Nuo fakto nepabėgsi: atliekant automobilio diagnostiką mums prireiks diagnostinio osciloskopo.
Tai gali būti reikalinga norint patvirtinti komponento veikimą, stebėti jutiklio atsako laiką arba patikrinti parametrą iš diagnostikos skaitytuvo duomenų sąrašo – tai tik keli automobilinio osciloskopo taikymo pavyzdžiai.
Būtent apie pastarąjį (parametrų tikrinimą) čia ir norėčiau pakalbėti, nes žiūrėdami į solenoidinių vožtuvų valdymo signalus dažnai matome dažnio arba užpildos koeficiento reikšmę.
Paimkime, pavyzdžiui, įleidimo dozavimo vožtuvą (IMV), esantį ant „common rail“ sistemos dyzelinio siurblio. IMV gauna 12 V nuolatinės srovės maitinimą iš uždegimo grandinės ir yra įžeminamas per PCM.
Naudodami impulsų pločio moduliacijos signalą (PWM), galime be galo tiksliai valdyti IMV padėtį keisdami nuolatinės srovės masės signalo dažnį. Esant tam tikram dažniui, taip pat galime valdyti srovės tekėjimą per IMV, moduliuodami masės signalo įjungimo / išjungimo trukmę (užpildos koeficientą).
Aukščiau esantis vaizdas parodo, kaip dažnis gali išlikti pastovus, o užpildos koeficientas gali būti moduliuojamas srovės tekėjimui valdyti. Automobiliuose įjungimo trukmė paprastai atitinka 0 V, nes signalo laidas įžeminamas per PCM, taip leidžiant srovei tekėti.
Tipinis IMV valdymo scenarijus paaiškintas žemiau:
Mūsų dyzelinio automobilio vairuotojas smarkiai įsibėgėja iš vietos, todėl gyvybiškai svarbus maksimalus dyzelino slėgis „common rail“ sistemoje. IMV skubiai turi atsidaryti, kad į siurblį patektų didesnis kuro kiekis, dėl ko susidaro aukštas kuro slėgis ir patenkinamas vairuotojo maksimalios galios poreikis.
Žiūrėdami į diagnostikos skaitytuvo tiesioginius duomenis apie IMV, matome, kaip keičiasi dažnio arba užpildos koeficiento reikšmė, tačiau negalime nubraižyti perėjimo. Yra diagnostikos skaitytuvų, gebančių rodyti dažnio kitimą linijine diagrama, tačiau atnaujinimo greitis geriausiu atveju kelia abejonių, o bet koks trumpalaikis signalo dingimas liktų nepastebėtas, todėl diagnostika užsitęstų.
Tad kaip osciloskopu nubraižyti IMV dažnio ir užpildos koeficiento valdymo kitimą?
Dažniui braižyti yra du atsakymai: naudoti įtaisytą dažnio susiejimo (frequency coupling) funkciją osciloskopo aparatinėje įrangoje (tik 4000 serijos Automotive PicoScope) arba matematinį kanalą (Math Channel) programinėje įrangoje (bet kuris PicoScope).
Užpildos koeficientui braižyti programinėje įrangoje naudojamas papildomas matematinis kanalas.
Braižydamas dažnį dažnio skaičiavimo režimu, technikas prijungia osciloskopą prie IMV signalo laido (DC susiejimas) ir parenka tinkamą laiko skalę, kad užfiksuotų kliento aprašytą įsibėgėjimo įvykį. Dažnio skaičiavimo režimas yra kiekvieno kanalo vertikaliajame (Vertical) meniu. Žiūrėkite vaizdą žemiau, taip pat šį trumpą straipsnį: https://www.picoauto.com/library/picoscope-automotive-training/knowledge-base/frequency-counting
Naudodamas antrą kanalą, prijungtą prie to paties signalo laido (dažnio skaičiavimas), osciloskopas gali išmatuoti ir nubraižyti IMV dažnio valdymą bei rodyti šiuos duomenis ekrane realiu laiku. Dabar technikas gali įvertinti IMV atsako laiką ir valdymą, susietą su akceleratoriaus pedalo padėtimi, kartu stebėdamas poveikį kitiems aktualiems signalams, pavyzdžiui, kuro slėgiui.
Vaizdas žemiau parodo, kaip osciloskopas užfiksavo PWM signalą (mėlyna kreivė), kartu realiu laiku braižydamas dažnį (raudona kreivė).
Alternatyva dažnio skaičiavimo funkcijai yra matematinio kanalo funkcija. Čia technikas gali sukurti daugybę matematinių kanalų bet kokiam norimam skaičiavimui su bet kuriuo į osciloskopą paduotu signalu. Vienas matematinių kanalų pranašumų – juos galima pritaikyti jau po įrašymo, todėl technikas gali įvertinti signalą atokiau nuo automobilio ir dirbtuvių šurmulio.
