Діагностичні параметри датчиків та виконавчих пристроїв (стр. 1 из 2)
Діагностичні параметри датчиків та виконавчих пристроїв
Процес діагностування периферійних пристроїв системи керування (датчиків та виконавчих пристроїв) полягає у порівнянні значень діагностичних параметрів, що вимірюються на їхніх виводах, з паспортними (довідковими) даними. Перевірка параметрів елементів системи виконується в їх робочому (підключеному) стані на борту автомобіля, або в знятому (відключеному) з автомобіля стані. В першому випадку встановлюється факт наявності несправності елемента, в другому – підтверджується діагноз та локалізується місце пошкодження (Табл. 1).
Таблиця 1 Програмні втручання системи самодіагностики при виникненні несправностей
| Несправності в колах датчиків | Операції резервування ССД |
| ДД – обриви та замикання сигнального проводу | ЕБК переводить ДВЗ на аварійний режим з безпечними кутами запалювання |
| ДТОР – обриви та замикання сигнального проводу | ЕБК заміщує сигнал датчика на сигнал, який підраховується за часом роботи ДВЗ. Інформація про сигнал зберігається у пам`яті ЕБК |
| ДМВП – обриви та замикання сигнального проводу або провідників живлення | ЕБК заміщує сигнал датчика на сигнал, що формується на основі сигналів ДПКВ та ДПДЗ |
| ДПДЗ – обриви та замикання сигнального проводу, тривала нерухомість датчика (роз`єднання приводу датчика) | ЕБК заміщує сигнал датчика на сигнал, що формується на основі сигналів ДПКВ та ДМВП |
| ДПКВ – обриви та замикання сигнальних проводів, порушення екраніровки проводів(кількість імпульсів на оборот колінчастого валу перевищує 58) | ЕБК зупиняє двигун або переводить його на фіксовану частоту обертання |
| ДША – обриви та замикання сигнального проводу або провідників живлення | ЕБК ігнорує сигнал датчика та повідомляє водія (лампа СЕ) без зупинки двигуна |
Дамо характеристику датчиків системи Motronic за класифікаційними ознаками та визначимо їх параметри, які приймаються за діагностичні.
Датчик положення колінчастого валу (ДПКВ) індукційного типу, активізується за рахунок обертання зубчастого вимірювального (задаючого) диска. Вимірювальний диск з магнітопровідного матеріалу конструктивно поєднаний зі шківом приводу генератора. Датчик встановлено на кришці масляного насоса на відстані D=1± 0,2 мм від зубців диска. Зубчастий поділ складає шість градусів (60 зубців), два зубці відсутні. Така конструкція диска дозволяє отримати на виході датчика 58 імпульсів знакозмінної напруги на один оберт колінчастого валу (сигнал кутового положення) та зареєструвати подвійний період сигналу при проходженні зони диска з відсутніми зубцями (синхронізуючий сигнал початку відліку). Таким чином ДПКВ утворює два інформаційні сигнали (рис. 1,а). Частота та амплітуда імпульсів сигналу датчика пропорційні частоті обертання колінчастого валу та в швидкісному діапазон6і двигуна n=600 – 6000 хв-1 відповідно дорівнюють f=30 – 300 Гц, U=0,6 – 6,0 В. Опір обмотки датчика у відключеному стані складає R=550 – 750 Ом. Сигнальні проводи підключення диференційного виходу датчика до ЕБК – екрановані з метою захищення від зовнішніх електромагнітних перешкод. У деяких системах керування в якості ДПКВ застосовуються оптичні (фотоелектричні) датчики або датчики на базі цифрових мікросхем Холла.
Датчик детонації (ДД) – п’єзоелектричний (безпосереднього перетворення), встановлений у верхній частині блоку циліндрів. При вібраціях двигуна датчик генерує сигнал (рис. 1, б), рівень напруги якого підвищується під час детонаційних процесів. Перевірка датчика виконується за допомогою осцилографа або вольтметра змінного струму. Напруга, яка вимірюється вольтметром на виводі датчика відноснокорпуса, має складати UC=1 – 3 В при наявності детонації або її імітації (постукати металевим інструментом по блоку циліндрів). Амплітудні значення напруги сигналу (при вимірюваннях осцилографом) не повинні перевищувати UC < 10 В при детонаційних процесах і складати не менш як UC > 1 В при нормальній роботі двигуна. У пасивному режимі (стані) опір датчика складає RД=3300 – 4500 Ом.
