Sprawdzanie sygnałów na złączu ECM (Nissan Micra K12)

Styki złącza ECM (od strony instalacji elektrycznej)

Poniżej znajdują się warunki testu i odpowiednie sygnały uzyskane ze styków złącza ECM.

Kontakt	Urządzenie	Warunki	Sygnał
1	Masa ECM	Silnik pracuje z prędkością X/X	Uziemienie silnika
2	Pokatalityczny podgrzewacz sondy lambda	Ciepły silnik pracuje z prędkością nie większą niż 3800 obr./min	0 1 V
		Silnik wyłączony (zapłon włączony) lub silnik pracuje z prędkością powyżej 3800 obr./min	11 14 V
3	Moc przekaźnika siłownika przepustnicy	Zapłon włączony	11 14 V
4 (5)	Aktywator przepustnicy w pozycji zamkniętej (otwartej)	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał gazu zwolniony, manualna skrzynia biegów na pierwszym biegu (AT w trybie "D")	Sygnał aktywatora przepustnicy w pozycji zamkniętej (napięcie 0 14 V) Sygnał otwarcia przepustnicy (napięcie 0–14 V)
13	Czujnik CKP	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Sygnał czujnika CKP na X/X (napięcie średnie 3 V)
		Silnik pracuje z prędkością 2000 obr./min	Sygnał czujnika CKP przy 2000 obr./min (napięcie średnie 3 V)
14	Czujnik CKP	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Sygnał czujnika CMP na X/X (napięcie 1÷4)
		Silnik pracuje z prędkością 2000 obr./min	Sygnał czujnika CMP przy 2000 obr/min (napięcie 1 4 V)
15	Czujnik spalania stukowego	Silnik pracuje z prędkością X/X	Około 2,5 V
16	Sonda lambda pokatalityczna	Silnik jest rozgrzany i pracuje z prędkością nie wyższą niż 3600 obr./min	0 1 V
19	Zawór sterujący oczyszczaniem absorbera	Silnik pracuje z prędkością X/X	Sygnał zaworu sterującego upustem absorbera e/m na zimno/c (napięcie 11 14 V)
		Silnik pracuje z prędkością 2000 obr./min	Sygnał z zaworu sterującego oczyszczania absorbera przy 2000 obr./min (napięcie średnie 10 V)
22, 23, 41, 42	Wtryskiwacze nr 3,1,4,2 odpowiednio	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Sygnał wtryskiwacza do C/C (napięcie 11 14 V)
		Silnik jest rozgrzany i pracuje z prędkością 2000 obr./min	Sygnał wtryskiwaczy przy 2000 obr/min (napięcie 11 14 V)
24	Przedkatalityczny podgrzewacz sondy lambda	Silnik jest rozgrzany i pracuje z prędkością nie wyższą niż 3600 obr./min	Sygnał z podgrzewacza sondy lambda przedkatalitycznej przy prędkościach obrotowych nieprzekraczających 3600 obr./min (napięcie średnie 7 V)
		Silnik jest ciepły i pracuje z prędkością powyżej 3600 obr./min	11 14 V
29 // 30	Uziemienie 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	Sonda lambda przedkatalityczna	Silnik jest rozgrzany i pracuje z prędkością 2000 obr./min	0 1 V (okresowa zmiana)
45	Zasilanie czujnika	Zapłon włączony	Około 5 V
46 // 47	Zasilanie czujnika ciśnienia czynnika chłodniczego K/V // czujnika TPS	Zapłon włączony	Około 5 V
49	Czujnik TPS 1	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał gazu zwolniony // wciśnięty, manualna skrzynia biegów na pierwszym biegu (AT w trybie "D")	Ponad 0,36 V // mniej niż 4,75 V
