Oszcilloszkóp használata jelek figyelésére a vezérlőrendszer áramköreiben (Audi A4 B6)

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 következőkre 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 feltétlen bizonyítéka, másrészt a lambda szonda által generált impulzusok formájának helyessége megbízható garanciát jelenthet a vezérlőrendszer hibáinak hiányára.

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

Periodikus jelek paraméterei

Minden oszcilloszkóp által rögzített jel leírható a következő alapvető paraméterekkel:

• Amplitúdó: A perióduson belüli jel maximális és minimális feszültsége (V) közötti különbség;
• Időszak: Jelciklus időtartama (ms)
• Frekvencia: Ciklusok 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);
• Jelzési forma: Téglalap alakú impulzussorozat, tüskék, szinuszhullám, fűrészfog impulzusok stb.

Jellemzően a hibás készülék jellemzői jelentősen eltérnek a referencia készülékektől, ami lehetővé teszi a kezelő számára, hogy könnyen és gyorsan vizuálisan azonosítsa a meghibásodott alkatrészt.

DC jelek - csak a jelfeszültség elemzése történik.

Az ilyen jeleket az alábbi ábrákon látható eszközök generálják.



Motor hűtőfolyadék hőmérséklet (ECT) érzékelő





Beszívott levegő hőmérséklet (IAT) érzékelő



Fojtószelep helyzet érzékelő (TPS)



Fűtött lambda szonda



Volumetrikus légáramlás (VAF) mérő





Levegőtömeg-mérő (MAF)

AC jelek - elemzik a jel amplitúdóját, frekvenciáját és alakját.



Kopogásérzékelő (KS)



Induktív motorfordulatszám érzékelő

Frekvenciamodulált jelek - elemzik a periodikus impulzusok amplitúdóját, frekvenciáját, jel alakját és szélességét. Az ilyen jelek forrásai az alábbi ábrákon látható eszközök.





Induktív főtengely-helyzet (CKP) érzékelő



Induktív vezérműtengely-helyzet (CMP) érzékelő



Induktív járműsebesség-érzékelő (VSS)



Hall-effektus sebesség és tengelyhelyzet érzékelők





Optikai sebesség- és tengelyhelyzet-érzékelők



Digitális érzékelők a légtömeg (MAF) és a szívócső abszolút nyomásának (MAP) hőmérős mérésére

Impulzusszélesség-modulált (PWM) jelek - elemzik a periodikus impulzusok amplitúdóját, frekvenciáját, jel alakját és munkaciklusát. Az ilyen jelek forrásai az alábbi ábrákon látható eszközök.



Injektorok





Alapjárati sebesség-szabályozó (IAC) eszközök



A gyújtótekercs elsődleges tekercselése



Szén Abszorber Megtisztulás Szolenoid Szelep (EVAP)



Kipufogógáz-visszavezető (EGR) szelepek



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

Digitális jel

Analóg jel

A referenciajel nulla szintje nem tekinthető abszolút referenciaértéknek - a valós jel "nulla" értéke a vizsgált áramkör specifikus paramétereitől függően egy bizonyos megengedett tartományon belül (lásd Digitális jel [2] és Analóg jel [1]) eltolható a referenciajelhez képest (lásd Digitális jel [1]).

A jel teljes amplitúdója a vizsgált áramkör tápfeszültségétől függ, és bizonyos határokon belül a referenciaértékhez képest is változhat (lásd Digitális jel [3] és Analóg jel [2]).

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

A váltakozó áramú áramkörökben a jelamplitúdó már egyértelműen a jelforrás működési 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 túl alacsony vagy magas (a felső szintek kivágásáig), elegendő egyszerűen átkapcsolni a készülék működési tartományát a megfelelő mérési skálára való átállással.



Az elektromágneses vezérlésű áramkörök felszerelésének ellenőrzésekor (például az IAC rendszer) az áramellátás megszakadásakor feszültséglökések figyelhetők meg [4], amelyek a mérési eredmények elemzésekor nyugodtan figyelmen kívül hagyhatók.

Nem kell aggódni az olyan oszcillogram-deformációk megjelenése miatt sem, mint a téglalap alakú impulzusok elülső élének alsó részének ellaposodása [5], kivéve, ha természetesen 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 [3] függ, amelyet a motor fordulatszáma határoz meg.

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

Egyes esetekben a jel karakterisztikus változásai a referencia függőségekhez képest tükörképesnek bizonyulnak, ami a megfelelő elem csatlakozásának polaritásának megfordíthatóságával magyarázható, és a kapcsolat polaritásának megváltoztatására vonatkozó tilalom hiányában figyelmen kívül hagyható az elemzés során.

A motorvezérlő rendszer alkatrészeinek tipikus jelzései

A modern oszcilloszkópok általában csak két jelvezetékkel vannak felszerelve, különféle szondákkal együtt, amelyek lehetővé teszik az eszköz csatlakoztatását szinte bármilyen eszközhöz.

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

Injektorok

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

Az injektorok nyitott állapotának időtartamát a vezérlőegység 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 üzemanyag-befecskendező szelep nyitását vezérlő impulzus

Az impulzus-injektor kioldó vezérlésének tipikus oszcillogramja látható a fenti ábrán. 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.

Induktív érzékelők

Motor állapota	Vezérlő impulzus időtartama, ms
Üres ütések	1.5÷5
2000÷3000 ford./perc.	1.1÷3.5
Teljes gáz	8.2÷3.5

Indítsa be a motort, és hasonlítsa össze az induktív érzékelő kimenetéről vett oszcillogramot a megadott referenciával.

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 munkaciklusa a terhelés növekedésével változik, de a fogyasztók bekapcsolásakor az alapjárati fordulatszám stabilitása megsértődik, 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 a mellékelt referencia oszcillogrammal.

Lambda szonda (oxigénérzékelő)

Figyelmeztetés: Ez a rész a járművekben leggyakrabban használt cirkónium-oxid típusú oxigénérzékelőkre jellemző hullámformákat tartalmazza, amelyek nem használnak 0,5 V-os referenciafeszültséget. A közelmúltban egyre népszerűbbek a titán érzékelők működési jeltartománya 0-5 V, ahol a sovány keverék égése során magas, míg a gazdag keverék égésekor alacsony feszültségszint jön létre.

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

Győződjön meg arról, hogy a motor normál üzemi hőmérsékletre melegedett fel.



Hasonlítsa össze a mérőképernyőn megjelenő oszcillogramot a megadott referencia-függéssel.

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

Ha a motor alapjáratán normál hullámszerű jel jelentkezik, próbálja meg többször élesen megnyomni a gázpedált - a jelingadozások nem léphetik túl a 0-1 V tartományt.

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

Kopogásérzékelő (KS)

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

Győződjön meg arról, hogy a motor normál üzemi hőmérsékletre melegedett fel.



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 az érzékelőt, vagy ellenőrizze az áramkör vezetékeinek állapotát.

Gyújtásjel az erősítő kimenetén

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

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



Az oszcilloszkóp képernyőjének téglalap alakú egyenáramú impulzusok sorozatát kell megjelenítenie. Hasonlítsa össze a vett jel alakját a megadott referencia oszcillogrammal, különös figyelmet fordítva az olyan paraméterek egybeesésére, mint az amplitúdó, a frekvencia és az impulzus alakja.

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

A gyújtótekercs elsődleges tekercselése

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

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



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.

(A cikk eredeti forrása megtalálható a weboldalon: audimanual.ru)