а
б
Рис.1. Осцилограми напруг сигналів датчиків:а – положення колінчастого валу; б – детонації
Датчик концентрації кисню (ДКК) електрохімічного принципу дії (хімічне джерело струму) застосовується у системах упорскування зі зворотним зв’язком. Датчик встановлюється на прийомній трубі глушника, може мати вмонтований підігрівач для активізації електрохімічної реакції. Сигнал датчика параметрується рівнем напруги на його виході, який залежить від парціального тиску кисню у відпрацьованих газах. Коли ДВЗ працює на збагаченій суміші (α < 1) на виході датчика утворюється напруга високого рівня U= 0,7 – 1,0 В. При переході на збіднену суміш (α > 1), коли парціальний тиск кисню підвищується, вихідна напруга датчика значно зменшується U = 0,05 – 0,1 В. Така різка зміна рівня напруги (рис. 2) дозволяє реєструвати стахіометричний склад суміші. У деяких системах керування можуть застосовуватися ДКК хіміко-резистивний або термоелектричного принципу дії. Перевірка датчика виконується на борту автомобіля при працюючому двигуні, або за допомогою тестерів λ-характеристик. Опір нагрівального елементу датчика у холодному стані складає R = 14 – 32 Ом.
 |
Рис.2. Перехідна характеристика датчика концентрації кисню
Датчик масової витрати повітря (ДМВП) – термоанемометричний (не прямого перетворення), мембранного типу з аналоговим вихідним сигналом. Розташований між повітряним фільтром і шлангом впускної труби. Датчик містить терморезистори і нагрівальний елемент, які створюють вимірювальний міст та диференційний підсилювач напруги розбалансу моста.
Підключення датчика здійснюється за допомогою п’ятививідного рознімання (рис. 3), на виводах якого вимірюються такі параметри: вивід 1 – незадіяний; вивід 2 – напруга бортової мережі UБ=10,2 – 14,6 В для живлення нагрівача; вивід 3 – маса; вивід 4 – напруга живлення вимірювальної частини датчика UД = 9,0 В (забезпечується стабілізатором ЕБК); вивід 5 – вихідна напруга сигналу датчика UС =0,9 – 1,1 В (при непрацюючому ДВЗ).
 |
Модуль запалювання А – сигнал запалювання 1, 4-го циліндрів (Uc = 1..4В) В – сигнал запалювання 2, 3-го циліндрів С – маса (загальний «–») D – напруга живлення (U = +12В)
 |
Датчик масової витрати повітря 1 – нездійснений (резерв) 2 – напруга живлення (U = +12В) 3 – маса (загальний «–») 4 – напруга живлення датчиків (U = +5 В) 5 – вихідний сигнал датчика Uc
 |
Діагностичне рознімання А – маса (загальний «–») В – коло L-канала діагностики G – сигнал ввімкнення паливного насоса М – коло К-канала діагностики
 |
Кроковий двигун РНХ А – сигнал низького рівня першої обмотки В – сигнал високого рівня першої обмотки С – сигнал низького рівня другої обмотки D – сигнал високого рівня другої обмотки
 |
 |
Датчик швидкості автомобіля 1 – напруга живлення (U = +12 В) 2 – вихідний сигнал датчика 3 – маса (загальний «–»)
Рис.3. Цокольовка та призначення виводів електричних рознімань елементів системи керування ДВЗ
Слід зауважити, що напруга UС формується диференційним способом від напруги на виході підсилювача датчика та опорної напруги ЕБК. Тому при відключенні виводу 5 від датчика на проводі вимірюється опорна напруга UО = 5,0 В. У «холодному» стані ДМВП можна продіагностувати за допомогою карти опорів (табл. 2).
Таблиця 2Карта опорів датчика масової витрати повітря типу РВТ-GF 30 фірми BOSCH
| Електричне коло | Вимірювання між виводами | Значення опору, Ом |
| Нагрівальний елемент | R2,3 = R3,2 | 4.5 ∙103 |
| Вихід підсилювача | R3,5 = R5,3R4,5 = R5,4 | 2.4∙103∞ |
| Живлення вимірювальної частини | R3,4R4,3 | 14∙106∞ |
В системах Motronic можуть застосовуватися термоанемометричні масметри з платиновим чутливим елементом, які формують аналоговий (зміню
ється рівень напруги) або імпульсний (змінюється частота імпульсів фіксованої амплітуди) вихідний сигнал. В менш досконалих системах керування замість масметрів використовуються потенціометричні витратоміри повітря з повітряною заслінкою або електродинамічні (тахометричні) витратоміри лопатного (турбінного) типу. В перспективних системах застосовуються вихрові інфрачервоні масметри повітря.
Датчик температури охолоджуючої рідини (ДТОР) виконаний на базі термістора з від’ємним температурним коефіцієнтом опору (безпосереднього перетворення); встановлений у випускному патрубці на голівці циліндрів. Живлення датчика здійснюється від стабілізатора напруги. ЕБК (UО = 5,0 В) через обмежуючий резистор. Таким чином, опір датчика є вимірювальним плечем подільника напруги, на якому формується напруга вихідного сигналу UС = 0,4 – 4,9 В залежно від температури двигуна. В знятому стані датчик перевіряється за температурною характеристикою (табл.3).