Меню

Как эбу управляет холостым ходом

Режим принудительного холостого хода инжекторного двигателя

На примере инжекторного двигателя 2111 с системой управления (ЭСУД) Январь 5.1 под нормы токсичности Евро-2 (нейтрализатор и один датчик кислорода) разберемся как осуществляется его работа на режиме принудительного холостого хода.

Для начала определим, что такое принудительный холостой ход для чего он нужен, и когда он наступает.

Что такое принудительный холостой ход?

Принудительный холостой ход (ПХХ) — это режим работы двигателя при котором автомобиль движется по инерции с включенной передачей, дроссельная заслонка при этом полностью закрыта (педаль газа отпущена), а частота оборотов коленчатого вала выше оборотов холостого хода. Например, при движении «накатом» (под горку или на ровном участке дороги), торможении двигателем, или при переключении передач.

Для чего необходим принудительный холостой ход?

Принудительный холостой ход необходим для снижения токсичности выхлопа двигателя автомобиля и уменьшения расхода топлива, так при закрытой дроссельной заслонке топливная смесь поступающая в цилиндры двигателя сильно переобогащается. Достигается это за счет отключения подачи топлива в двигатель на этом режиме.

Как работает система управления инжекторным двигателем на ПХХ?

На принудительном холостом ходу работа двигателя происходит за счет вращения колес. С них крутящий момент передается на коробку и через сцепление на коленчатый вал двигателя. Подачи топлива в цилиндры и ее воспламенение не происходит.

Наступление режима ПХХ и отключение подачи топлива блок управления системы управления (ЭБУ) определят по нескольким признакам.

Дроссельная заслонка полностью закрыта

(сигнал с датчика положения дроссельной заслонки — ДПДЗ)

Движение определенного объема воздуха в двигатель имеется

(сигнал с датчика массового расхода воздуха — ДМРВ)

Двигатель прогрет до рабочей температуры

(сигнал с датчика температуры — ДТОЖ)

Автомобиль движется

(сигнал с датчика скорости — ДС)

Обороты коленчатого вала превышают обороты холостого хода (сигнал с датчика положения коленчатого вала — ДПКВ)

При наличии перечисленных признаков ЭБУ отключает подачу топлива через форсунки. При этом канал подачи воздуха под дроссельную заслонку через регулятор холостого хода открыт. Запорная игла РХХ выставляется блоком управления в такое положение, чтобы в случае перехода на режим холостого хода (ХХ), если, например, водитель выключил передачу, обеспечить требуемое количество воздуха для нормальной работы двигателя на ХХ и предотвратить провалы и подергивания.

Переход с режима ПХХ на режим ХХ происходит при частоте вращения коленчатого вала равном: обороты на холостом ходу (650-750 об/мин) плюс 25 процентов от этой цифры.

Как только хотя бы один из признаков будет нарушен подача топлива включается снова. Например, водитель нажал на педаль газа, дроссельная заслонка приоткрылась, сигнал с ДПДЗ изменился, ЭБУ включает подачу топлива.

Примечания и дополнения

Режим принудительного холостого хода присутствует не только на инжекторных двигателях, но и на карбюраторных. Там за отключение подачи топлива в двигатель через систему холостого хода отвечает система ЭПХХ карбюратора. Подробнее «Режим принудительного холостого хода карбюраторного двигателя».

Источник

Как эбу управляет холостым ходом

Все, что описано ниже, справедливо только для исправного двигателя. При проблемах с ГК или клапанами, данная методика не поможет. Определить целесообразность данных изменений можно косвенно, подняв давление топлива в системе с помощью пережимания обратки. Если ХХ выровняется, значит можно смело приступать к «чиповке», если нет – двигатель нуждается в серьезном ремонте.

Замечено, что если на исправном двигателе хотя бы немного обогатить смесь на ХХ, то он выравнивается и начинает работать ровно и стабильно. Но для того, что бы можно было произвольно устанавливать состав смеси на ХХ, необходимо вывести режим холостого хода из зоны лямбда – регулирования.

Рассмотрим подробно процесс настройки на конкретном примере, с использованием программы-редактора ChipTuningPro:

Калибровка находится в секции «Лямбда Регулирование» – « Условие выхода из регулирования (ISS= 1 ) ».

