Czujnik położenia nastawnika dawki jest jednym z elementów
układu ujemnego sprzężenia zwrotnego, biorącego udział w
procesie regulacji dawki paliwa wtryśniętego do cylindra
silnika. Funkcja kontrolna czujnika jest realizowana poprzez
nadzór kąta obrotu mimośrodowego wałka nastawnika dawki w pompie
wtryskowej. Otrzymane z czujnika sygnały są bezpośrednio
przekazywane do sterownika EDC. Bezstykowy czujnik składa się z
dwóch cewek indukcyjnych, których sposób działania wykorzystuje
zasadę transformatora różnicowego tzw. czujnik HDK. Cewki
czujnika umieszczone na specjalnie ukształtowanym kołowym
rdzeniu żelaznym są zasilane ze sterownika EDC prądem
przemiennym o częstotliwości 10 kHz. W wyniku oddziaływania
zmiennego pola magnetycznego indukuje się w cewkach napięcie o
kształcie sinusoidalnym. Przesuwająca się wzdłuż żelaznego
rdzenia zwora magnetyczna zamocowana na wałku mimośrodowym
powoduje zmianę indukcyjności i tym samym impedancji cewki
pomiarowej. Sterownik systemu wtryskowego wymusza stałą wartość
natężenia prądu przemiennego zasilającego cewki czujnika.
Powoduje to, że im większa będzie impedancja cewki, tym większe
napięcie wyindukuje się w cewce pomiarowej czujnika. Dzięki tym
zależnościom napięcie indukowane w cewce pomiarowej czujnika
będzie zależało wprost od położenia wałka nastawnika dawki. Na
rdzeniu żelaznym cewki referencyjnej trwale zamontowano
pierścień zwarciowy pod kątem 60º.
Przez porównanie amplitud napięć obu sygnałów (pomiarowego i
referencyjnego) sterownik określa położenie obrotowego wałka
mimośrodowego nastawnika dawki paliwa. Z uwagi na to, że oba
napięcia pochodzą z tego samego źródła i przenoszone są tymi
samymi przewodami, temperatura nie ma wpływu na wartość sygnału
pomiarowego.
Dzięki temu, że układ pomiarowy jest zanurzony w paliwie,
zastosowanie bezstykowej metody pomiaru pozwoliło na
wyeliminowanie wpływu wody oraz innych zanieczyszczeń
znajdujących się w paliwie na pracę czujnika. W starszych
pompach wtryskowych z potencjometrycznymi czujnikami położenia
nastawnika dawki, agresywne działanie zanieczyszczeń paliwa
groziło uszkodzeniem czujnika i przez to zafałszowaniem wyników
pomiaru.
Sygnał z czujnika informuje sterownik EDC o chwilowym położeniu
nastawnika dawki. Jako sygnał sprzężenia zwrotnego jest on
wykorzystywany do porównania zadanej wartości położenia
obliczonej w sterowniku silnika z rzeczywistym położeniem
nastawnika dawki. W przypadku stwierdzenia różnicy pomiędzy
położeniem zadanym i rzeczywistym następuje korekta położenia
nastawnika dawki.
•Warunki przeprowadzenia pomiarów czujnika HDK pompy typu VE
–Zapiąć krokodylki - czerwony na klemę plusową a czarny na klemę
minusową akumulatora.
–Podłączyć żółtą końcówkę pomiarową kanału CH1 do styku
sygnałowego na złączu elektrycznym czujnika w głowicy pompy
wtryskowej lub na odpowiedni styk na wtyczce sterownika silnika.
–Podłączyć czerwoną końcówkę pomiarową kanału CH2 do styku
sygnałowego na złączu elektrycznym czujnika w głowicy pompy
wtryskowej lub na odpowiedni styk na wtyczce sterownika silnika.
–Podłączyć niebieską i czarną końcówkę pomiarową kanału CH1 i
CH2 do masy pojazdu.