Trumpas straipsnis čia: https://www.picoauto.com/library/picoscope-automotive-training/knowledge-base/math-channels
Matematinio kanalo kūrimas
Aukščiau aprašytu atveju turime stačiakampį signalą, valdantį IMV, kuris kis tiek dažniu, tiek užpildos koeficientu. Todėl turime sukurti du skirtingus matematinius kanalus, kad nubraižytume abiejų šių dydžių kitimą.
Kad apskaičiuotume mūsų IMV dažnį, signalas turi kirsti nulinę įtampą (kirtimo tašką), tačiau mūsų signalas kinta nuo 0 V iki 15 V. Todėl patarimas – padalyti signalą pusiau (7,5 V) ir naudoti šią reikšmę formulėje, kurią netrukus kursite. Naudojame -7,5, kad faktiškai perkeltume nulio kirtimo tašką į PWM signalo vidurį. Tai leidžia matematiniam kanalui apskaičiuoti kirtimo taškų skaičių per tam tikrą laiką ir parodyti dažnį – kitaip tariant, kiek kartų signalas kerta 7,5 V.
PicoScope 7 programinėje įrangoje pasirinkite More… > Math Channels, tada Add. Spustelėkite Scientific functions, o tada mygtuką frequency. Ji atsiras pirmoje formulės viršutinės eilutės pozicijoje su skliaustais šalia. Tada pasirinkite kanalo įvestį, kurią stebėsite, ir arba įveskite -7,5, arba pele naudokite bazines funkcijas po įvestimis. Visa formulė atrodys taip: freq(A-7.5).
Spustelėkite Next ir pasirinkite norimas spalvas, pavadinimus ir ribas. Šiame etape geriausia rankiniu būdu nustatyti tikrąjį reikiamą dažnio diapazoną (pavyzdyje žemiau pasirinkau nuo 0 Hz iki 2000 Hz) ir galiausiai spustelėti Finish. Pažymėkite langelį šalia sukurto matematinio kanalo.
Atsiras naujas trečias (matematinis) kanalas, kuris nubraižys IMV signalo dažnį jūsų nurodytame kanale (šiuo atveju freq(A-7.5) yra A kanalo, mūsų IMV PWM signalo, dažnio matematinis kanalas).
Dabar analizei užbaigti reikia pridėti užpildos koeficiento matavimą, atliekant tą pačią procedūrą, kurią ką tik naudojome dažnio matematiniam kanalui sukurti.
Kadangi mūsų IMV vožtuvas jungiamas į masę per PCM, mūsų įjungimo trukmė yra tada, kai įtampa yra 0 V (PCM įžemina IMV ir teka srovė).
Dėl šios priežasties turime skaityti neigiamą, o ne teigiamą užpildos koeficientą. Įrašius – ženklą prieš Channel A mūsų užpildos koeficiento formulėje duty(-A) programinei įrangai nurodoma rodyti neigiamą užpildos koeficientą, kaip jį rodo jūsų diagnostikos skaitytuvo duomenų sąrašas, todėl galėsite tiesiogiai palyginti.
Jei numatytosios spalvos ir pavadinimas jums tinka, spustelėkite Next.
Jei numatytasis diapazonas (0–100 %) jums tinka, spustelėkite Next.
Žemiau dabar matome visus papildomus kanalus viename ekrane:
- A kanalas: PWM signalas su DC susiejimu
- B kanalas: dažnio režimo signalas, matuojantis mūsų PWM signalo dažnį aparatine įranga
- Matematinis kanalas: matuojantis mūsų PWM signalo dažnį programine įranga
- Matematinis kanalas: matuojantis mūsų PWM signalo užpildos koeficientą programine įranga
Kaip matote, pradėję nuo vieno prijungimo IMV PWM signalui užfiksuoti, naudodami PicoScope aparatinės ir programinės įrangos galimybes atskleidėme gyvybiškai svarbią informaciją apie PWM elgseną.
Čia galime užfiksuoti signalo dingimą (žaibišku greičiu), kartu lygindami su kitais signalais, pavyzdžiui, akceleratoriaus pedalo padėtimi ir kuro rampos slėgiu. Naudojant PicoScope atminties funkciją, automobilį galima išbandyti kelyje, o duomenis įrašyti vertinimui po įrašymo.
Vien ši funkcija saugo visų eismo dalyvių ir techniko saugumą, kartu užtikrindama, kad nebūtų prarasta jokių duomenų, ir kelia klausimą: „Kaip galite sau leisti diagnozuoti be PicoScope?“
IMV WITH MATHS FREQ AND DUTY.psdata
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.