Oszcilloszkóp használata a vezérlőrendszer működési paramétereinek figyelésére (Opel Corsa B)

Általános információk

A digitális multiméterek kiválóan alkalmasak statikus elektromos áramkörök tesztelésére és a megfigyelt paraméterek lassú változásainak rögzítésére. Járó motoron végzett dinamikus tesztek elvégzésekor, valamint a szórványos meghibásodások okainak azonosításakor az oszcilloszkóp feltétlenül nélkülözhetetlen eszközzé válik.

Egyes oszcilloszkópok lehetővé teszik az oszcillogramok elmentését egy beépített memóriamodulba az eredmények későbbi kinyomtatásával vagy a személyi számítógép meghajtójára történő átvitelével, álló körülmények között.

Az oszcilloszkóp lehetővé teszi a periodikus jelek megfigyelését és a feszültség, frekvencia, szélesség mérését (időtartama) téglalap alakú impulzusok, valamint lassan változó feszültségszintek. Az oszcilloszkóp a következő eljárások végrehajtására használható:

• Instabil hibák észlelése;
• Az elvégzett korrekciók eredményének ellenőrzése;
• A katalizátorral felszerelt motorvezérlő rendszer lambdaszondája aktivitásának figyelése;
• A lambda szonda által generált jelek elemzése, amelyek paramétereinek eltérése a normától a vezérlőrendszer egészének hibás működésének abszolút jelzése. Másrészt az érzékelő által kibocsátott impulzusok megfelelő alakja megbízható garanciaként szolgálhat a vezérlőrendszer megsértésének hiányára.

A modern oszcilloszkópok megbízhatósága és könnyű kezelhetősége nem igényel speciális ismereteket vagy tapasztalatokat a kezelőtől. A kapott információk értelmezése könnyen elvégezhető a teszt során felvett oszcillogramok egyszerű vizuális összehasonlításával az alábbiakban megadott időfüggőségekkel, amelyek jellemzőek az autóipari vezérlőrendszerek különböző érzékelőire és működtetőire.

Periodikus jelek paraméterei

Általános információk

Minden oszcilloszkóp által rögzített jel leírható a következő alapvető paraméterekkel:

Tetszőleges periodikus jel jellemzői

• Amplitúdó: A perióduson belüli jel maximális és minimális feszültsége (V) közötti különbség;
• Időszak: Jelciklus időtartama (ms);
• Frekvencia: Ciklusok száma másodpercenként (Hz);
• Szélesség: Téglalap alakú impulzus időtartama (ms, μs);
• Üzemi ciklus: Az ismétlési periódus és a szélesség aránya (az idegen terminológiában a munkaciklus inverzét használják, úgynevezett terhelési ciklust, százalékban kifejezve);
• Jelforma: Téglalap hullám, tüske, szinusz hullám, fűrészfog hullám stb.

Jellemzően a hibás készülék jellemzői nagymértékben eltérnek a referenciaeszközöktől, ami lehetővé teszi a tapasztalt kezelő számára, hogy a megfelelő oszcillogram elemzésével könnyen és gyorsan azonosítsa a meghibásodott alkatrészt.

DC jelek

Az ilyen jelek egyetlen működési jellemzője a feszültség.

Az egyenáramú jeleket az alább látható eszközök állítják elő a mellékelt illusztrációkon.

AC jelek

E jelek fő jellemzői az amplitúdó, a frekvencia és a jel alakja.

Frekvenciamodulált jelek (FM)

A frekvenciamodulált jelek működési jellemzői az amplitúdó, a frekvencia, a jel alakja és a periodikus impulzusok szélessége.



Az FM jelek forrásai a bemutatott eszközök a mellékelt illusztrációkon.

Impulzusszélesség-modulált (PWM) jelek

Az impulzusszélesség-modulációs (PWM) jelek működési jellemzői a periodikus impulzusok amplitúdója, frekvenciája, hullámalakja és munkaciklusa.

Bemutatjuk a PWM jelek forrásait a készülékhez mellékelt illusztrációkon.

Kódolt téglalap alakú impulzussorozat

A működési jellemzők az egyes impulzusok sorozatának amplitúdója, frekvenciája és alakja.

Ezt a jeltípust a motorvezérlő rendszer ECM öndiagnosztikai memóriamodulja állítja elő.

Az impulzusok szélességének és alakjának elemzésével, valamint az egyes csoportok számának megszámlálásával a memóriában tárolt hibakódok (1223-as kód) olvashatók.

Motorvezérlő rendszer öndiagnosztikai modul hibakód jele (kód: 1223)



A jel amplitúdója és alakja változatlan marad, a rögzített érték a modul memóriájának törléséig kerül kiadásra.