Дополнительно (но необязательно) можно подправить реализуемый угол, запретив ЭБУ выставлять отрицательные углы. Для этого необходимо изменить две 3 D таблицы. Таблицу «Минимальный УОЗ» выставить в 0 всю поверхность, в таблице «Минимальный рассчетный УОЗ» выставить в 0 все отрацательные значения, не трогая положительных, как показано ниже:

После записи в ЭБУ обновленной прошивки, которую уже с полным основанием можно назвать «тюнинговой», заводим двигатель, наслаждаеся ровным ХХ, прогреваем до рабочей температуры и подключаем диагностику. В ней мы должны увидеть и убедиться, что на ХХ признака регулирования по ДК нет, но он появляется при перегазовках.

Следующим шагом устанавливаем «коридор» признака ХХ по дросселю. Для этого правим две таблицы «Положение открытого дросселя» и «Положение закрытого дросселя».

И, наконец, самое главное, запрещаем лямбда-регулирование на ХХ, задав программе невыполнимые условия для включения регулирования на ХХ.

Все, цель достигнута.

Статья является вольным пересказом сочинения «Делаем красивых холостой ход на 797 » (це) Том.

Источник

Регулятор холостого хода: назначение и ремонт РХХ

В упрощенном виде регулятор холостого хода позволяет работать двигателю при запуске и последующих остановках авто, например, на перекрестках. Он подает недостающее количество воздуха в топливную смесь инжектора для нормальной работы непрогретого мотора или во время остановки машины без глушения двигателя.

Назначение регулятора РХХ

Используется регулятор холостого хода исключительно в электронных системах зажигания:

По результатам сигналов датчика воздуха контроллер принимает решение о дополнительном обогащении топливной смеси воздухом, игнорируя в этот момент показания датчика дроссельной заслонки.

Фишка на РХХ передает сигнал от ЭБУ, в регуляторе холостого хода открывается обводной канал, по которому проходит воздух в инжекторе либо дополнительное топливо в дизеле. Обороты мотора выравниваются, снижается износ поршневой и коленвала.

Принцип действия

В карбюраторных моторах проблему обогащения смеси при запуске ДВС решала пусковая ручка и регулировочные шайбы. С возникновением электронного зажигания этим занимается регулятор холостого хода в комплексе с остальными датчиками и ЭБУ. Его принцип работы выглядит следующим образом:

Кроме того, ЭБУ получает сигналы о температуре охлаждающей жидкости и масла в системе. При запуске в холодное время года необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры, чтобы снизить износ деталей трения, поэтому канал РХХ приоткрывается для обогащения смеси инжектору, даже без нажатия педали газа водителем.

В момент старта алгоритм работы следующий:

Количество обратных шагов запрограммировано в прошивке прибора. Например, у модификаций Basch на прогретом ДВС оно составляет 50 шагов, Январь – 120 шагов, соответственно. В общей сложности ход штока разбит на 250 шагов, чем дальше он вытянулся из обмоток шагового электродвигателя, тем большее количество шагов отсчитает ЭБУ. При покупке нового РХХ расстояние от фланца посадочного до иглы штока должно быть 23 мм ровно.

Инжектор

Для работы инжекторного двигателя не годится чистый бензин, поэтому на входе коллектора установлена дроссельная заслонка с индивидуальным датчиком ее положения в каждый момент времени. При запуске мотора или во время остановки машины с работающим двигателем происходит следующее:

Фактически в процессе участвует несколько устройств системы электронного зажигания. Если машина глохнет или присутствуют симптомы прочих неисправностей, диагностика производится вручную, поскольку обратной связи (самодиагностики) данный прибор не имеет.

В дизельном моторе дроссельной заслонки нет, регулятор холостого хода бесполезен, используются другие способы регулировки малых оборотов.

Конструктивные особенности

На этапе возникновения ДХХ эксплуатировались соленоидные и роторные датчики холостого хода. Они имели два положения по аналогии с вентилем – Открыто/Закрыто, что снижало эффективность регулировок оборотов двигателя. В настоящее время их заменил 4-х шаговый клапан со ступенчатыми регулировками подачи по байпасу.

Если разобрать РХХ, можно увидеть, что он собран из четырех деталей:

При подаче напряжения на одну из четырех обмоток катушка намагничивается, взаимодействует с магнитным кольцом, перемещает шток в одно из четырех положений. Соответственно, количество поломок этого электроприбора максимально ограничено:

Датчик позиционируется производителями, как «расходник», то есть считается условно не ремонтопригодным. Дешевле заменить целиком, чем разбирать и ремонтировать отдельные детали. Если их нет в продаже, нужно вытачивать самостоятельно.

