Kontrola signálov na konektore ECM (Nissan Micra K12)

Kolíky konektora ECM (zo strany elektrického vedenia)

Nižšie sú uvedené testovacie podmienky a zodpovedajúce signály získané z kontaktov konektora ECM.

Kontaktovať	Zariadenie	Podmienky	Signál
1	ECM uzemnenie	Motor beží rýchlosťou X/X	Uzemnenie motora
2	Post-katalytický ohrievač lambda sondy	Zahriaty motor beží rýchlosťou maximálne 3800 ot./min	0÷1 V
		Motor vypnutý (zapaľovanie zapnuté) alebo motor beží pri otáčkach nad 3800 ot./min	11÷14 V
3	Výkon relé ovládača škrtiacej klapky	Zapaľovanie zapnuté	11÷14 V
4 (5)	Aktivátor škrtiacej klapky v zatvorenej (otvorenej) polohe	Motor je vypnutý, zapaľovanie je zapnuté, plynový pedál je uvoľnený, manuálna prevodovka zaradená na 1. prevodový stupeň (AT v režime "D")	Signál aktivátora škrtiacej klapky v uzavretej polohe (napätie 0÷14 V) Signál otvorenia škrtiacej klapky (napätie 0÷14 V)
13	CKP snímač	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Signál snímača CKP na X/X (priemerné napätie 3V)
		Motor beží pri 2000 ot./min	Signál snímača CKP pri 2000 ot./min (priemerné napätie 3V)
14	CKP snímač	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	CMP snímač signálu na X/X (u 1 až 4 V)
		Motor beží pri 2000 ot./min	Signál snímača CMP pri 2000 ot./min (napätie 1÷4 V)
15	Senzor klepania	Motor beží rýchlosťou X/X	Asi 2,5V
16	Postkatalytická lambda sonda	Motor je zahriaty a beží pri otáčkach nie vyšších ako 3600 ot./min	0÷1 V
19	Regulačný ventil na čistenie absorbéra	Motor beží rýchlosťou X/X	Signál regulačného ventilu preplachovania absorbéra e/m až studený/c (napätie 11÷14 V)
		Motor beží pri 2000 ot./min	Signál z riadiaceho ventilu čistenia absorbéra pri 2000 ot./min (priemerné napätie 10V)
22, 23, 41, 42	Injektor č.3,1,4,2 resp	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Signál vstrekovača do C/C (napätie 11÷14 V)
		Motor je zahriaty a beží pri 2000 ot./min	Signál vstrekovača pri 2000 ot./min (napätie 11÷14 V)
24	Predkatalytický ohrievač lambda sondy	Motor je zahriaty a beží pri otáčkach nie vyšších ako 3600 ot./min	Signál z predkatalytického ohrievača lambda sondy pri rýchlostiach nepresahujúcich 3600 ot./min (priemerné napätie 7V)
		Motor je zahriaty a beží v otáčkach nad 3600 ot./min	11÷14 V
29 // 30	Uzemnenie snímača CMP // CKP	Motor beží rýchlosťou X/X	Asi 0 V
34	Snímač IAT	Motor beží	0÷4,8 V, v závislosti od teploty
35	Predkatalytická lambda sonda	Motor je zahriaty a beží pri 2000 ot./min	0÷1 V (periodická zmena)
45	Napájanie snímača	Zapaľovanie zapnuté	Asi 5V
46 // 47	Napájanie pre snímač tlaku chladiva K/V // snímač TPS	Zapaľovanie zapnuté	Asi 5V
49	Senzor TPS 1	Motor je vypnutý, zapaľovanie je zapnuté, plynový pedál je uvoľnený // zošliapnutý, manuálna prevodovka zaradená 1. prevodový stupeň (AT v režime "D")	Viac ako 0,36 V // menej ako 4,75 V
51	Senzor MAP	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Asi 1,5 V