51	Czujnik MAP	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Około 1,5 V
		Silnik jest rozgrzany i pracuje z prędkością 2000 obr./min	Około 1,2 V
54 // 56 // 57	Uziemienie czujnika spalania stukowego // MAP // czujnika ciśnienia płynu chłodzącego K/V	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Około 0 V
60, 61, 79, 80	Sygnał zapłonu odpowiednio w cylindrze nr 3,1,4,2	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Sygnał zapłonu do X/X (napięcie 0–0,1 V)
		Silnik jest rozgrzany i pracuje z prędkością 2000 obr./min	Sygnał zapłonu przy 2000 obr/min (napięcie 0 0,2 V)
62	Zawór sterujący rozrządu wlotowego	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Sygnał e/m zaworu sterującego rozrządu zaworu dolotowego do X/X (napięcie 11–14 V)
		Gdy prędkość ciepłego silnika wzrasta do 2000 obr./min	Sygnał e/m zaworu sterującego rozrządu zaworu dolotowego przy 2000 obr./min (napięcie 11–14 V)
66	Uziemienie czujników TPS	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Około 0 V
68	Czujnik TPS2	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał gazu zwolniony // wciśnięty, manualna skrzynia biegów na pierwszym 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; A/V i wentylator nagrzewnicy są włączone	1 4 V
72	Czujnik ECT	Silnik pracuje	0÷4,8 V, w zależności od temperatury
73 / 74 / 82 / 83	Uziemienie czujnika ECT/sondy lambda/czujnika APP1/APP2	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Około 0 V
85	Złącze diagnostyczne	Zapłon włączony, skaner odłączony	11 14 V
86	Autobus 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, automat w trybie "D", pedał gazu zwolniony // wciśnięty	Około 0,5 V // 4,2 V
94	Autobus CAN	Zapłon włączony	2,5 4,0 V
98	Aplikacja czujnika 2	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał gazu zwolniony // wciśnięty	0,3 0,6 V // 1,95 2,4 V
101	Światła stopu D/V	Pedał hamulca zwolniony // wciśnięty	0 V // 11 14 V
102	Czujnik PNP	Zapłon włączony, AT w położeniu "P" lub "N" (Ręczna skrzynia biegów w położeniu neutralnym)	Około 0 V
		Zapłon włączony, skrzynia biegów w innych pozycjach	11 ÷14 V
103	Wyjście obrotomierza (modele z AT)	Silnik jest rozgrzany i pracuje na biegu jałowym	Wyjście obrotomierza (modele z AT) na X/X (napięcie zasilania 10÷11)
		Silnik pracuje z prędkością 2000 obr./min	Wyjście obrotomierza (modele z AT) przy 2000 obr/min (napięcie 10 11 V)
104	Przekaźnik przepustnicy	Zapłon wyłączony // włączony	11 14 V // 0 1 V
106	Czujnik aplikacji 1	Silnik wyłączony, zapłon włączony, pedał gazu zwolniony // wciśnięty	0,6 0,9 V // 3,9 4,7 V
109	Wyłącznik zapłonu	Zapłon wyłączony // włączony	0 V // 11 14 V
111	Przekaźnik ECM	W ciągu // 5 s po wyłączeniu silnika (zapłon wyłączony)	0 1 V // 11 14 V
113	Przekaźnik pompy paliwa	W ciągu // 1 s po włączeniu zapłonu	0 1 V // 11 14 V
115, 116	Masa ECM	Silnik pracuje z prędkością X/X	Uziemienie silnika
119, 120	Moc ECM	Zapłon włączony	11 14 V
121	Zasilanie rezerwowe ECM	Zapłon wyłączony	11 14 V