Однако первую причину можно устранить собственными силами – при отключенном разъеме снимаем регулятор, чтобы почистить обводной канал универсальным спреем WD-40.

Читайте также:  Глушитель на ниву своими руками фото

Место установки

Зная принцип действия РХХ, определить, где находится клапан, очень просто – возле дроссельной заслонки и датчика ее пространственного положения ДПДЗ.

Крайне редко датчик приклеивается к корпусу заслонки на лак, в остальных случаях прибор фиксируется двумя винтами, для которых имеются посадочные отверстия. Основной задачей, как отрегулировать при установке РХХ клапан своими руками, является именно обеспечение расстояния 23 мм от иглы до фланца посадочного.

Перед тем, как снять регулятор для замены, следует изучить маркировку. Взаимозаменяемыми считаются РХХ с маркировками 01/03 или 02/04. Если поставить 02 вместо 01 или 03, работать прибор будет некорректно.

Схема подключения

На регулятор холостого хода приходит единственный жгут из четырех проводов от ЭБУ. Ниже приведена схема распределения по обмоткам электродвигателя.

Основной проблемой является диагностика датчика своими силами. Просто подать напряжение для проверки работоспособности на его клеммы не получится, так как ЭБУ делает это импульсно. Обмотки горят очень редко, чаще встречаются механические неисправности, например, изогнутый шток либо засорившийся канал байпаса

В СТО датчик проверяют на стендах, способных воспроизвести импульс ЭБУ. Даже имея мультиметр, автолюбитель сможет лишь убедиться в целостности обмоток и отсутствии замыкания между ними, не более того.

Признаки выхода из строя

Основными симптомами того, что датчик холостого хода работает некорректно, являются:

Внимание: Указанные симптомы не являются причиной поломки РХХ на 100%, так как схожи с выходом из строя датчика заслонки ДПДЗ. Однако в последнем варианте загорается ошибка Check, а регулятор холостых оборотов с контрольной системой двигателя не связан, самодиагностики не имеет.

Диагностика РХХ

В идеале диагностика регулятора должна производиться на стенде, который сможет воспроизвести импульсы бортового компьютера. На практике это дорого, используются бюджетные способы проверки. В любом случае алгоритм действий на начальном этапе одинаковый:

Дальнейшие шаги отличаются для разных методов проверки.

Проверка вручную

Простейшим методом, как проверить РХХ в электронной системе распределения впуска, является ручная диагностика (потребуется помощник):

Другими словами, проверяется работоспособность штока, владелец убеждается, что эта деталь не погнута, не заклинивает внутри клапана. Однако, это не дает 100% гарантий, что данная модификация РХХ полностью соответствует прошивке ЭБУ контроллера. Игла выдвигается, но на неизвестную величину. В первом случае проверяется разъем, во втором – штекер, маркировка имеется только на штекере.

При классическом варианте проверки «от простого к сложному» этот этап является начальным, дальше следует проверить целостность проводов и катушек, состояние байпасного канала, износ иглы. Только после указанных действий можно собрать самодельный стенд с импульсной подачей напряжения для комплексной диагностики РХХ.

Диагностика мультиметром

На этом этапе понадобится тестер РХХ проверяется этим прибором в двух режимах:

Внимание: настройка РХХ производится автоматически бортовым компьютером после каждого подключения штекера прибора в разъем. После демонтажа рекомендуется смазывать байпасный канал спреем WD-40 для его прочистки. Эта мера является профилактической, даже в отсутствии загрязнения обводного канала, в разрыве которого и стоит регулятор.

Импульсная проверка на самодельном стенде

Поскольку стенд стоит 1 500 – 1800 рублей, а регулятор 300 – 500 рублей, покупка прибора экономически не выгодна рядовому пользователю. Простая схема без микрочипов приведена ниже:

Использование чистящего средства позволит восстановить работоспособность штока, но только при засорах. Если эта деталь согнута, нужно заменить регулятор целиком.

Основные неисправности

Вышеприведенные признаки неисправности обычно возникают в случаях:

Проверка вышеуказанными способами выявляет все причины неполадки. При каждой разборке регулятора или дроссельного узла рекомендуется чистить РХХ специальными жидкостями/спреями.

Очистка иглы и обводного канала

Для обеспечения доступа к деталям клапана требуется снятие РХХ по технологии:

Внимание: Разбирать регулятор не нужно, достаточно обрызгать пружинку и шток с иглой спреем WD-40, дождаться высыхания, прочистив в это же время обводной канал дросселя.

