Sprawdzenie sygnałów na gnieździe ECM

Piny złącza ECM (od strony okablowania)

Poniżej przedstawiono warunki testu i odpowiadające im sygnały pobrane z pinów złącza ECM.

Kontakt	Urządzenie	Warunki	Sygnał
1	uziemienie ECM	Silnik pracuje z prędkością X / X	Uziemienie silnika
2	Podgrzewacz postkatalitycznej sondy lambda	Ciepły silnik pracuje z prędkością nie większą niż 3800 obr./min	0÷1 V
		Silnik wyłączony (zapłon włączony) lub silnik pracuje powyżej 3800 obr./min	11÷14 V
3	Zasilanie przekaźnika siłownika przepustnicy	Zapłon włączony	11÷14 V
4 (5)	Siłownik przepustnicy jest zamknięty (otwarty) pozycja	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał gazu zwolniony, ręczna skrzynia biegów na 1. biegu (AT w trybie "D")	Sygnał siłownika przepustnicy w pozycji zamkniętej (napięcie 0÷14 V) Sygnał otwarcia siłownika przepustnicy (Napięcie 0÷14 V)
13	czujnik CKP	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Sygnał czujnika CKP na X/X (średnie napięcie 3 V)
		Silnik pracuje na 2000 obr/min	Sygnał czujnika CKP przy 2000 obr./min (średnie napięcie 3 V)
14	czujnik CKP	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Sygnał czujnika CMP na X/X (napięcie 1÷4 V)
		Silnik pracuje na 2000 obr/min	Sygnał czujnika CMP przy 2000 obr./min (napięcie 1÷4 V)
15	Czujnik stukowy	Silnik pracuje z prędkością X / X	Około 2,5 V
16	Postkatalityczna sonda lambda	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością nieprzekraczającą 3600 obr./min	0÷1 V
19	Zawór sterujący opróżnianiem pochłaniacza elektromagnetycznego	Silnik pracuje z prędkością X / X	Sygnał e/m zawór sterujący oczyszczaniem pochłaniacza X/X (napięcie 11÷14 V)
		Silnik pracuje na 2000 obr/min	2000 obr./min sygnał zaworu sterującego opróżnianiem absorbera (średnie napięcie 10 V)
22, 23, 41, 42	Wtryskiwacz nr 3,1,4,2 odpowiednio	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Sygnał wtryskiwacza na X/X (napięcie 11÷14 V)
		Silnik jest ciepły i pracuje na 2000 obr/min	Sygnał wtryskiwacza przy 2000 obr./min (napięcie 11÷14 V)
24	Podgrzewacz prekatalitycznej sondy lambda	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością nieprzekraczającą 3600 obr./min	Sygnał grzałki prekatalitycznej sondy lambda przy prędkościach nie większych niż 3600 obr/min (średnie napięcie 7 V)
		Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością powyżej 3600 obr./min	11÷14 V
29 // 30	Masa czujnika CMP // CKP	Silnik pracuje z prędkością X / X	Około 0 V
34	czujnik IAT	silnik pracuje	0÷4,8 V w zależności od temperatury
35	Prekatalityczna sonda lambda	Silnik jest ciepły i pracuje na 2000 obr/min	0÷1 V (okresowa zmiana)
45	Zasilanie czujnika	Zapłon włączony	Około 5 V
46 // 47	Zasilanie czujnika ciśnienia czynnika chłodniczego A/C // Czujnik TPS	Zapłon włączony	Około 5 V
49	Czujnik TPS1	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał przyspieszenia zwolniony/wciśnięty, ręczna skrzynia biegów na 1. biegu (AT w trybie "D")	Więcej niż 0,36 V // Mniej niż 4,75 V
51	Czujnik mapy	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Około 1,5 V