Oszcillogramok értelmezése

Az oszcilloszkóp által keltett jel alakja sok különböző tényezőtől függ, és jelentősen változhat. A fentiekre tekintettel, mielőtt az eltávolított diagnosztikai jel alakja és a referencia oszcillogram között eltérés tapasztalható a feltételezett alkatrész cseréje előtt, gondosan elemezni kell a kapott eredményt.

Feszültség

A referenciajel nulla szintje nem tekinthető abszolút referenciaértéknek - a valódi jel "nulla" értéke a vizsgált áramkör konkrét paramétereitől függően eltolható a referenciaértékhez képest [1] (Digitális jel) (lásd az illusztrációt) egy bizonyos elfogadható tartományon belül.

A jel teljes amplitúdója a vizsgált áramkör tápfeszültségétől függ, és a referenciaértékhez képest bizonyos határok között változhat [3] (Digitális jel) és [2] (Analóg jel) (lásd az illusztrációt).

Az egyenáramú áramkörökben a jel változási tartományát a tápfeszültség korlátozza. Példa erre az alapjárati fordulatszám-szabályozó (IAC) áramkör, amelynek jelfeszültsége semmilyen módon nem változik a motor fordulatszámának változásával.

A váltakozó áramú áramkörökben a jelamplitúdó már egyértelműen a jelforrás frekvenciájától függ, így a forgattyústengely helyzetérzékelő (CKP) által generált jel amplitúdója a motor fordulatszámának növekedésével nő.

A fentiekre tekintettel, ha az oszcilloszkóppal rögzített jel amplitúdója túlságosan alacsony vagy magas (a felső szintek kivágásáig), elegendő egyszerűen átkapcsolni a készülék működési tartományát a megfelelő mérési skálára lépve.

Az elektromágneses vezérlésű áramkörök felszerelésének ellenőrzésekor (például az IAC rendszer) a tápfeszültség megszakítása esetén feszültséglökések léphetnek fel [4] (Digitális jel) (lásd az illusztrációt), amely a mérési eredmények elemzésekor nyugodtan figyelmen kívül hagyható.

Nem kell aggódni az olyan oszcillogram-deformációk megjelenése miatt sem, mint a téglalap alakú impulzusok elülső élének ferde alsó része [5] (Digitális jel) (lásd az illusztrációt), kivéve persze, ha maga az elülső laposodás ténye nem a vizsgált alkatrész meghibásodásának a jele.

Frekvencia

A jelimpulzusok ismétlési gyakorisága a jelforrás működési frekvenciájától függ.

A rögzítendő jel alakja szerkeszthető és elemzésre alkalmas formába hozható az oszcilloszkóp képi időalapskálájának átkapcsolásával.

A váltakozó áramú áramkörök jeleinek megfigyelésekor az oszcilloszkóp időalapja a jelforrás frekvenciájától függ [3] (Analóg jel) (lásd az illusztrációt), a motor fordulatszáma határozza meg.

Mint fentebb említettük, a jel olvashatóbbá tételéhez elegendő az oszcilloszkóp időbázis skáláját váltani.

Bizonyos esetekben a jel oszcillogramja a referenciafüggéshez képest tükrözöttnek bizonyul, ami a megfelelő elem kapcsolódási polaritásának megfordíthatóságával magyarázható, és a csatlakozási polaritás megváltoztatásának tilalma hiányában figyelmen kívül hagyható. elemzés.

A motorvezérlő rendszer alkatrészeinek tipikus jelzései

A modern oszcilloszkópok általában csak két jelvezetékkel vannak felszerelve, valamint egy sor különféle szondával, amelyek lehetővé teszik az eszköz csatlakoztatását szinte bármilyen eszközhöz.

A piros vezeték az oszcilloszkóp pozitív kivezetéséhez csatlakozik, és általában az elektronikus vezérlőmodul (ECM) kivezetéséhez csatlakozik. A fekete vezetéket megbízható földelési ponthoz (földelés) kell csatlakoztatni.

Injektorok

A levegő-üzemanyag keverék összetételét a modern autóipari elektronikus üzemanyag-befecskendező rendszerekben az injektorok elektromágneses szelepeinek nyitási időtartamának időben történő beállításával szabályozzák.

Az injektorok nyitott állapotának időtartamát a vezérlőmodul által generált és az elektromágneses szelepek bemenetére táplált elektromos impulzusok időtartama határozza meg. Az impulzus időtartamát ezredmásodpercben mérik, és általában nem haladja meg az 1÷14 ms tartományt. Az impulzus-injektor kioldó vezérlésének tipikus oszcillogramja látható a mellékelt illusztráción.