Регулировка производится самим контроллером бортовой сети. Однако для стабильной работы двигателя следует проверить расстояние от посадочного фланца до выступающего конуса иглы. По умолчанию оно должно быть 23 мм.

Нюансы выбора датчика холостого хода

Оригинальный датчик холостого хода имеет маркировку по типу ХХ-ХХХХХХХ-ХХ. Последние две цифры указывают метку совместимости:

Даже в оригинальных регуляторах не помешает дополнительно смазать РХХ смесью литола и WD-40 (пружинка и шток). Поскольку замена РХХ своими руками востребована автолюбителями, существуют контрафактные регуляторы, которые можно опознать по признакам:

Поскольку установка всегда производится собственными силами, смажьте шток и пружинку дополнительно для увеличения эксплуатационного ресурса РХХ и всего двигателя.

Таким образом, электромагнитный клапан РХХ ценой 300 – 500 рублей лучше иметь в запасе, чтобы произвести замену в полевых условиях для нормализации холостого хода ДВС. Указанные методы диагностики позволят определить неисправность регулятора и забившегося обводного канала дроссельной заслонки.

Источник

Датчик (регулятор) холостого хода (РХХ)

Данная система обеспечивает стабильную работу двигателя на холостом ходу (ХХ), когда полностью закрыта дроссельная заслонка акселератора.

Одним из основных элементов этой системы является электромагнитный клапан холостого хода, называемый также «электропневмоклапан», «электромагнитный клапан», «регулятор холостого хода».

Назначение клапана ХХ

Клапан холостого хода обеспечивает поступление топливо-воздушной смеси во входной коллектор двигателя по отдельному дополнительному каналу ХХ в обход дроссельной заслонки, управляемой педалью акселератора.

В зависимости от типа двигателя клапан холостого хода регулирует подачу либо топлива, либо воздуха.

В карбюраторных и дизельных двигателях он управляет подачей во входной коллектор топлива, необходимого для стабильных холостых оборотов двигателя.

В бензиновых инжекторных двигателях обеспечивает подачу нужного количества воздуха.

Как работает РХХ

Итак, выше было рассмотрено, для чего необходим регулятор холостого хода. Всё, что было описано, можно реализовать лишь в том случае, если на холостом ходу осуществить подачу воздуха, минуя дроссельную заслонку. Происходит это при помощи байпасного канала. В зависимости от того, насколько открыт этот канал, подача воздуха изменяется. Обратите внимание на то, что при неисправностях регулятора холостого хода лампа «check engine» не загорается в большинстве случаев. И помните, что регулятор – это не датчик. РХХ – это исполнительный механизм, так как он ничего не измеряет.

При использовании байпасного РХХ возникает единственный недостаток — он всегда старается стабилизировать обороты коленчатого вала. Правда, во время движения необходимость в этом практически отпадает, так как необходимо стабилизировать обороты лишь во время переключения скоростей либо торможения.

Принцип работы клапана ХХ

По своей сути клапан холостого хода является электромеханическим исполнительным устройством, работающем под управлением электронного блока, подающего электрические сигналы на его открытие или закрытие.

При этом происходит изменение диаметра проходного сечения канала ХХ, подающего во впускной коллектор двигателя необходимое количество топлива или воздуха.

В бензиновых карбюраторных двигателях электромагнитный клапан ХХ установлен непосредственно в корпусе карбюратора и входит в систему экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) топливной системы.

Управление работой клапана ХХ осуществляет блок управления ЭПХХ, установленный в моторном отсеке автомобиля.

При включении зажигания с блока управления подается питание на электромагнитный клапан, который открывается и обеспечивает подачу бензина по каналу ХХ во впускной коллектор двигателя.

При выключении зажигания клапан холостого хода обесточивается и перекрывает подачу топлива.

Для регулировки объема топлива, подаваемого по каналу холостого хода, в нем установлен регулировочный винт, называемый «винт холостого хода».

В бензиновых инжекторных двигателях клапан холостого хода, чаще называемый «регулятор ХХ», монтируется в корпусе дроссельной заслонки и входит в систему электронного управления двигателя (ЭСУД).

Его работой управляет электронный блок ЭБУ (контроллер), расположенный, как правило, в салоне автомобиля под передней панелью.

Блок управления фиксирует сигналы от датчиков, контролирующих отдельные параметры работы двигателя, обрабатывает полученную информацию и выдает управляющий сигнал на регулятор холостого хода.

