12 4100 350 diesel@gladysek.pl Otwarte: Pn-Pt 8:00-17:00

Artykuł: Czujnik położenia (HDK) nastawnika dawki pompy typu VE

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

Artykuły

Artykuły dotyczące układów wtryskowych diesla wtryskiwacz Common Rail, pompowtryskiwacz oraz pompa rozdzielaczowa, a także inne elementy systemu wtryskowego.

Autorzy
Jerzy Gładysek, Michał Gładysek
Gładysek Bosch Service Kraków