		Motor je zahriaty a beží pri 2000 ot./min	Asi 1,2 V
54 // 56 // 57	Uzemnenie snímača klepania // MAP // snímača tlaku chladiacej kvapaliny K/V	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Asi 0 V
60, 61, 79, 80	Signál zapaľovania vo valci č. 3,1,4,2 resp	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Signál zapaľovania do X/X (napätie 0÷0,1 V)
		Motor je zahriaty a beží pri 2000 ot./min	Signál zapaľovania pri 2000 ot./min. (napätie 0÷0,2 V)
62	Riadiaci ventil časovania vstupného ventilu	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Signál e/m ovládacieho ventilu časovania sacieho ventilu do X/X (napätie 11÷14 V)
		Keď sa otáčky zahriateho motora zvýšia na 2000 ot./min	Signál e/m ovládacieho ventilu časovania sacieho ventilu pri 2000 ot./min (napätie 11÷14 V)
66	Uzemnenie snímačov TPS	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Asi 0 V
68	Senzor TPS 2	Motor je vypnutý, zapaľovanie je zapnuté, plynový pedál je uvoľnený // zošliapnutý, manuálna prevodovka zaradená 1. prevodový stupeň (AT v režime "D")	Menej ako 4,75 V // viac ako 0,36 V
69	Senzor tlaku chladiva	Motor je teplý a beží; A/V a ventilátor ohrievača sú zapnuté	1÷4 V
72	ECT senzor	Motor beží	0÷4,8 V, v závislosti od teploty
73 / 74 / 82 / 83	Uzemnenie ECT snímača/lambda sondy/APP1/APP2 snímača	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Asi 0 V
85	Diagnostický konektor	Zapaľovanie zapnuté, skener odpojený	11÷14 V
86	CAN zbernica	Zapaľovanie zapnuté	1,0÷2,5 V
90 / 91	Napájanie snímača APP1/APP2	Zapaľovanie zapnuté	Asi 5V
92	Výstup snímača TPS (modely s AT)	Motor je vypnutý, zapaľovanie je zapnuté, AT je v režime "D", plynový pedál je uvoľnený // stlačený	Približne 0,5 V // 4,2 V
94	CAN zbernica	Zapaľovanie zapnuté	2,5÷4,0 V
98	Senzor APP 2	Motor vypnutý, zapaľovanie zapnuté, plynový pedál uvoľnený // stlačený	0,3÷0,6 V // 1,95÷2,4 V
101	D/V brzdové svetlá	Brzdový pedál uvoľnený // stlačený	0 V // 11÷14 V
102	Snímač PNP	Zapaľovanie zapnuté, AT v polohe "P" alebo "N" (Manuálna prevodovka v neutrálnej polohe)	Asi 0 V
		Zapaľovanie zapnuté, prevodovka v iných polohách	11 ÷14 V
103	Výstup z tachometra (modely s AT)	Motor je zahriaty a beží na voľnobežných otáčkach	Výstup z tachometra (modely s AT) na X/X (napätie 10÷11 V)
		Motor beží pri 2000 ot./min	Výstup z tachometra (modely s AT) pri 2000 ot./min (napätie 10÷11 V)
104	Relé plynu	Zapaľovanie vypnuté // zapnuté	11÷14 V // 0÷1 V
106	Senzor APP 1	Motor vypnutý, zapaľovanie zapnuté, plynový pedál uvoľnený // stlačený	0,6÷0,9 V // 3,9÷4,7 V
109	Spínač zapaľovania	Zapaľovanie vypnuté // zapnuté	0 V // 11÷14 V
111	ECM relé	Do // 5 s po vypnutí motora (vypnuté zapaľovanie)	0÷1 V // 11÷14 V
113	Relé palivového čerpadla	Do // 1 s po zapnutí zapaľovania	0÷1 V // 11÷14 V
115, 116	ECM uzemnenie	Motor beží rýchlosťou X/X	Uzemnenie motora
119, 120	Výkon ECM	Zapaľovanie zapnuté	11÷14 V
121	Záložné napájanie ECM	Vypnuté zapaľovanie	11÷14 V