Schemat połączeń do pomiaru czujnika HDK
•Algorytm wyboru funkcji pomiarowej
Z menu diagnoskopu wybrać funkcję pomiarową w kolejnych krokach:
FSA 720/740/750 → Oscyloskop → Uniwersalny oscyloskop
•Przykładowy schemat elektryczny układu zawierającego badany
element
Sch. 1. Schemat elektryczny z nastawnikiem dawki paliwa i
czujnikiem HDK pompy typu VE - pojazd oznaczony w ESI[tronic]
poprzez Klucz RB: AUD 365
Legenda
Y3 – nastawnik rozdzielaczowej pompy wtryskowej typu VE.
Pin 3 – masa czujnika HDK.
Pin 1 – cewka czujnika HDK - napięcie referencyjne.
Pin 2 – cewka czujnika HDK - napięcie pomiarowe.
X1 – złącze sterownika EDC.
Pin 14 – masa czujnika HDK.
Pin 21 – cewka czujnika HDK - napięcie referencyjne.
Pin 39 – cewka czujnika HDK - napięcie pomiarowe.
•Opis przeprowadzonych badań wraz z interpretacją wyników
pomiarów
Do badania sygnałów z czujnika HDK można posłużyć się funkcją
Uniwersalny oscyloskop. Przed przystąpieniem do pomiaru sygnałów
z czujnika należy odpowiednio skonfigurować ustawienia
uniwersalnego oscyloskopu. Do wykonania tego pomiaru
wykorzystuje się dwa kanały oscyloskopu CH1 i CH2. Aby
jednocześnie uzyskać dwa przebiegi oscyloskopowe, należy upewnić
się, czy są włączone przyciski z napisem CH1 i CH2 znajdujące
się w górnej części ekranu.
Pozostałe ustawienia oscyloskopu:
Sygnał pomiarowy CH1 – U-CH1
Sygnał pomiarowy CH2 – U-CH2
Odchylenie X – 500 µs
Odchylenie Y – Napięcie CH1 – 5 V
Odchylenie Y – Napięcie CH2 – 5 V
AC/DC – DC
Źródło wyzwalania – CH1 auto
Tryb wyzwalania – Poziom auto
Zbocze wyzwalania – dodatni
Powyższe ustawienia można skorygować tak, aby uzyskać stabilny i
przejrzysty obraz przebiegu oscyloskopowego. W celu powiększenia
pola obserwacji przebiegu za pomocą przycisku F6 / Większy można
zrezygnować z wyświetlania górnej tablicy zawierającej menu
ustawień oscyloskopu.
Najlepszą metodą badania czujnika HDK jest oscyloskopowy pomiar
sygnałów. Już po włączeniu stacyjki na ekranie diagnoskopu
pojawiają się dwie krzywe sygnału. Jedna pochodzi z cewki
pomiarowej (kolor czerwony), a druga z cewki referencyjnej
czujnika (kolor niebieski). Jak przedstawiono na wykresach,
sygnały te są przesunięte w fazie o 180º.
Amplituda napięcia z cewki czujnika pomiarowego rośnie wraz ze
zwiększaniem prędkości obrotowej lub obciążenia silnika.
Amplituda sygnału z cewki referencyjnej podczas całej pracy
silnika, jak również przy zatrzymanym silniku i włączonym
zapłonie nie ulega zmianom. Różnicę w amplitudach napięć
sygnałów dla dwóch różnych prędkości obrotowych silnika
przedstawiają oscylogramy (wyk. 1, 2).
Wyk. 1. Przebieg sygnału z nastawnika dawki paliwa pompy typu
VE podczas wolnych obrotów
Wyk. 2. Przebieg sygnału z nastawnika dawki paliwa pompy typu
VE przy zwiększonej prędkości obrotowej silnika
Autorzy
Inż. Jerzy Gładysek
Mgr inż. Michał Gładysek
GŁADYSEK BOSCH SERVICE
Kraków
© Wszystkie prawa zastrzeżone