По команде от блока ЭБУ регулятор ХХ увеличивает или уменьшает объем подаваемого через него воздуха во входной коллектор двигателя, обеспечивая заданные обороты ХХ.

В дизельных двигателях клапан холостого хода устанавливается в корпусе топливного насоса высокого давления (ТНВД) и также как в инжекторе подключен к блоку управления ЭБУ двигателем, расположенном в моторном отсеке.

Читайте также:  Когда вылетает шаровая на жигулях

Но при этом он регулирует подачу в цилиндры топлива, а не воздуха, обеспечивая необходимые обороты на холостом ходу.

Для чего нужен РХХ

Каждый раз, когда вы выключаете передачу и отпускаете педаль газа, по логике вещей, двигатель должен бы остановиться, но этого не происходит. Более того, мотор продолжает работать на определенных оборотах, самостоятельно поддерживая их. Если вам захочется включить печку, что-либо из электрооборудования машины на холостом ходу, то обороты двигателя будут автоматически увеличены. А педаль-то газа никто не трогает. Следовательно, подача воздуха в двигатель осуществляется в обход дроссельной заслонки. Вот за эту подачу, как раз и отвечает РХХ. И хотя это устройство характерно для двигателей с непосредственным впрыском топлива, у карбюраторных систем существует отдаленный аналог. Он называется электромагнитный клапан. Вот только регулирует этот клапан подачу топлива через канал холостого хода. А подача воздуха на холостом ходу в карбюраторных автомобилях регулируется руками, при помощи специальных винтов на карбюраторе. И для этой процедуры нужно дополнительное оборудование, ну и необходимые знания, конечно.

Как выглядит РХХ для Лада Калина

Помимо поддержания стабильности работы двигателя на холостом ходу, РХХ отвечает за прогревочные обороты мотора. Так, если двигатель холодный, то он на холостом ходу работает на более высоких оборотах, благодаря чему, осуществляется быстрый прогрев системы, а значит, вы быстрее сможете ехать. Кроме того, регулятор холостого хода включается в работу, когда вы бросаете педаль газа, чтобы нажать на тормоз. Именно благодаря РХХ, двигатель не глохнет в подобных ситуациях.

Еще одна важная функция регулятора холостого хода заключается в том, что с его помощью электроника предотвращает работу мотора на обедненной смеси. Что очень вредно как для самого двигателя, так и негативно сказывается на расходе топлива. Вот таковы в общих чертах, функции регулятора холостого хода.

Статья в тему: Самостоятельная замена расширительного бачка на автомобиле «Лада Приора»

Основные виды и устройство клапанов ХХ

В зависимости от типа двигателя применяются три основных вида электромагнитных клапанов:

Соленоидный вариант представляет собой электромагнит в виде втягивающей катушки с сердечником, установленным на входе в канал холостого хода.

При подаче питания на катушку сердечник втягивается, открывая проходное отверстие канала.

При обесточивании катушки сердечник возвращается в начальное положение, запирая канал.

Роторный тип клапана работает по такому же принципу, как и соленоидный. Но вместо сердечника используется ротор, который вращается в разных направлениях, плавно изменяя сечение проходного канала холостого хода.

При этом применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), предусматривающая высокую частоту подачи управляющих сигналов на открытие или закрытие клапана.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Как работает система автоматической парковки Park Assist

Шаговый клапан холостого хода, по сути, это электродвигатель, выполненный в виде кольцевого магнита и четырех обмоток.

Управляющие сигналы от блока ЭБУ подаются поочередно на одну из обмоток, в результате чего вращается ротор, плавно изменяющий сечение проходного канала от его полного открытия до полного закрытия.

Виды регуляторов холостого хода

По своей сути, регулятор холостого хода, это клапан который открывает или закрывает подачу воздуха в систему, по так называемому, «байпасному каналу». Название происходит от английского bypass – идти в обход. В данном случае, воздух подается в обход дроссельной заслонки. Собственно разновидности РХХ, это различные способы открывания и закрывания такого клапана. Сам клапан представляет собой конусообразную иголку, которая входит в отверстие, перекрывая его, или же напротив выходит из отверстия, соответственно открывая доступ воздуху.

Как выглядит РХХ на Chevrolet Lanos

В современных автомобилях в основном применяются три типа регуляторов холостого хода:

Соленоидные РХХ, имеют достаточно простое устройство и принцип работы. Когда на соленоид подается рабочее напряжение, его сердечник втягивается, тем самым, открывая канал подачи воздуха. При отключении соленоида сердечник возвращается на место, перекрывая bypass канал. Но такие устройства имеют лишь два положения – открыто и закрыто. А потому, для тонкой регулировки подачи воздуха в них используется изменение частоты подачи управляющих импульсов. Сердечник с высокой скоростью двигается вперед и назад, тем самым обеспечивая нужное количество воздуха.