Az üzemanyag-befecskendező szelep nyitását vezérlő impulzus



Az oszcillogram gyakran rövid pulzációkat is mutathat, amelyek közvetlenül a kiinduló negatív téglalap alakú impulzus után következnek, és nyitott állapotban tartják az injektor elektromágneses szelepét, valamint éles pozitív feszültséglökést, amely a szelep zárásának pillanatában kíséri.

Az ECM megfelelő működése könnyen ellenőrizhető oszcilloszkóp segítségével, vizuálisan megfigyelve a vezérlőjel alakjának változásait a motor működési paramétereinek változtatásakor. Így az impulzusok időtartamának, amikor a motort alapjáraton forgatja, valamivel magasabbnak kell lennie, mint amikor az egység alacsony fordulatszámon működik. A motor fordulatszámának növelésével együtt kell járnia az injektorok nyitva tartási idejének megfelelő növekedésével. Ez a függőség különösen akkor szembetűnő, ha a fojtószelepet a gázpedál rövid megnyomásával nyitja ki.

Az oszcilloszkóphoz mellékelt készlet vékony szondájával csatlakoztassa a szerszám piros vezetékét az ECM motorvezérlő rendszer befecskendező csatlakozójához. Biztonságosan földelje le az oszcilloszkóp második jelvezetékének (fekete) szondáját.

Elemezze a leolvasott jel alakját, miközben a motor forog.

A motor beindítása után ellenőrizze a vezérlőjel alakját alapjáraton.

A gázpedál éles megnyomásával emelje a motor fordulatszámát 3000 ford./percre - a vezérlő impulzusok időtartamának a gyorsítás pillanatában észrevehetően növekednie kell, majd az alapjárati fordulatszámmal egyenlő vagy valamivel kisebb szinten stabilizálódik.

A fojtószelep gyors zárása az oszcillogram kiegyenesedését eredményezi, megerősítve az injektorok átfedésének tényét (üzemanyag-elzáró rendszerekhez).

Hidegindításkor a motornak némi dúsításra van szüksége a levegő-üzemanyag keverékben, amit a befecskendezők nyitási idejének automatikus növekedése biztosít. Ahogy a motor felmelegszik, az oszcillogramon megjelenő vezérlőimpulzusok időtartamának folyamatosan csökkennie kell, fokozatosan megközelítve az alapjárati fordulatszámra jellemző értéket.

A hidegindító befecskendezőt nem használó befecskendező rendszerekben a motor hidegindítása során további vezérlőimpulzusokat alkalmaznak, amelyek az oszcillogramon változó hosszúságú pulzálásként jelennek meg.

Az alábbi táblázat az injektorok nyitásához szükséges vezérlőimpulzusok időtartamának tipikus függését mutatja a motor üzemállapotától.

Motor állapota	Vezérlő impulzus időtartama, ms
Alapjárati fordulatszám	1,5÷5
2000-3000 ford/perc.	1,1÷3,5
Teljes gáz	8,2÷3,5

Induktív érzékelők

Indítsa be a motort és hasonlítsa össze az induktív érzékelő kimenetéről vett oszcillogramot a megadottal a mellékelt illusztráción referencia.

Az induktív érzékelő által generált jel tipikus oszcillogramja



A motor fordulatszámának növekedését az érzékelő által generált impulzusjel amplitúdójának növekedésével kell kísérni.

Alapjárati fordulatszám-szabályozó mágnesszelep (IAC)

Az autóiparban sokféle típusú IAC mágnesszelepet használnak, amelyek különböző formájú jeleket is adnak.

Az összes szelep közös megkülönböztető jellemzője az a tény, hogy a jel munkaciklusának csökkennie kell a motor terhelésének növekedésével, amely további energiafogyasztók bevonásával jár, ami az alapjárati fordulatszám csökkenését okozza.

Ha az oszcillogram működési ciklusa a terhelés növekedésével változik, de a fogyasztók bekapcsolásakor az alapjárati fordulatszám stabilitása megsérti, ellenőrizze a mágnesszelep áramkörének állapotát, valamint az ECM által kiadott parancsjel helyességét..

Az alapjárati fordulatszám-szabályozó áramkörökben jellemzően 4 pólusú léptetőmotort használnak, amelyet az alábbiakban ismertetünk. A 2 pólusú és 3 tűs IAC szelepeket hasonló módon tesztelik, de az általuk előállított jelfeszültségek hullámformái teljesen eltérőek.

A léptetőmotor az ECM által kibocsátott pulzáló vezérlőjelre reagálva fokozatosan állítja be a motor alapjárati fordulatszámát a hűtőfolyadék üzemi hőmérsékletének és a motor aktuális terhelésének megfelelően.