Notatka. Powyżej pokazano przebiegi wyświetlane na skanerze Nissana. Wartość podziału skali wskazana jest pod każdym oscylogramem.

Multimetry cyfrowe doskonale nadają się do badania statycznych obwodów elektrycznych, a także do rejestracji powolnych zmian monitorowanych parametrów. Przy przeprowadzaniu badań dynamicznych na pracującym silniku, a także przy ustalaniu przyczyn okresowych awarii, oscyloskop staje się narzędziem absolutnie niezbędnym.

Niektóre oscyloskopy umożliwiają zapisywanie oscylogramów we wbudowanym module pamięci, a następnie drukowanie wyników lub kopiowanie ich na nośniki cyfrowe w środowisku stacjonarnym.

Oscyloskop umożliwia obserwację sygnałów okresowych i pomiar charakterystyki impulsów prostokątnych, a także poziomów wolno zmieniających się napięć. Oscyloskop może być używany do:

• Wykrywanie niestabilnych awarii;
• Sprawdzanie efektów wprowadzonych poprawek;
• Monitorowanie aktywności sondy lambda;
• Analiza sygnałów generowanych przez sondę lambda, której odchylenie parametrów od normy jest bezwarunkowym dowodem nieprawidłowego funkcjonowania układu sterowania jako całości – z drugiej strony prawidłowy kształt impulsów wydawanych przez sonda lambda może służyć jako niezawodna gwarancja braku naruszeń w układzie sterowania.

Niezawodność i łatwość obsługi nowoczesnych oscyloskopów nie wymaga od operatora specjalnej wiedzy i doświadczenia. Interpretację uzyskanych informacji można łatwo przeprowadzić poprzez proste wizualne porównanie oscylogramów zarejestrowanych podczas testu z podanymi poniżej zależnościami czasowymi, typowymi dla różnych czujników i elementów wykonawczych samochodowych układów sterowania.

Okresowe parametry sygnału

Charakterystyka sygnału arbitralnego

Każdy sygnał zarejestrowany za pomocą oscyloskopu można opisać za pomocą następujących podstawowych parametrów:

• amplituda – różnica pomiędzy maksymalnym i minimalnym napięciem (V) sygnału w danym okresie;
• okres – czas trwania cyklu sygnału (ms);
• częstotliwość – liczba cykli na sekundę (Hz);
• szerokość – czas trwania impulsu prostokątnego (ms, μs);
• cykl pracy – stosunek okresu powtarzania do szerokości (w terminologii obcej stosuje się parametr odwrotnego współczynnika wypełnienia, tzw cykl pracy, wyrażone w %);
• przebieg – sekwencja impulsów prostokątnych, pojedynczych udarów, fal sinusoidalnych, impulsów piłokształtnych itp.

Zazwyczaj charakterystyka wadliwego urządzenia znacznie różni się od wzorcowej, co pozwala operatorowi łatwo i szybko wizualnie zidentyfikować uszkodzony komponent.

Sygnały prądu stałego – analizowane jest tylko napięcie sygnału.











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





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















Sygnały o modulowanej szerokości impulsu (PWM) – analizowana jest amplituda, częstotliwość, kształt sygnału i współczynnik wypełnienia impulsów okresowych.













Kształt sygnału wytwarzanego przez oscyloskop zależy od wielu różnych czynników i może się znacznie różnić.

W związku z powyższym, przed przystąpieniem do wymiany podejrzanego elementu, jeśli kształt zebranego sygnału diagnostycznego nie zgadza się z oscylogramem wzorcowym, należy dokładnie przeanalizować uzyskany wynik.

Woltaż

Poziom zerowy sygnału odniesienia nie może być traktowany jako bezwzględna wartość odniesienia; "zero" sygnału rzeczywistego, w zależności od konkretnych parametrów badanego obwodu, może zostać przesunięte względem wartości odniesienia; (patrz zakres 1 na ilustracji Sygnał cyfrowy) w pewnym akceptowalnym 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 zmieniać się w pewnych granicach w stosunku do wartości odniesienia (patrz zakres 2 na ilustracji Sygnał cyfrowy i 2 na ilustracji Sygnał analogowy).

