Понимание пятивольтовых опорных сигналов

Jun 14, 2023

Старая поговорка в компьютерном бизнесе гласит: «Мусор на входе, мусор на выходе». В процессе диагностики мы иногда забываем, что модули управления двигателем (ECM) OBD II не могут функционировать, если они не собирают и не обрабатывают точно данные от 5-вольтовых эталонных датчиков. Большинство датчиков управления двигателем представляют собой двухпроводные цепи, содержащие опорный 5-вольтовый провод и обратный сигнальный провод, или трехпроводные цепи, содержащие 5-вольтовый обратный сигнальный провод и вспомогательный провод заземления.

В этом месяце я буду использовать два старых тематических исследования, в том числе Jeep Cherokee Sport 1997 года и коммерческий фургон Chevy 2002 года, чтобы предоставить два реальных примера того, как двух- и трехпроводные датчики могут вызывать перебои в работе обогащенной смеси.

Основная концепция проста: опорное напряжение 5 В проходит через датчик, содержащий сопротивление, которое меняется в зависимости от изменений температуры, давления или положения. Из-за этого переменного сопротивления напряжение обратного сигнала на блок управления двигателем всегда меньше опорного напряжения.

Данные управления двигателем, такие как температура впускного воздуха (IAT), температура охлаждающей жидкости двигателя (ECT), положение дроссельной заслонки (TP), массовый расход воздуха (MAF), барометрическое давление (BARO), датчик кислорода (O2), положение коленчатого вала (CKP), распределительный вал. положение (CMP), система изменения фаз газораспределения (VVT), уровень топлива и другие датчики двигателя, связанные с OBD II, используются для управления картами искры двигателя, топлива и дроссельной заслонки. Система управления двигателем также может собирать косвенные данные от модулей ABS (скорость автомобиля) и трансмиссии (диапазон передач) для расчета искры, подачи топлива и положения дроссельной заслонки.

Модуль ECM обнаруживает неисправности датчиков и устанавливает коды, сравнивая или «рационализируя» входные данные связанных датчиков. Например, данные датчиков охлаждающей жидкости, окружающего воздуха, температуры аккумулятора, моторного масла и трансмиссионной жидкости должны быть почти одинаковыми после ночного «холодного замачивания». Если один датчик выходит за пределы диапазона из-за неправильной калибровки, ECM устанавливает код для этого датчика, сравнивая его с остальными тремя или четырьмя входными данными.

«Критерии включения» для конкретного кода описывают условия, при которых код будет установлен. В некоторых случаях датчику может потребоваться два цикла езды, чтобы загорелся индикатор проверки двигателя (CE). В других случаях программное обеспечение ECM, контролирующее автономный датчик, может не обнаружить неисправность из-за отсутствия полных данных.

Когда система датчиков правильно отслеживает данные, ECM автоматически настраивает карты зажигания и топлива, а также открытия дроссельной заслонки в соответствии с желаемыми настройками. Когда один или несколько датчиков выходят из строя, мы начинаем замечать различные периодические и постоянные нарушения управляемости. Это случается редко, но если один датчик закорачивает опорное напряжение 5 В на массу, ECM может прибегнуть к использованию «вялого» режима двигателя, что резко снижает мощность.

Чтобы проиллюстрировать основополагающий аспект диагностики двухпроводных датчиков, давайте рассмотрим один из моих тематических исследований, посвященный Jeep Cherokee Sport 1997 года выпуска с 4,0-литровым двигателем, у которого возникла жалоба на остановку двигателя примерно через 10 минут после холодного запуска (см. фото 1 ). После 30-минутного горячего замачивания он работал нормально.

Базовая диагностика датчика ECT включает в себя обнаружение разомкнутой цепи, отображающее -40° F в потоке данных ECT и температуру между 250° и 300° F, если опорный и обратный провода сигнала закорочены вместе. Выходящие за пределы калибровки ECT обнаруживаются в процессе рационализации. (см. фото 2)

Как вы могли догадаться, это была проблема отсутствия кода, которая сбивала с толку два предыдущих магазина. Насколько я помню, в одной мастерской заменили регулятор холостого хода (IAC), а в другой заменили кислородный датчик, потому что выхлоп «пахнул насыщенным».

Лучший способ диагностики периодических жалоб на управляемость — получить и сохранить все соответствующие коды и данные на сканирующем приборе, выбрать запись данных или меню «фильм» и провести тест-драйв автомобиля. Анализируя поток данных, мне пришло в голову, что примерно через 10 минут работы температура охлаждающей жидкости двигателя едва поднялась выше температуры окружающей среды.