Poznámka. Krivky zobrazené na skenovacom nástroji Nissan sú zobrazené vyššie. Hodnota dielika stupnice je uvedená pod každým oscilogramom.

Digitálne multimetre sú skvelé na testovanie statických elektrických obvodov, ako aj na zaznamenávanie pomalých zmien sledovaných parametrov. Pri vykonávaní dynamických testov vykonávaných na bežiacom motore, ako aj pri zisťovaní príčin periodických porúch sa osciloskop stáva absolútne nepostrádateľným nástrojom.

Niektoré osciloskopy umožňujú uložiť oscilogramy do vstavaného pamäťového modulu a následne výsledky vytlačiť alebo skopírovať na digitálne médium v stacionárnom prostredí.

Osciloskop vám umožňuje pozorovať periodické signály a merať charakteristiky impulzov štvorcových vĺn, ako aj úrovne pomaly sa meniacich napätí. Osciloskop je možné použiť na:

• Detekcia nestabilných porúch;
• Kontrola výsledkov vykonaných opráv;
• Monitorovanie aktivity lambda sondy;
• Analýza signálov generovaných lambda sondou, ktorej odchýlka parametrov od normy je bezpodmienečným dôkazom poruchy vo fungovaní riadiaceho systému ako celku - na druhej strane správny tvar impulzov vydávaných lambda sonda môže slúžiť ako spoľahlivá záruka neprítomnosti porušení v riadiacom systéme.

Spoľahlivosť a jednoduchosť obsluhy moderných osciloskopov nevyžadujú od obsluhy špeciálne znalosti a skúsenosti. Interpretáciu získaných informácií je možné ľahko uskutočniť jednoduchým vizuálnym porovnaním oscilogramov nasnímaných počas testu s nižšie uvedenými časovými závislosťami, typickými pre rôzne snímače a akčné členy riadiacich systémov automobilov.

Parametre periodického signálu

Charakteristiky ľubovoľného signálu

Každý signál zaznamenaný pomocou osciloskopu možno opísať pomocou nasledujúcich základných parametrov:

• amplitúda – rozdiel medzi maximálnym a minimálnym napätím (V) signálu v rámci periódy;
• obdobie – trvanie cyklu signálu (ms);
• frekvencia – počet cyklov za sekundu (Hz);
• šírka – trvanie pravouhlého impulzu (ms, μs);
• pracovný cyklus – pomer periódy opakovania k šírke (V zahraničnej terminológii sa používa parameter inverzného pracovného cyklu, tzv pracovný cyklus, vyjadrené v %);
• priebeh – sled pravouhlých impulzov, jednotlivých rázov, sínusových vĺn, pílovitých impulzov atď.

Charakteristiky chybného zariadenia sa zvyčajne výrazne líšia od referenčného zariadenia, čo umožňuje operátorovi jednoducho a rýchlo vizuálne identifikovať chybný komponent.

DC signály – analyzuje sa len napätie signálu.











AC signály – analyzuje sa amplitúda, frekvencia a tvar signálu.



Frekvenčne modulované signály – analyzuje sa amplitúda, frekvencia, tvar signálu a šírka periodických impulzov.

















Signály s moduláciou šírky impulzu (PWM) – analyzuje sa amplitúda, frekvencia, tvar signálu a pracovný cyklus periodických impulzov.













Tvar signálu produkovaného osciloskopom závisí od mnohých rôznych faktorov a môže sa výrazne líšiť.

Vzhľadom na vyššie uvedené, skôr ako pristúpite k výmene podozrivého komponentu, ak tvar zozbieraného diagnostického signálu nezodpovedá referenčnému oscilogramu, mali by ste pozorne analyzovať získaný výsledok.

Napätie

Nulovú úroveň referenčného signálu nemožno považovať za absolútnu referenčnú hodnotu, v závislosti od konkrétnych parametrov testovaného obvodu môže byť "nula" vzhľadom na referenčnú hodnotu posunutá; (pozri rozsah 1 na obrázku Digitálny signál) v určitom prijateľnom rozsahu (pozri rozsah 2 na obrázku Digitálny signál a 1 na obrázku Analógový signál).

Úplná amplitúda signálu závisí od napájacieho napätia testovaného obvodu a môže sa tiež meniť vzhľadom na referenčnú hodnotu v rámci určitých limitov (pozri rozsah 2 na obrázku Digitálny signál a 2 na obrázku Analógový signál).

V jednosmerných obvodoch je amplitúda signálu obmedzená napájacím napätím. Príkladom je obvod riadenia otáčok voľnobehu (IAC), ktorého signálové napätie sa nijako nemení s otáčkami motora.

V obvodoch so striedavým prúdom už amplitúda signálu jednoznačne závisí od frekvencie zdroja signálu. Amplitúda signálu produkovaného snímačom polohy kľukového hriadeľa (CKP) sa teda bude zvyšovať so zvyšujúcimi sa otáčkami motora.

Vzhľadom na vyššie uvedené, ak sa ukáže, že amplitúda signálu zaznamenaného pomocou osciloskopu je príliš nízka alebo vysoká (až po odrezanie horných úrovní), stačí prepnúť prevádzkový rozsah prístroja prepnutím na príslušnú meraciu stupnicu.