W obwodach prądu stałego amplituda sygnału jest ograniczona przez napięcie zasilania. Przykładem jest obwód kontroli prędkości biegu jałowego (IAC), którego napięcie sygnałowe nie zmienia się w żaden sposób wraz z prędkością obrotową silnika.

W obwodach prądu przemiennego amplituda sygnału już wyraźnie zależy od częstotliwości źródła sygnału. Zatem amplituda sygnału wytwarzanego przez czujnik położenia wału korbowego (CKP) będzie rosnąć wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika.

Mając na uwadze powyższe, jeżeli amplituda sygnału zarejestrowanego za pomocą oscyloskopu okaże się zbyt mała lub wysoka (aż do odcięcia górnych poziomów), wystarczy przełączyć zakres pracy urządzenia poprzez przełączenie na odpowiednią skalę pomiarową.

Podczas sprawdzania obwodów ze sterowaniem elektronicznym (na przykład układ kontroli prędkości biegu jałowego) po wyłączeniu zasilania mogą wystąpić skoki napięcia (patrz 4 na ilustracji Sygnał cyfrowy), które można bezpiecznie zignorować analizując wyniki pomiarów.

(Zobacz oryginał w zasobie: NissanBook.ru)

Nie należy się także martwić pojawieniem się takich deformacji oscylogramu jak ukosowanie dolnej części krawędzi natarcia impulsów prostokątnych (patrz wartości 5 na ilustracji Sygnał cyfrowy), o ile oczywiście sam fakt spłaszczenia frontu nie jest oznaką nieprawidłowego działania badanego elementu.

Częstotliwość

Częstotliwość powtarzania impulsów sygnału zależy od częstotliwości roboczej źródła sygnału.

Kształt zarejestrowanego sygnału można edytować i doprowadzić do postaci dogodnej do analizy poprzez zmianę skali podstawy czasu obrazu na oscyloskopie.

Podczas obserwacji sygnałów w obwodach prądu przemiennego podstawa czasu oscyloskopu zależy od częstotliwości źródła sygnału (patrz pasmo 3 na ilustracji Sygnał analogowy), określana na podstawie prędkości obrotowej silnika.

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

W niektórych przypadkach charakterystyczne zmiany sygnału okazują się odzwierciedlone w stosunku do zależności odniesienia, co tłumaczy się odwracalnością polaryzacji połączenia odpowiedniego elementu i w przypadku braku zakazu zmiany polaryzacji połączenia można zignorowane w analizie.

Typowe sygnały z elementów sterujących silnika

Nowoczesne oscyloskopy wyposażone są najczęściej w dwa przewody sygnałowe sprzęgnięte z zestawem różnorodnych sond, co pozwala na podłączenie urządzenia do niemal każdego urządzenia.

Czerwony przewód jest podłączony do dodatniego zacisku oscyloskopu i zwykle jest podłączony do zacisku ECM. Czarny przewód należy podłączyć do odpowiednio uziemionego punktu (masy).

Wtryskiwacze

Skład mieszanki paliwowo-powietrznej w nowoczesnych elektronicznych układach wtrysku paliwa w samochodach jest kontrolowany poprzez terminową regulację czasu otwarcia elektrozaworów wtryskiwaczy.

Czas otwarcia wtryskiwaczy zależy od czasu trwania impulsów elektrycznych generowanych przez ECM i dostarczanych na wejście elektrozaworów. Czas trwania impulsu zwykle mieści się w określonym zakresie 1 14 ms.

Typowy oscylogram impulsu sterującego pracą wtryskiwacza pokazano na rysunku Wtryskiwacz paliwa. Często na oscylogramie można zaobserwować także serię krótkich pulsacji, które bezpośrednio następują po inicjującym ujemnym impulsie prostokątnym i utrzymujących elektrozawór 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 zmiany kształtu sygnału sterującego przy zmianie parametrów pracy silnika. Zatem czas trwania impulsów podczas rozruchu silnika na biegu jałowym powinien być nieco dłuższy niż wtedy, gdy jednostka pracuje na niskich obrotach. Zwiększeniu obrotów silnika powinno towarzyszyć odpowiednie wydłużenie czasu otwarcia wtryskiwaczy. Zależność ta jest szczególnie widoczna przy otwieraniu przepustnicy krótkimi naciśnięciami pedału gazu.