		Silnik jest ciepły i pracuje na 2000 obr/min	Około 1,2 V
54 // 56 // 57	Masa czujnika spalania stukowego // MAP // Czujnik ciśnienia czynnika chłodniczego układu klimatyzacji	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Około 0 V
60, 61, 79, 80	Sygnał zapłonu odpowiednio w cylindrze nr 3,1,4,2	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Sygnał zapłonu na X/X (Napięcie 0÷0,1 V)
		Silnik jest ciepły i pracuje na 2000 obr/min	Sygnał zapłonu przy 2000 obr./min (Napięcie 0÷0,2 V)
62	E/m zawór zarządzania fazami zaworów wlotowych	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Sygnał e/m zaworu zarządzania fazami zaworów wlotowych na Х/Х (Napięcie 11÷14 V)
		Wraz ze wzrostem prędkości ciepłego silnika do 2000 obr./min	Sygnał z zaworu e / m do sterowania fazami zaworów dolotowych przy 2000 obr./min (Napięcie 11÷14 V)
66	Uziemienie czujników TPS	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Około 0 V
68	czujnik TPS2	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał przyspieszenia zwolniony/wciśnięty, ręczna skrzynia biegów na 1. biegu (AT w trybie "D")	Mniej niż 4,75 V // Więcej niż 0,36 V
69	Czujnik ciśnienia czynnika chłodniczego	Silnik jest ciepły i pracuje; W zestawie klimatyzacja i wentylator nagrzewnicy	1÷4 V
72	czujnik ECT	silnik pracuje	0÷4,8 V w zależności od temperatury
73 / 74 / 82 / 83	Uziemienie sondy ECT / sondy lambda / sondy APP1 / APP2	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Około 0 V
85	Złącze diagnostyczne	Zapłon włączony, skaner odłączony	11÷14 V
86	Magistrala CAN	Zapłon włączony	1,0÷2,5 V
90 / 91	Zasilanie czujnika APP1/APP2	Zapłon włączony	Około 5 V
92	Wyjście czujnika TPS (modele z AT)	Silnik wyłączony, zapłon włączony, tryb AT "D", pedał gazu zwolniony // wciśnięty	Około 0,5 V // 4,2 V
94	Magistrala CAN	Zapłon włączony	2,5÷4,0 V
98	czujnik aplikacji 2	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał przyspieszenia zwolniony/wciśnięty	0,3÷0,6V // 1,95÷2,4V
101	Światła hamowania D/B	Pedał hamulca zwolniony/wciśnięty	0 V // 11÷14 V
102	czujnik PNP	Zapłon włączony, AT w pozycji "P" Lub "N" (Skrzynia biegów w położeniu neutralnym)	Około 0 V
		Zapłon włączony, skrzynia biegów w innych położeniach	11 ÷14 V
103	Wyjście obrotomierza (modele z AT)	Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością X / X	Wyjście obrotomierza (modele z AT) na X/X (napięcie 10÷11 V)
		Silnik pracuje na 2000 obr/min	Wyjście obrotomierza (modele z AT) przy 2000 obr./min (napięcie 10÷11 V)
104	Przekaźnik przepustnicy	Zapłon wyłączony // włączony	11÷14V // 0÷1V
106	Czujnik aplikacji 1	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał przyspieszenia zwolniony/wciśnięty	0,6÷0,9 V // 3,9÷4,7 V
109	stacyjka	Zapłon wyłączony // włączony	0 V // 11÷14 V
111	Przekaźnik ECM	W ciągu // 5 s po wyłączeniu silnika (wyłączony zapłon)	0÷1V // 11÷14V
113	Przekaźnik pompy paliwa	W ciągu // 1 s po włączeniu zapłonu	0÷1V // 11÷14V
115, 116	uziemienie ECM	Silnik pracuje z prędkością X / X	Uziemienie silnika
119, 120	Moc ECM	Zapłon włączony	11÷14 V
121	Zasilanie awaryjne ECM	Zapłon wyłączony	11÷14 V