В роторных РХХ для открывания и закрывания клапана применяется ротор. Для тонкой регулировки подачи воздуха, здесь так же используют частотно-импульсный тип управления. Просто, вместо соленоида клапан приводит в движение, вращающийся ротор.

Ну а шаговый регулятор холостого хода в своей конструкции имеет кольцевой магнит и четыре обмотки. Вот на эти-то обмотки поочередно и подается напряжение, благодаря чему, вращается управляющий ротор. Собственно, шаговый электродвигатель известен давно и широко применяется в различной технике.

В принципе, нельзя однозначно сказать, какой из типов РХХ лучше или хуже. Это часть сложной и вариативной системы, а потому, оценивать стоит именно надежность и эффективность всей системы, а не отдельного ее элемента.

Признаки неисправности клапана ХХ и его устранение

Неисправный клапан холостого хода может вызывать:

Работоспособность электромагнитного клапана холостого хода карбюраторных двигателей можно проверить самостоятельно по легкому щелчку электромагнита в момент включения зажигания.

Для инжекторных и дизельных двигателей, работающих под управлением блока ЭБУ, его неисправность может быть выявлена с помощью диагностического оборудования.

О поломках и проблемах с РХХ

Для начала, давайте разберемся с признаками того, что регулятор холостого хода работает не штатно или не работает вообще. В целом, симптоматика нарушений здесь сходна с поломками датчиков:

Статья в тему: Ремонт и замена замка зажигания

Достаточно выразительным отличием в случае поломки РХХ, является отсутствие светового сигнала – Check Engine. А в общем, симптомы достаточно распространенные. Изменение оборотов или вообще остановка двигателя на холостом ходу. Отсутствие реакции мотора при включении печки, кондиционера, или иного навесного оборудования, опять-таки на холостом ходу. Остановка двигателя при отпускании педали газа. При появлении одного или нескольких подобных симптомов, имеет смысл проверить работу регулятора холостого хода. Но помните, контроль его работы, другими словами, обратная связь осуществляется обычно при помощи датчика коленвала или датчика распредвала, а значит, проблемы возможно возникают в них.

Грязный РХХ на Daewoo Matiz

Основными причинами отказа регулятора холостого хода, следует считать проблемы с проводкой, собственно выход из строя самого датчика – когда сгорает обмотка или происходит механическая поломка, а так же причиной отказа РХХ может быть то, что он банально засорился. Промывают регулятор холостого хода, обычно при помощи средства для промывки карбюраторов, но подойдет и WD 40. Если вы снимали РХХ или даже меняли его, необходимо произвести калибровку датчика. Для этого, как правило, нужно обесточить электронный блок управления двигателем, установить и подключить РХХ, а затем подать напряжение на ЭБУ. После этого, включаете зажигание на пять – десять секунд, за это время, электроника откалибрует РХХ.

Вообще говоря, считается, что регулятор холостого хода должен пройти весь моторесурс двигателя без проблем, но реальность, как это обычно бывает, далека от идеала.

Микрошаговый драйвер A3967 для тестера РХХ автомобиля

Продолжение предыдущего обзора о применении NE555 Теперь к нему добавился микрошаговый драйвер A3967 и что в итоге получилось. Плату прислали в приличном герметичном антистатическом пакете


Содержимое


Китайцы не стали гадать, какие пины будут использованы, поэтому просто добавили гребёнку в пакетик — типа откуси сколько тебе надо и запаяй куда требуется. Это вполне нормальное решение, однако требуется пайка, что может отпугнуть некоторых потребителей. Сама плата


Монтаж аккуратный, флюс привычно недомыт Описание подключения от width=»682″ height=»414″[/img] Для простейшего управления, достаточно подключить питание Power In (6-30В), двигатель Motor Coil (обе катушки), входные сигналы Step Input (Шаг) и Direction Input (Направление). Остальные сигналы используются по необходимости. Даташит микросхемы драйвера A3967 Если хотите почитать о шаговых двигателях, приведу несколько ссылок Книга о шаговых двигателях О принципах управления Наглядно работа шаговых двигателей Щёлкните на изображении — именно так работает биполярный шаговый двигатель в полушаговом режиме Драйвер позволяет управлять биполярным шаговым двигателем (ШД) в следующих режимах: Полушаговый