Pri kontrole obvodov s elektronickým ovládaním (napríklad systém riadenia voľnobehu) pri vypnutí napájania môže dôjsť k prepätiu (pozri 4 na obrázku Digitálny signál), ktoré možno pri analýze výsledkov meraní bezpečne ignorovať.

Tiež by ste sa nemali obávať výskytu takých deformácií oscilogramu, ako je skosenie spodnej časti prednej hrany pravouhlých impulzov (pozri hodnoty 5 na obrázku Digitálny signál), pokiaľ, samozrejme, samotná skutočnosť sploštenia prednej časti nie je znakom poruchy vo fungovaní testovaného komponentu.

Frekvencia

Frekvencia opakovania signálových impulzov závisí od pracovnej frekvencie zdroja signálu.

Tvar zaznamenaného signálu je možné upravovať a priviesť do formy vhodnej na analýzu prepnutím stupnice časovej základne obrazu na osciloskope.

Pri pozorovaní signálov v striedavých obvodoch závisí časová základňa osciloskopu od frekvencie zdroja signálu (pozri pásmo 3 na obrázku Analógový signál), určené otáčkami motora.

Ako už bolo spomenuté vyššie, na uvedenie signálu do čitateľnej podoby stačí prepnúť stupnicu časovej základne osciloskopu.

V niektorých prípadoch sa charakteristické zmeny signálu odzrkadľujú vzhľadom na referenčné závislosti, čo sa vysvetľuje reverzibilitou polarity pripojenia zodpovedajúceho prvku a pri absencii zákazu zmeny polarity pripojenia sa môže v analýze ignorované.

Typické signály z komponentov riadenia motora

Moderné osciloskopy sú zvyčajne vybavené dvoma signálnymi vodičmi spojenými so sadou rôznych sond, čo vám umožňuje pripojiť zariadenie k takmer akémukoľvek zariadeniu.

Červený vodič je pripojený ku kladnej svorke osciloskopu a zvyčajne je pripojený ku svorke ECM. Čierny vodič by mal byť pripojený k správne uzemnenému bodu (uzemnenie).

Injektory

Zloženie zmesi vzduch-palivo v moderných automobilových elektronických systémoch vstrekovania paliva je riadené včasným nastavením doby otvorenia solenoidových ventilov vstrekovačov.

Trvanie otvorenia vstrekovačov je určené trvaním elektrických impulzov generovaných ECM a dodávaných na vstup solenoidových ventilov. Trvanie impulzov je zvyčajne v rámci rozsahu 1÷14 ms.

Typický oscilogram impulzu, ktorý riadi činnosť vstrekovača, je znázornený na obrázku Vstrekovač paliva. Na oscilograme môžete často pozorovať aj sériu krátkych pulzácií, ktoré bezprostredne nasledujú po iniciačnom negatívnom pravouhlom pulze a udržiavajú elektromagnetický ventil vstrekovača v otvorenom stave, ako aj prudký pozitívny nárast napätia sprevádzajúci moment zatvorenia ventilu.

Správnu funkciu ECM možno ľahko skontrolovať pomocou osciloskopu vizuálnym pozorovaním zmien tvaru riadiaceho signálu pri zmene prevádzkových parametrov motora. Trvanie impulzov pri vytáčaní motora pri voľnobežných otáčkach by teda malo byť o niečo dlhšie, ako keď agregát pracuje pri nízkych otáčkach. Zvýšenie otáčok motora by malo byť sprevádzané zodpovedajúcim predĺžením času, počas ktorého zostanú vstrekovače otvorené. Táto závislosť sa prejavuje najmä pri otvorení škrtiacej klapky krátkymi stlačeniami plynového pedálu.

Pomocou tenkej sondy pripojte červený vodič osciloskopu ku koncovke vstrekovača ECM. Bezpečne uzemnite sondu druhého signálneho vodiča (čierny) osciloskopu.

Analyzujte tvar načítaného signálu pri štartovaní motora.

Po naštartovaní motora skontrolujte tvar riadiaceho signálu pri voľnobežných otáčkach.