Notatka. Powyżej przedstawiono przebiegi wyświetlane na narzędziu skanującym Nissana. Pod każdym oscylogramem wskazana jest wartość podziału skali.

Multimetry cyfrowe doskonale nadają się do testowania statycznych obwodów elektrycznych i do rejestrowania powolnych zmian monitorowanych parametrów. Podczas przeprowadzania kontroli dynamicznych na pracującym silniku, a także przy ustalaniu przyczyn okresowych awarii, oscyloskop staje się absolutnie niezbędnym narzędziem.

Niektóre oscyloskopy umożliwiają zapisywanie przebiegów we wbudowanym module pamięci z późniejszym wydrukiem wyników lub kopiowaniem ich na nośniki cyfrowe już w warunkach stacjonarnych.

Oscyloskop umożliwia obserwację sygnałów okresowych oraz pomiar charakterystyki impulsów prostokątnych, a także poziomów wolnozmiennych napięć. Oscyloskop może być używany do:

• Wykrywanie niestabilnych awarii;
• Sprawdzanie efektów dokonanych korekt;
• Monitorowanie aktywności sondy lambda;
• Analiza sygnałów generowanych przez sondę lambda, której odchylenie parametrów od normy jest bezwarunkowym dowodem wadliwego działania układu sterowania jako całości – z drugiej strony poprawności kształtu impulsy emitowane przez sondę lambda mogą służyć jako niezawodna gwarancja braku naruszeń w układzie sterowania.

Niezawodność i łatwość obsługi dzisiejszych oscyloskopów nie wymagają od operatora specjalnej wiedzy i doświadczenia. Interpretację uzyskanych informacji można łatwo przeprowadzić poprzez elementarne wizualne porównanie oscylogramów wykonanych podczas testu z następującymi zależnościami czasowymi, typowymi dla różnych czujników i elementów wykonawczych samochodowych układów sterowania.

Parametry sygnałów okresowych

Dowolna charakterystyka sygnału

Każdy sygnał pobrany oscyloskopem można opisać za pomocą następujących podstawowych parametrów:

• amplituda - różnica między napięciem maksymalnym i minimalnym (W) sygnał w okresie;
• okres – czas trwania cyklu sygnału (SM);
• częstotliwość - liczba cykli na sekundę (Hz);
• szerokość jest czasem trwania prostokątnego impulsu (pani, pani);
• cykl pracy jest stosunkiem okresu powtórzeń do szerokości (W terminologii obcej używany jest parametr odwrotnego cyklu pracy tzw cykl pracy, wyrażone w %);
• kształt fali – ciąg impulsów prostokątnych, impulsów, fali sinusoidalnej, impulsów piłokształtnych itp.

Zwykle charakterystyka uszkodzonego urządzenia bardzo różni się od wzorcowej, co pozwala operatorowi łatwo i szybko wizualnie zidentyfikować uszkodzony element.

Sygnały prądu stałego – analizowane jest tylko napięcie sygnału.










Sygnały AC – analizowana jest amplituda, częstotliwość i kształt sygnału.




Sygnały modulowane częstotliwościowo – analizowana jest amplituda, częstotliwość, kształt sygnału i szerokość impulsów okresowych.













Sygnały modulowane szerokością impulsu (PWM) – analizowana jest amplituda, częstotliwość, kształt sygnału i współczynnik wypełnienia impulsów okresowych.











Kształt fali wytwarzany przez oscyloskop zależy od wielu różnych czynników i może się znacznie różnić.

W związku z powyższym przed przystąpieniem do wymiany podejrzanego podzespołu w przypadku, gdy kształt zarejestrowanego sygnału diagnostycznego nie odpowiada kształtowi przebiegu wzorcowego, należy dokładnie przeanalizować wynik.

Napięcie

Poziom zerowy sygnału odniesienia nie może być uważany za bezwzględną wartość odniesienia, – "zero" sygnał rzeczywisty, w zależności od specyficznych parametrów badanego obwodu, może być przesunięty względem odniesienia (patrz zakres 1 na ilustracji Sygnał cyfrowy) w pewnym dopuszczalnym zakresie (patrz zakres 2 na ilustracji Sygnał cyfrowy i 1 na ilustracji Sygnał analogowy).

Pełna amplituda sygnału zależy od napięcia zasilania badanego obwodu i może również w pewnych granicach zmieniać się względem wartości wzorcowej (patrz zakres 2 na ilustracji Sygnał cyfrowy i 2 na ilustracji Sygnał analogowy).

W obwodach prądu stałego amplituda sygnału jest ograniczona napięciem zasilania. Przykładem jest obwód stabilizacji prędkości biegu jałowego (IAC), którego napięcie sygnału nie zmienia się w żaden sposób wraz ze zmianą prędkości obrotowej silnika.

W obwodach prądu przemiennego amplituda sygnału już jednoznacznie zależy od częstotliwości źródła sygnału. A więc amplituda sygnału generowanego przez czujnik położenia wału korbowego (CKP) wzrośnie wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika.

W związku z powyższym, jeżeli amplituda sygnału zmierzonego oscyloskopem jest zbyt mała lub zbyt (aż do odcięcia górnych poziomów), wystarczy przełączyć zakres pracy urządzenia poprzez przełączenie na odpowiednią skalę pomiarową.