A vezérlőjelek szintjeit oszcilloszkóppal lehet ellenőrizni, melynek mérőszondája felváltva csatlakozik a léptetőmotor mind a négy kivezetéséhez.

Melegítse fel a motort normál üzemi hőmérsékletre, és hagyja alapjáraton járni.

A motor terhelésének növelése érdekében kapcsolja be a fényszórókat, a légkondicionálót, vagy a szervokormánnyal felszerelt modelleknél fordítsa el a kormánykereket. Az alapjárati fordulatszámnak rövid időre csökkennie kell, de az IAC szelep működése miatt azonnal újra stabilizálódnia kell.

Hasonlítsa össze a rögzített oszcillogramot az ábrán láthatóval a szabvány mellékelt ábráján.

Az alapjárati fordulatszám-szabályozó rendszer (IAC) vezérlőjelének oszcillogramja

Lambda szonda (oxigénérzékelő)

A szekció az autókban leggyakrabban használt cirkónium típusú lambda szondákra jellemző oszcillogramokat közöl, amelyek nem használnak 0,5 V referenciafeszültséget. Az utóbbi időben egyre népszerűbbek a titán érzékelők, amelyek működési jeltartománya 0÷5 V, magas szintű feszültség keletkezik sovány keverék égetésekor, alacsony - dúsított.

1. Csatlakoztasson egy oszcilloszkópot az ECM lambda szonda terminálja és a test közé.

2. Győződjön meg arról, hogy a motor fel van melegítve normál üzemi hőmérsékletre.

3. Hasonlítsa össze a mérőképernyőn megjelenő oszcillogramot a képen láthatóval a mellékelt illusztráción referencia-függőség.

A tipikus lambda szonda által kibocsátott jel oszcillogramja



Ha a leolvasott jel nem hullámszerű, hanem lineáris függő, akkor ez a feszültségszinttől függően a levegő-üzemanyag túlzott soványságára (0÷0,15 V) vagy túldúsítására (0,6÷1 V) utal. keverék.

Ha a motor alapjáratán normál hullámszerű jel jelentkezik, próbálja meg többször élesen megnyomni a gázpedált - a jelingadozás nem haladhatja meg a 0÷1 V tartományt.

A motor fordulatszámának növekedését a jel amplitúdójának növekedésével, a csökkenését pedig csökkenéssel kell kísérni.

Kopogásérzékelő (KS)

1. Csatlakoztasson egy oszcilloszkópot az ECM kopogásérzékelő kapcsa és a test közé.

2. Győződjön meg arról, hogy a motor fel van melegítve normál üzemi hőmérsékletre.

3. Nyomja meg élesen a gázpedált, és hasonlítsa össze a rögzített AC jel alakját a mellékelt referenciaoszcillogrammal.

Ha a kép nem elég tiszta, finoman érintse meg a hengerblokkot azon a területen, ahol a kopogásérzékelő található.

Ha nem lehet egyértelmű jelformát elérni, cserélje ki a KS érzékelőt, vagy ellenőrizze az áramkör vezetékeinek állapotát.

Gyújtásjel az erősítő kimenetén

1. Csatlakoztasson egy oszcilloszkópot az ECM gyújtáserősítő kapcsa és a test közé.

2. Melegítse fel a motort normál üzemi hőmérsékletre, és hagyja alapjáraton járni.

3. Az oszcilloszkóp képernyőjén négyszögletes egyenáramú impulzusok sorozatát kell megjeleníteni. Hasonlítsa össze a vett jel alakját a megadottal a mellékelt illusztráción referencia oszcillogram, különös figyelmet fordítva az olyan paraméterek egybeesésére, mint az amplitúdó, a frekvencia és az impulzus alakja.

A gyújtáserősítő vezérlőjelének oszcillogramja



A motor fordulatszámának növekedésével a jel frekvenciájának egyenes arányban kell növekednie.

A gyújtótekercs elsődleges tekercselése

1. Csatlakoztasson egy oszcilloszkópot az ECM gyújtótekercs terminálja és a test közé.

2. Melegítse fel a motort normál üzemi hőmérsékletre, és hagyja alapjáraton járni.

3. Hasonlítsa össze a vett jel alakját a megadott referencia oszcillogrammal - a pozitív feszültséglökéseknek állandó amplitúdójúaknak kell lenniük.

A túlfeszültségek egyenetlenségét okozhatja a szekunder tekercs túlzott ellenállása, valamint a tekercs nagyfeszültségű vezetékének vagy a gyújtógyertya vezetékének hibás állapota.