Читайте также:  Как замкнуть реле стартера ваз 21099

— на обмотки подаются импульсы с полной амплитудой питающего напряжения, сдвинутые по фазе на 90 градусов. Это самый распространённый метод управления ШД, имеющий следующие недостатки — повышенный нагрев на малых скоростях, низкая точность позиционирования, повышенный шум работы (щелчки шагов).
Полушаговый с токоограничением
— на обмотки подаются импульсы ШИМ для ограничения тока через обмотки независимо от питающего напряжения и сопротивления обмоток, сдвинутые по фазе на 90 градусов. Недостатки — низкая точность позиционирования, повышенный шум работы (щелчки шагов + писк ШИМ даже без вращения).
Микрошаговый
— похож на предыдущий, но форма тока через обмотки напоминает синусоиду с заданной точностью. Поддерживаются микрошаговые режимы 1/2, 1/4 и 1/8. Недостатки — писк ШИМ, который при медленном вращении постоянно изменяется, т.к. изменяется ток обмоток. Вот так забавно пищит двигатель у меня

Реальная схема платы драйвера


Драйвер имеет широкий диапазон питающего напряжения 6-30В и выдаёт на двигатель максимальный ток 750мА На плате уже имеется стабилизатор напряжения для питания логики +5В либо +3,3В (при установке соответствующей перемычки) Кроме того, стоят датчики тока в цепи питания обмоток и регулятор уставки тока, позволяющий задавать его в пределах 280мА — 830мА

Ну и наконец, для чего-же я его использовал? Был изготовлен тестер РХХ (Регулятор Холостого Хода), который как раз представляет собой биполярный шаговый двигатель. Некоторые автовладельцы и авторемонтники РХХ по ошибке называют датчиком. Почти в любом бензиновом инжекторном авто стоит РХХ, который поддерживает установленные обороты двигателя на холостом ходу за счет изменения количества воздуха, подаваемого в двигатель при закрытом дросселе. РХХ расположен на дроссельном патрубке и представляет собой шаговый двигатель анкерного типа с двумя обмотками. Через червячную передачу вращательное движение шагового двигателя преобразуется в поступательное движение штока. Конусная часть штока располагается в канале подачи воздуха для обеспечения регулирования холостого хода двигателя. Шток регулятора выдвигается или втягивается в зависимости от управляющего сигнала контроллера. Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, управляя количеством воздуха, подаваемым в обход закрытой дроссельной заслонки. В полностью выдвинутом положении, конусная часть штока перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании клапан обеспечивает расход воздуха, пропорциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла. На прогретом двигателе контроллер, управляя перемещением штока, поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки.

Плата была немного доработана для конкретного применения: — Установлены резисторы подтяжки 10кОм на входы Step и Direction, чтобы зафиксировать уровень при коммутации цепи — Сдвинута вниз уставка токоограничения на 170мА — 500мА при помощи добавочного резистора до подстроечника, т.к. рабочий ток РХХ всего 180-200мА

Полная схема готового устройства совместно с генератором NE555


Дополнительно в цепи питания поставлен диод защиты от обратной полярности. Питается генератор от стабилизатора платы драйвера. Нагрев платы драйвера незначителен. В качестве тестового двигателя, использовал PXX 21203-1148300-04 от Нивы


После сборки на столе, проверил работу во всех режимах и в итоге выбрал микрошаг 1/8, наладил частоту генератора и токоограничение драйвера на уровне 180мА Полученная осциллограмма тока в обмотках действительно напоминает синусоиду


Показать форму тока сразу в обоих обмотках не могу, т.к. осциллограф не работает с дифференциальными сигналами и имеет общую массу. Амплитуда напряжений импульсов на обмотках равна питающему напряжению за вычетом падения напряжения на драйвере, т.к. он работает исключительно в ключевом режиме.

Для многих радиолюбителей, основная проблема — изготовить корпус для получения законченного изделия. Свои корпуса из чего только не делал: картон, гетинакс, текстолит, жесть, пластиковые коробочки (мыльницы, распаячные коробки). Сейчас чаще стараюсь брать готовые корпуса из старых устройств и приборов. На этот раз попался под руку старое неисправное промышленное реле времени ВЛ-64.


Внутренности были удалены, переменный резистор 15кОм оставлен — он пригодился вместо нижнего резистора генератора для оперативной подстройки частоты


Все компоненты неплохо там разместились, платы закреплял термоклеем.