Prudkým stlačením plynového pedála zvýšte otáčky motora na 3 000 ot./min. - trvanie riadiacich impulzov v momente zrýchlenia by sa malo výrazne zvýšiť, po čom by nasledovala stabilizácia na úrovni rovnakej alebo o niečo menšej, ako je charakteristika voľnobežných otáčok.

Rýchle zatvorenie škrtiacej klapky by malo viesť k vyrovnaniu oscilogramu, čo potvrdzuje skutočnosť, že vstrekovače sa prekrývajú (pre systémy s prerušením dodávky paliva).

Pri studenom štarte potrebuje motor určité obohatenie zmesi vzduch-palivo, čo je zabezpečené automatickým predĺžením trvania otvárania vstrekovačov. Ako sa zahrieva, trvanie riadiacich impulzov na oscilograme by sa malo plynulo znižovať a postupne sa blížiť k hodnote typickej pre voľnobežné otáčky.

Vo vstrekovacích systémoch, ktoré nepoužívajú vstrekovač so studeným štartom, sa pri studenom štarte motora používajú dodatočné riadiace impulzy, ktoré sa na oscilograme objavujú vo forme vlniek s premenlivou dĺžkou.

Nižšie uvedená tabuľka ukazuje typickú závislosť trvania riadiacich impulzov pre otváranie vstrekovačov od prevádzkového stavu motora.

Stav motora	Trvanie riadiaceho impulzu, ms
Voľnobežné otáčky	1÷6
2000÷3000 ot./min.	1÷6
Plný plyn	6÷ 35

Indukčné snímače

1. Naštartujte motor a porovnajte oscilogram získaný z výstupu indukčného snímača s referenčným na obrázku.

2. Zvýšenie otáčok motora by malo byť sprevádzané zvýšením amplitúdy impulzného signálu generovaného snímačom.

Lambda sonda (kyslíkový senzor)

Poznámka. Táto podkapitola poskytuje oscilogramy typické pre lambda sondy zirkónového typu najčastejšie používané na autách, ktoré nepoužívajú referenčné napätie 0,5 V. V poslednej dobe sú čoraz populárnejšie titánové snímače, ktorých rozsah prevádzkového signálu je 0÷5 V, a vysoká Úroveň napätia sa generuje pri spaľovaní chudobnej zmesi, nízka - keď sa spaľuje bohatá zmes.

1. Pripojte osciloskop medzi svorku lambda sondy na ECM a uzemnenie.

2. Uistite sa, že je motor zahriaty na normálnu prevádzkovú teplotu.



3. Porovnajte oscilogram zobrazený na obrazovke glukomera s referenčným na obrázku.

4. Ak meraný signál nie je vlnový, ale predstavuje lineárnu závislosť, potom to v závislosti od úrovne napätia indikuje nadmerné vyčerpanie (0÷0,15 V), alebo opätovné obohatenie (0,6÷1 V) zmes vzduchu a paliva.

5. Ak je pri voľnobežných otáčkach motora normálny vlnový signál, skúste niekoľkokrát prudko stlačiť plynový pedál - kolísanie signálu by nemalo presiahnuť rozsah 0÷1 V.

6. Zvýšenie otáčok motora by malo byť sprevádzané zvýšením amplitúdy signálu, poklesom znížením.

Signál zapaľovania na výstupe zapaľovacieho modulu

1. Pripojte osciloskop medzi svorku zapaľovacieho modulu na ECM a uzemnenie.

2. Zahrejte motor na normálnu prevádzkovú teplotu a nechajte ho bežať na voľnobeh.



3. Na obrazovke osciloskopu by sa mala zobraziť sekvencia obdĺžnikových jednosmerných impulzov. Porovnajte tvar prijatého signálu s referenčným, pričom venujte veľkú pozornosť zhode parametrov, ako je amplitúda, frekvencia a tvar impulzu.

4. So zvyšovaním otáčok motora by sa mala priamo úmerne zvyšovať frekvencia signálu.

Primárne vinutie zapaľovacej cievky

1. Pripojte osciloskop medzi svorku zapaľovacej cievky a uzemnenie.

2. Zahrejte motor na normálnu prevádzkovú teplotu a nechajte ho bežať na voľnobeh.



3. Porovnajte tvar prijatého signálu s referenčným - kladné napäťové rázy by mali mať konštantnú amplitúdu.

4. Nerovnomerné rázy môžu byť spôsobené nadmerným odporom sekundárneho vinutia, ako aj poruchou I/O vodiča cievky.