Podczas sprawdzania obwodów ze sterowaniem e / m (np. system kontroli prędkości biegu jałowego) po wyłączeniu zasilania mogą wystąpić skoki napięcia (patrz 4 na ilustracji Sygnał cyfrowy), które można bezpiecznie pominąć podczas analizy wyników pomiarów.

Nie martw się również o zniekształcenia kształtu fali, takie jak pochylenie dolnej krawędzi natarcia fali prostokątnej (patrz ilustracja 5 dla wartości Sygnał cyfrowy), o ile oczywiście sam fakt spłaszczenia frontu nie jest oznaką wadliwego działania badanego elementu.

Częstotliwość

Częstotliwość powtarzania impulsów sygnałowych zależy od częstotliwości pracy źródła sygnału.

Kształt zarejestrowanego sygnału można edytować i doprowadzić do postaci dogodnej do analizy, przełączając skalę podstawy czasu obrazu na oscyloskopie.

Podczas obserwacji sygnałów w obwodach prądu przemiennego podstawa czasu oscyloskopu zależy od częstotliwości źródła sygnału (patrz zakres 3 na ilustracji Sygnał analogowy), określane przez prędkość obrotową silnika.

Jak wspomniano powyżej, aby doprowadzić sygnał do czytelnej postaci, wystarczy przełączyć skalę podstawy czasu oscyloskopu.

W niektórych przypadkach charakterystyczne zmiany sygnału okazują się odwrotne względem zależności odniesienia, co tłumaczy się odwracalnością polaryzacji podłączenia odpowiedniego elementu i przy braku zakazu zmiany biegunowości połączenia może pominąć w analizie.

Typowe sygnały elementów sterujących silnika

Nowoczesne oscyloskopy są zwykle wyposażone w dwa przewody sygnałowe, połączone z różnymi sondami, które umożliwiają podłączenie urządzenia do prawie każdego urządzenia.

Czerwony przewód jest podłączony do bieguna dodatniego oscyloskopu i zwykle jest podłączony do zacisku ECM. Czarny przewód musi być podłączony do odpowiednio uziemionego punktu (masa).

Wtryskiwacze

Kontrola składu mieszanki paliwowo-powietrznej w nowoczesnych samochodowych elektronicznych układach wtrysku paliwa odbywa się poprzez terminową regulację czasu otwarcia zaworów elektromagnetycznych wtryskiwaczy.

Czas przebywania wtryskiwaczy w stanie otwartym jest określony przez czas trwania impulsów elektrycznych generowanych przez ECM, doprowadzanych do wejścia zaworów e/m. Czas trwania impulsów mieści się zwykle w zakresie 1÷14 ms.

Typowy oscylogram impulsu sterującego pracą wtryskiwacza przedstawiono na rysunku Wtryskiwacz paliwa. Często na oscylogramie można również zaobserwować serię krótkich pulsacji, następujących bezpośrednio po inicjującym ujemnym impulsie prostokątnym i utrzymywaniu elektrozaworu wtryskiwacza w stanie otwartym, a także ostry dodatni skok napięcia towarzyszący momentowi zamknięcia zaworu.

Poprawność działania ECM można łatwo sprawdzić za pomocą oscyloskopu, obserwując wizualnie zmianę kształtu sygnału sterującego przy zmieniających się parametrach pracy silnika. Tak więc czas trwania impulsów podczas obracania silnika na biegu jałowym powinien być nieco dłuższy niż wtedy, gdy urządzenie pracuje na niskich obrotach. Zwiększeniu prędkości obrotowej silnika powinno towarzyszyć odpowiednie wydłużenie czasu otwarcia wtryskiwaczy. Ta zależność jest szczególnie dobrze widoczna podczas otwierania przepustnicy krótkimi naciśnięciami pedału gazu.

Za pomocą cienkiego szczelinomierza podłącz czerwony przewód oscyloskopu do końcówki wtryskiwacza modułu ECM. Druga sonda przewodu sygnałowego (czarny) dobrze uziemić oscyloskop.

Przeanalizuj kształt sygnału odczytanego podczas kręcenia rozrusznikiem.

Po uruchomieniu silnika sprawdzić kształt sygnału sterującego na biegu jałowym.

Mocno wciskając pedał gazu zwiększyć obroty silnika do 3000 obr/min, - czas trwania impulsów sterujących w momencie rozpędzania powinien wyraźnie wzrosnąć, po czym następuje stabilizacja na poziomie równym lub nieco niższym od charakterystycznych obrotów biegu jałowego.

