Części i regeneracja

ponad rok temu  10.12.2018, ~ Administrator - ,   Czas czytania 5

Czujniki i sterowniki

W naszych pojazdach na dobre zagościła elektronika, współczesne samochody wyposażone są w zaawansowane systemy. Na przestrzeni ostatnich lat podejście do naprawy pojazdów zmieniło się radykalnie. 

Możemy wyróżnić wiele systemów sterowania np. pracą silnika, skrzynią biegów, układem hamulcowym, zarządzaniem komfortem. W skład tych systemów w większości przypadków wchodzą trzy grupy podzespołów: czujniki, nastawniki i sterowniki.

Czujniki
To przetworniki pomiarowe, zamieniające wielkości pomiarowe (temperaturę, ciśnienie itd.) na wartości elektryczne (napięcie, częstotliwość, długość wypełnienia impulsu). 
Najobszerniejszy ze względu na liczbę różnego rodzaju czujników jest układ sterowania pracą silnika, w którym wyróżnić możemy m.in. czujniki temperatury (cieczy, spalin, zasysanego powietrza, powietrza doładowanego i in.), ciśnienia (paliwa, doładowanego powietrza, atmosferycznego, różnicowego i in.), położenia (przepustnicy, kąta obrotu, recyrkulacji spalin, wałka rozrządu i in.), tlenu w spalinach i czujniki, którymi mogą być włączniki, oraz inne, którym podczas diagnostyki trzeba poświęcić uwagę, by odpowiednio zdiagnozować źródło nieprawidłowości pracy choćby silnika. 
Niejednokrotnie odnalezienie usterki czujnika przysparza mechanikowi wielu problemów, wymaga odpowiedniej wiedzy i specjalistycznych przyrządów.
Przy diagnostyce czujników najlepiej posługiwać się fabrycznymi instrukcjami napraw, ale często ich nie posiadamy, a dostęp do nich jest utrudniony. W przypadku większości czujników możliwe jest wykonanie diagnostyki przy wykorzystaniu uniwersalnej wiedzy, której najważniejsze elementy przedstawiono poniżej. 

Samodiagnoza sterownika
Duża część sterowników, współpracując z odpowiednim urządzeniem diagnostycznym, udostępnia odczyt parametrów rejestrowanych przez czujniki wchodzące w skład układu sterowania. Aby przedstawić przykład, posłużono się urządzeniem firmy Texa współpracującym z oprogramowaniem IDC5 Car Plus. 
Często spotykanym błędem rejestrowanym przez sterownik silnika jest problem związany z ciśnieniem paliwa w silnikach wyposażonych w układ paliwowy common rail. Może to być spowodowane rzeczywistymi problemami z wytworzeniem lub utrzymaniem wymaganego ciśnienia. Co jednak zrobić, jeżeli usterka spowodowana jest nieprawidłowymi odczytami z czujnika wysokiego ciśnienia paliwa? Jakie istnieją możliwości jego diagnostyki?

Odczyt kodu błędu
Pierwszym krokiem przy wykonywaniu diagnostyki jest odczytanie zawartości pamięci błędów zapisanych przez sterownik. Ważne jest, by zwrócić uwagę na fakt, że to sterownik rejestruje błędy podczas samodiagnozy, przyporządkowując danej usterce odpowiedni kod błędu. Tester diagnostyczny po odczytaniu kodu przypisuje odpowiedni opis usterki, odwołując się do wewnętrznej bazy danych oprogramowania diagnostycznego. 
W tabeli przedstawiono przykładowe kody błędów wraz z opisami, mogące sygnalizować nieprawidłowe działanie czujnika ciśnienia, układu regulacji lub utrzymania ciśnienia paliwa w magistrali.

Odczyt wartości parametrów rzeczywistych
Drugim krokiem, który można wykonać, jest odczyt wartości parametrów rzeczywistych. 
Wartości rzeczywiste, mierzone przez czujniki, odczytywane i analizowane są przez sterownik w czasie rzeczywistym. Za pomocą odpowiedniego testera diagnostycznego można wyświetlić ich wartości w celu poddania analizie i wychwycenia ewentualnych nieprawidłowości. Na fot. 2 przedstawiono informację uzyskaną ze sterownika dotyczącą wartości ciśnienia rzeczywistego paliwa mierzonego przez czujnik.
Niestety niejednokrotnie odświeżanie wartości rzeczywistej danego parametru jest zbyt wolne, aby możliwe było zaobserwowanie anormalnej pracy czujnika. W takiej sytuacji bardzo pomocny okazuje się pomiar oscyloskopowy.

Pomiar oscyloskopowy
Pomiar oscyloskopowy ma na celu przedstawienie zmian wartości analizowanej wielkości elektrycznej w czasie.
Użycie oscyloskopu daje możliwość zbadania z dużą dokładnością przebiegu emitowanego przez czujnik sygnału, dzięki czemu możliwe jest zaobserwowanie nieprawidłowości trudnych lub niemożliwych do uchwycenia podczas analizy parametrów rzeczywistych. Odpowiednia dokumentacja dotycząca wartości testowych danego komponentu w wielu przypadkach jest niezbędna do prawidłowej oceny funkcjonowania danego podzespołu. Takie informacje można uzyskać za pośrednictwem oprogramowania diagnostycznego Texa IDC5, w którym z odpowiedniego schematu elektrycznego można uzyskać m.in. informacje o właściwościach komponentu, danych diagnostyki i wartościach testowych.

