторов.
Часто на осциллограмме можно наблюдать также серию коротких пульсаций, следующих непосредственно за инициирующим отрицательным прямоугольным импульсом и поддерживающих электромагнитный клапан инжектора в открытом состоянии, а также резкий положительный бросок напряжения, сопровождающий момент закрывания клапана.
Исправность функционирования ECM может быть легко проверена при помощи осциллографа путем визуального наблюдения изменений формы управляющего сигнала при варьировании рабочих параметров двигателя. Так, длительность импульсов при проворачивании двигателя на холостых оборотах должна быть несколько выше, чем при работе агрегата на низких оборотах. Повышение оборотов двигателя должно сопровождаться соответственным увеличением времени пребывания инжекторов в открытом состоянии. Данная зависимость особенно хорошо проявляется при открывании дроссельной заслонки короткими нажатиями на педаль газа.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. При помощи тонкого щупа из прилагаемого к осциллографу набора подсоедините красный провод прибора к инжекторной клемме ECM системы управления двигателем. Щуп второго сигнального провода (черного) осциллографа надежно заземлите. 2. Проанализируйте форму считываемого во время проворачивания двигателя сигнала. 3. Запустив двигатель, проверьте форму управляющего сигнала на холостых оборотах. 4. Резко нажав на педаль газа, поднимите частоту вращения двигателя до 3000 об/мин, продолжительность управляющих импульсов в момент акселерации должна заметно увеличиться, с последующей стабилизацией на уровне равном, или чуть меньшем свойственному оборотам холостого хода. |
Быстрое закрывание дроссельной заслонки должно приводить к спрямлению осциллограммы, подтверждающему факт перекрывания инжекторов (для систем с отсеканием подачи топлива).
При холодном запуске двигатель нуждается в некотором обогащении воздушно-топливной смеси, что обеспечивается автоматическим увеличением продолжительности открывания инжекторов. По мере прогрева длительность управляющих импульсов на осциллограмме должна непрерывно сокращаться, постепенно приближаясь к типичному для холостых оборотов значению.
В системах впрыска, в которых не применяется инжектор холодного запуска, при холодном запуске двигателя используются дополнительные управляющие импульсы, проявляющиеся на осциллограмме в виде пульсаций переменной длины.
В приведенной ниже таблице представлена типичная зависимость длительности управляющих импульсов открывания инжекторов от рабочего состояния двигателя.
Состояние двигателя | Длительность управляющего импульса, мс |
Холостые обороты | 1.5 – 5 |
2000 – 3000 об/мин | 1.1 – 3.5 |
Полный газ | 8.2 – 3.5 |
Индуктивные датчики
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Увеличение оборотов двигателя должно сопровождаться увеличением амплитуды вырабатываемого датчиком импульсного сигнала.
Электромагнитный клапан стабилизации оборотов холостого хода (IAC)
В автомобилестроении используются электромагнитные клапаны IAC множества различных типов, выдающих сигналы также различной формы.
Общей отличительной чертой всех клапанов является тот факт, что скважность сигнала должна уменьшаться с возрастанием нагрузки на двигатель, связанной с включением дополнительных потребителей мощности, вызывающих понижение оборотов холостого хода.
Если скважность осциллограммы изменяется с увеличением нагрузки, однако при включении потребителей имеет место нарушение стабильности оборотов холостого хода, проверьте состояние цепи электромагнитного клапана, а также правильность выдаваемого ECM командного сигнала.
Обычно в цепях стабилизации оборотов холостого хода используется 4-полюсный шаговый электродвигатель, описание которого приведено ниже. Проверка 2-контактных и 3-контактных клапанов IAC производится в аналогичной манере, однако осциллограммы выдаваемых ими сигнальных напряжений совершенно непохожи.
Шаговый электромотор, реагируя на выдаваемый ECM пульсирующий управляющий сигнал, производит ступенчатую корректировку оборотов холостого хода двигателя в соответствии с рабочей температурой охлаждающей жидкости и текущей нагрузкой на двигатель.
Уровни управляющих сигналов могут быть проверены при помощи осциллографа, измерительный щуп которого подключается поочередно к каждой из четырех клемм шагового мотора.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Лямбда-зонд (кислородный датчик)
В Разделе приводятся осциллограммы, типичные для наиболее часто применяемых на автомобилях лямбда-зондов циркониевого типа, в которых не используется опорное напряжение 0.5 В. В последнее время все большую популярность приобретают титановые датчики, рабочий диапазон сигнала которых составляет 0 – 5 В, причем высокий уровень напряжения выдается при сгорании обедненной смеси, низкий, – обогащенной. |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Если снимаемый сигнал не является волнообразным, а представляет собой линейную зависимость, то, в зависимости от уровня напряжения, это свидетельствует о чрезмерном переобеднении (0 – 0.15 В), либо переобогащении (0.6 – 1 В) воздушно-топливной смеси.
Если на холостых оборотах двигателя имеет место нормальный волнообразный сигнал, попробуйте несколько раз резко выжать педель газа, колебания сигнала не должны выходить за пределы диапазона 0 – 1 В.
Увеличение оборотов двигателя должно сопровождаться повышением амплитуды сигнала, уменьшение – снижением.
Датчик детонации (KS)
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
3. Резко выжмите педаль газа и сравните форму снимаемого сигнала переменного тока с приведенной на сопроводительной иллюстрации эталонной осциллограммой. |
Сигнал зажигания на выходе усилителя зажигания
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
При увеличении оборотов двигателя частота сигнала должна увеличиваться прямо пропорционально.
Первичная обмотка катушки зажигания
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Неравномерность бросков может быть вызвана чрезмерным сопротивлением вторичной обмотки, а также неисправностью состояния ВВ провода катушки или свечного провода.
Нет комментариевНе стесняйтесь поделиться с нами вашим ценным мнением.
Текст