Gwałtowne zamknięcie przepustnicy powinno doprowadzić do wyprostowania się oscylogramu, potwierdzającego fakt nakładania się wtryskiwaczy (dla układów z odcięciem paliwa).

Podczas zimnego rozruchu silnik wymaga pewnego wzbogacenia mieszanki paliwowo-powietrznej, co zapewnia automatyczne wydłużenie czasu otwarcia wtryskiwaczy. W miarę nagrzewania się czasu trwania impulsów sterujących na oscylogramie powinien on stale maleć, stopniowo zbliżając się do wartości typowej dla obrotów biegu jałowego.

W układach wtryskowych, które nie wykorzystują wtryskiwacza zimnego rozruchu, podczas zimnego rozruchu silnika stosowane są dodatkowe impulsy sterujące, które pojawiają się na oscylogramie jako pulsacje o zmiennej długości.

Poniższa tabela przedstawia typową zależność czasu trwania impulsów sterujących otwarciem wtryskiwaczy od stanu pracy silnika.

Stan silnika	Czas trwania impulsu sterującego, ms
bezczynny	1÷6
2000÷3000 obr./min	1÷6
Pełna przepustnica	6÷ 35

Czujniki indukcyjne

1. Uruchomić silnik i porównać przebieg pobrany z wyjścia czujnika indukcyjnego z przebiegiem wzorcowym pokazanym na ilustracji.

2. Wzrostowi obrotów silnika powinien towarzyszyć wzrost amplitudy sygnału impulsowego generowanego przez czujnik.

Sonda lambda (czujnik tlenu)

Notatka. W tym podrozdziale zawarto oscylogramy typowe dla najczęściej stosowanych sond lambda typu cyrkonowego w samochodach, które nie wykorzystują napięcia odniesienia 0,5 V. W ostatnim czasie coraz większą popularnością cieszą się czujniki tytanowe, których zakres sygnału roboczego wynosi 0 ÷ 5 V, a poziom napięcia jest wydawany podczas spalania mieszanki ubogiej, nisko wzbogaconej.

1. Podłącz oscyloskop między końcówką sondy lambda na ECM a masą.

2. Upewnij się, że silnik jest rozgrzany do normalnej temperatury roboczej.



3. Porównać oscylogram wyświetlany na ekranie miernika z oscylogramem wzorcowym pokazanym na ilustracji.

4. Jeśli zarejestrowany sygnał nie jest falowy, ale ma zależność liniową, to w zależności od poziomu napięcia wskazuje to na nadmierne przeładowanie (0÷0,15 V), lub ponowne wzbogacenie (0,6÷1 V) mieszanka paliwowo-powietrzna.

5. Jeśli na biegu jałowym występuje normalny falujący sygnał, spróbuj kilkakrotnie mocno wcisnąć pedał gazu - wahania sygnału nie powinny wychodzić poza zakres 0÷1 V.

6. Wzrostowi prędkości obrotowej silnika powinien towarzyszyć wzrost amplitudy sygnału, spadkowi - spadek.

Sygnał zapłonu na wyjściu modułu zapłonu

1. Podłącz oscyloskop między zaciskiem modułu zapłonu w ECM a masą.

2. Rozgrzej silnik do normalnej temperatury roboczej i pozostaw go pracującego na biegu jałowym.



3. Na ekranie oscyloskopu powinna zostać wyświetlona sekwencja prostokątnych impulsów prądu stałego. Porównaj odebrany przebieg z przebiegiem odniesienia, zwracając szczególną uwagę na dopasowanie parametrów, takich jak amplituda, częstotliwość i kształt impulsu.

4. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika częstotliwość sygnału powinna wzrastać wprost proporcjonalnie.

Uzwojenie pierwotne cewki zapłonowej

1. Podłącz oscyloskop między zaciskiem cewki zapłonowej a masą.

2. Rozgrzej silnik do normalnej temperatury roboczej i pozostaw go pracującego na biegu jałowym.



3. Porównać kształt odbieranego sygnału z wzorcem - dodatnie skoki napięcia powinny mieć stałą amplitudę.

4. Nierówne skoki mogą być spowodowane nadmierną rezystancją uzwojenia wtórnego, jak również wadliwym przewodem wejścia/wyjścia cewki.