Za pomocą cienkiej sondy podłącz czerwony przewód oscyloskopu do zacisku wtryskiwacza ECM. Dokładnie uziemić sondę drugiego przewodu sygnałowego (czarnego) oscyloskopu.

Przeanalizuj kształt odczytanego sygnału podczas rozruchu silnika.

Po uruchomieniu silnika sprawdź kształt sygnału sterującego na biegu jałowym.

Gwałtownie wciskając pedał gazu podnieś obroty silnika do 3000 obr/min - czas trwania impulsów sterujących w momencie przyspieszania powinien zauważalnie wzrosnąć, po czym powinna nastąpić stabilizacja na poziomie równym lub nieco mniejszym od charakterystycznej prędkości biegu jałowego.

Szybkie dokręcenie przepustnicy powinno doprowadzić do wyprostowania oscylogramu, potwierdzając fakt, że wtryskiwacze zachodzą na siebie (dla systemów z odcięciem paliwa).

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

W układach wtryskowych, które nie wykorzystują wtryskiwacza zimnego rozruchu, przy rozruchu zimnego silnika wykorzystywane są dodatkowe impulsy sterujące, które pojawiają się na oscylogramie w postaci tętnienia 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
Prędkość biegu jałowego	1÷6
2000÷3000 obr./min.	1÷6
Pełny gaz	6÷ 35

Czujniki indukcyjne

1. Uruchomić silnik i porównać oscylogram pobrany z wyjścia czujnika indukcyjnego z wzorcowym pokazanym na rysunku.

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

Sonda lambda (czujnik tlenu)

Notatka. W tym podrozdziale przedstawiono oscylogramy typowe dla cyrkonowych sond lambda najczęściej stosowanych 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, oraz wysoki Poziom napięcia powstaje przy spalaniu mieszanki ubogiej, niski przy spalaniu mieszanki bogatej.

1. Podłącz oscyloskop między zaciskiem sondy lambda w ECM a masą.

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



3. Porównaj oscylogram wyświetlany na ekranie miernika z oscylogramem pokazanym na ilustracji.

4. Jeżeli mierzony sygnał nie ma charakteru fali, lecz ma zależność liniową, to w zależności od poziomu napięcia wskazuje to na nadmierne nadmierne wyczerpanie (0÷0,15 V) lub ponowne wzbogacenie (0,6 1 V) mieszanka paliwowo-powietrzna.

5. Jeżeli na biegu jałowym silnika pojawia się normalny sygnał przypominający falę, spróbuj kilka razy mocno wcisnąć pedał gazu - wahania sygnału nie powinny przekraczać zakresu 0 1 V.

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

Sygnał zapłonu na wyjściu modułu zapłonowego

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

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



3. Na ekranie oscyloskopu powinna zostać wyświetlona sekwencja prostokątnych impulsów prądu stałego. Porównaj kształt odebranego sygnału z sygnałem odniesienia, zwracając szczególną uwagę na zgodność parametrów takich jak amplituda, częstotliwość i kształt impulsu.

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

Uzwojenie pierwotne cewki zapłonowej

1. Podłączyć oscyloskop pomiędzy zacisk cewki zapłonowej a masę.

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



3. Porównaj kształt odbieranego sygnału z sygnałem odniesienia - dodatnie udary napięcia powinny mieć stałą amplitudę.

4. Nierówne przepięcia mogą być spowodowane nadmierną rezystancją uzwojenia wtórnego, a także nieprawidłowym działaniem przewodu we/wy cewki.