Кнопку взял КМ-1, тумблеры МТ1

Получилось как-то так

Видео работы тестера РХХ на столе

Видео работы тестера РХХ на автомобиле

За видео просьба не пинать, других рук не имею… В дальнейшем, расширю функционал — добавлю возможность проверки топливных форсунок.

Вывод: данный драйвер неплохо подходит для качественного управления маломощным биполярным шаговым двигателем. Если нужен более мощный драйвер — присмотритесь например к этому A4988 (A4983)

Производится проверка РХХ-60 в составе двигателя и автономно. 1 Методика проверки регулятора холостого хода в составе двигателя. 1.1 Проверка осуществляется с использованием диагностического тестера DST2. 1.2 Описание проверок: 1) Прибор DST2 используется в режиме управления оборотами холостого хода для открытия и закрытия заслонки регулятора холостого хода. Заслонка должна плавно перемещаться в заданном диапазоне. В случае задания низких оборотов холостого хода (ниже 700 об/мин) двигатель может заглохнуть. Это нормально и не свидетельствует о неисправности. Открытие заслонки приводит к увеличению оборотов холостого хода. На прогретом моторе открытие заслонки сверх ее диапазона регулирования (обороты двигателя выше 2000 об/мин) вызывает автоколебания частоты вращения, вызванные реализацией процедуры отключения топливоподачи при режимных переходах. Это также является нормальным. 2) Прибор DST2 используется для задания оборотов холостого хода, которыми управляет регулятор. Блок управления выдает команды для получения заданных оборотов. 1.3 Диагностическая информация: Пониженные, нестабильные или повышенные обороты холостого хода могут быть вызваны неисправностями, которые не могут быть компенсированы регулятором холостого хода. Количество шагов по прибору DST2, выходящие за пределы регулирования холостого хода, будут более 110, если обороты занижены, и меньше 30 шагов, если обороты холостого хода завышены. Для устранения неисправностей, не относящихся к регулятору холостого хода, проверьте топливную систему двигателя и датчик массового расхода воздуха. При кодах неисправности 161, 162, 163, 164, 165, 166 по прибору DST2 произведите автономную проверку регулятора по п.п. 2.1 — 2.4 настоящей методики. 2 Методика автономной проверки регулятора холостого хода РХХ-60. 2.1 Произвести внешний осмотр регулятора на отсутствие внешних повреждений. Заслонка регулятора должна свободно перемещаться под действием инерции при резком вращении корпуса регулятора относительно продольной оси. Рекламации не рассматриваются: при наличии повреждения корпуса регулятора, пластмассового основания, контактов разъема, нарушения целостности пломбировки; при наличии на подвижной заслонке большого нагара, приводящего к задеванию за корпус (окружные царапины на заслонке); при наличии сильного загрязнения внутренних поверхностей регулятора, выявленного после разборки; при наличии на поверхности заслонки следов механических повреждений от воздействия острыми твердыми предметами; на регуляторы, на поверхности заслонки которых визуально выявляются песок или пыль; на промытые регуляторы, содержащие остатки растворителя или наличие масляной пленки на поверхности заслонки или на внутренних поверхностях регулятора. После снятия с двигателя регулятор должен быть упакован в полиэтиленовый пакет для исключения инородных воздействий, попадания песка и пыли на поверхность «заслонка-корпус» в период хранения и транспортировки на предприятие изготовитель.

2.2 Проверить сопротивление обмоток регулятора. Сопротивление между контактами 1-2 и 2-3 регулятора должно быть в пределах 12 ± 2 Ом (см. рис.1). 2.3 Проверить отсутствие замыкания между обмотками регулятора и корпусом регулятора. Убедиться в отсутствии замыкания между контактами 1, 2, 3 регулятора и корпусом регулятора, измерив последовательно сопротивление между контактом 1 и корпусом регулятора, между контактом 2 и корпусом регулятора, а затем между контактом 3 и корпусом регулятора. Сопротивление между контактами регулятора и корпусом должно быть не менее 1 МОм. 2.4 Проверить работоспособность регулятора. Присоединить к контакту 2 регулятора + 12В от источника питания или аккумулятора, а к контакту 3 регулятора — минус источника питания или аккумулятора. Заслонка регулятора должна полностью открыться. При подключении к контакту 1 регулятора минус источника питания или аккумулятора (при отключенном контакте 3) заслонка регулятора должна полностью закрыться.

Источник