Pomiar napięcia zasilania
Przyczyną problemów z sygnałem przekazywanym z czujnika jest w wielu przypadkach nieprawidłowe napięcie zasilania. W omawianym przykładzie zasilanie czujnika powinno wynosić 5 V (niewielkie odchylenie napięcia zasilania może zafałszować sygnał). Zgodnie z instrukcją (fot. 6) należy wykonać pomiar napięcia pomiędzy pinem 1 a 3 w złączu czujnika na włączonym zapłonie. Do tego celu można użyć gotowego odniesienia ze schematu elektrycznego do pomiaru oscyloskopowego. 
Aby maksymalnie uprościć pomiar, firma Texa umożliwia skorzystanie ze wzorcowych wykresów sygnału (funkcja S.I.V. – Signal Information Viewing). Po wybraniu komponentu i skorzystaniu z funkcji S.I.V 
zakres oscyloskopu (czas i napięcie) zostanie automatycznie dostosowany w celu wykonania prawidłowego odczytu sygnału (fot. 7). Wykroczenie przebiegu wykresu sygnału pomiarowego poza zakres ustalony przez S.I.V. (pole oznaczone kolorem białym) oznacza nieprawidłowe napięcie zasilania czujnika – w takiej sytuacji trzeba skontrolować przewód zasilający biegnący od sterownika do czujnika. 

Pomiar sygnału z czujnika
Zakres pomiarowy zależy od konstrukcji czujnika. W przypadku gdy sterownik silnika zmierzy napięcie, którego wartość spada poniżej 0,3 V lub przekracza 4,7 V, zarejestrowany zostaje błąd. Jeżeli jednak wartość napięcia mieści się w wyznaczonym przedziale, a błąd pomimo to zostaje zapisany, może to wynikać z faktu, iż sterownik sprawdza wiarygodność otrzymanych wartości w odniesieniu na przykład do pozostałych parametrów pracy silnika. W takiej sytuacji może zostać zarejestrowany błąd informujący o niewiarygodnej pracy czujnika. Należy wtedy odnieść się do danych wzorcowych danego czujnika i porównać poprawność odczytu sygnału z ciśnieniem rzeczywistym w układzie paliwowym.
Następnie należy wykonać pomiar sygnału wyjściowego z czujnika między pinem 8 a 43 w złączu B ECU silnika. Pamiętać trzeba, że sygnał z czujnika musi dotrzeć do sterownika bez zakłóceń. Pomiar wykonany przy samym sterowniku informuje o kondycji wiązki elektrycznej. Pomiar mógłby odbyć się między pinem 1 a 2 wtyczki czujnika – nie stanowiłby on jednak jednoczesnej kontroli stanu odcinka przewodów łączących czujnik ze sterownikiem. 
Na oscylogramie (fot. 9) zarejestrowanym podczas rozruchu silnika zaobserwować można trzy fazy odpowiadające zmieniającym się wartościom rejestrowanego napięcia. Faza 1 odpowiada względnie stałej wartości napięcia – włączony zapłon. Faza 2 obrazuje narastanie ciśnienia. Faza 3 przedstawia wartości napięcia na biegu jałowym.
Chwilowe skoki wartości napięcia w fazach 2 i 3 sygnalizować mogą nieprawidłowości w funkcjonowaniu zaworu regulacji ciśnienia w magistrali. Oscylogram zarejestrowany został podczas rozruchu silnika, który wykazywał niestabilność pracy na biegu jałowym i „szarpnięcia” podczas rozruchu. Pomiar większości czujników odbywa się na podobnej zasadzie, jest to przybliżony schemat postępowania podczas testowania czujników.
Nie należy obawiać się pomiarów za pomocą oscyloskopu. Niejednokrotnie wymiana podzespołu bez jego wcześniejszej weryfikacji skutkować może poniesieniem niepotrzebnych kosztów. 
Podstawowa wiedza na temat wykorzystania narzędzi diagnostycznych może rozwiązać wiele problemów i pomóc w niepewnych sytuacjach podczas podejmowania decyzji np. o wymianie danego komponentu. 

Texa

B1 - prenumerata NW podstrony

GALERIA ZDJĘĆ

Fot. 4. Oscyloskop czterokanałowy Uniprobe firmy Texa
Czujniki i sterowniki
Fot. 3. Oscyloskop dwukanałowy TwinProbe firmy Texa
Fot. 6. Dane techniczne z programu Texa IDC5 Car odnoszące się do wybranego ze schematu czujnika wysokiego ciśnienia paliwa
Tabela. Przykładowe kody błędów odnoszące się do problemów z ciśnieniem paliwa w magistrali
Fot. 9. Oscylogram obrazujący zmiany wartości ciśnienia podczas rozruchu silnika: 1 – wartość z czujnika podczas włączonego zapłonu, 2 – narastanie ciśnienia paliwa, 3 – wartość napięcia na biegu jałowym
Fot. 5. Fragment schematu elektrycznego z oprogramowania Texa IDC5 Car. Dane techniczne możliwe do odczytu dla wybranego komponentu
Czujniki i sterowniki
Czujniki i sterowniki
Fot. 7. Oscylogram przedstawiający przebieg wartości zasilania czujnika – zakres oznaczony kolorem białym ustalony przez funkcję S.I.V. programu Texa IDC5

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony