Diagnose sensoren en actuatoren

Technische vorming 15 B:
Diagnose sensoren en actuatoren
Inhoud
• Diagnose sensoren
• Diagnose actuatoren
• Multimetergebruik tijdens tussenkomst (praktijkgedeelte)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Diagnose sensoren
• Toerentalsensor en positiesensor BDP
• Positiesensor
• Druksensor
• Luchtmassameters
• Temperatuursensor
• Lambdasonde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Toerentalsensor en positiesensor BDP
• Toerentalsensor krukas
• Positiesensor nokkenas
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Toerentalsensor en positiesensor BDP
• Motormanagement informeren over
toerental en positie 1e cilinder
1
• Krukassensor: inductief
• Nokkenassensor: hall
• Krukassensor (1):
•
motorstop
• Nokkenassensor (2):
•
start niet maar geen probleem bij draaiende
motor
2
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Toerentalsensor krukas
• 2 of 3 draden (3e voor isolatie)
• Produceert wisselstroom
• Controleer signaal en/of interne
weerstand sensor
• Let op voor kortsluiting met
isolatiedraad
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor nokkenas
• 3 draden:
– voeding 5 of 12 V
– massa
– bloksignaal
• Controleer voeding en massa van
sensor
• Controleer uitgangssignaal
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor nokkenas
• Bloksignaal (hallsensor)
• Signaal constant 0 V: draad door of aan massa
• Signaal constant 5 V: sensor ziet doel niet
• Signaal tussen 0 V en 5 V: sensor in kortsluiting
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor
• Positiesensor gasklep of E-GAZ
• Positiesensor pedaal
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor gasklep of E-GAZ
• Meet positie van gasklep afhankelijk
van positie gaspedaal
• Bestaat uit twee potentiometers
• Eerste sensor defect: verlies van een
aantal functies maar normale werking
• Tweede sensor defect: verhoogd
toerental
• Stekker 4 tot 6 draden
– 1 massa (bruin)
– 2 voedingen 5 V (rood)
– 2 signalen (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor gasklep of E-GAZ
• 2 omgekeerde signalen
• Voorbeeld:
– 1e signaal: 0,5 V tot 4,5 V
– 2e signaal: 4,5 V tot 0,5 V
• Te controleren:
– 5 V tweemaal aanwezig
– aanwezigheid massa’s
– waarden signalen
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor pedaal
• Meet positie pedaal
• Sensor met 2 potentiometers
• 6-polige stekker
• Eerste sensor defect: normaal
functionerend maar langzaam
optrekkend
• Tweede sensor defect: verhoogd
toerental
– 2 massa’s (bruin)
– 2 voedingen 5 V (rood)
– 2 signalen (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Positiesensor pedaal
• 2 signalen: één signaal is de
helft van het tweede
• Voorbeeld:
– 1e signaal: 1 V à 4 V
– 2e signaal: 0,5 V à 2 V
• Controles:
– 5 V tweemaal aanwezig
– aanwezigheid massa’s
– waarden signalen
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Druksensor
• Raildruksensor
• Druksensor inlaatlucht
• Differentiële druksensor
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Raildruksensor
• Op de rail
1 Elektrische aansluitingen
2 Omzettingsschakeling
• Doel: brandstofdruk in rail meedelen aan
motormanagement
3 Membraan met
sensorelement
4 Hogedrukaansluiting
5 Montageschroefdraad
• 3-polige stekker
• Defect: vaste waarde in rail en verminderd
vermogen
– massa (bruin)
– voeding 5 V (rood)
– signaal (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Raildruksensor
• Uitgangsspanning stijgt bij stijgende
druk
• Voorbeeld:
– contact: 0,5 V
– stationair: ongeveer 1,2 V
– drukafhankelijk: van 1,2 V tot 4,5 V
• Te controleren:
– aanwezigheid 5 V
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Druksensor inlaatlucht
• Op inlaatspruitstuk
• Doel: geeft luchtdrukvullings-informatie
aan motormanagement
• 3 of 4-polige stekker (met
luchttemperatuursensor in )
• Defect: vaste drukwaarde (VGT) en
daardoor verminderd vermogen
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Druksensor inlaatlucht
• Uitgangsspanning stijgt bij stijgende druk
• Voorbeeld:
– contact: 0,5 V
– stationair: ongeveer 1,6 V
– drukafhankelijk: van 1,6 tot 4,5 V
• Controles:
– aanwezigheid 5 V
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Differentiële druksensor
• In motorcompartiment
• Meet drukverschil tussen ingang en
uitgang roetpartikelfilter
• 3-polige stekker
• Defect: cyclische regeneratie
naargelang de afgelegde kilometers
sinds oplichten MIL-lamp
– massa (bruin)
– rood 5V (rood)
– signaal (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Differentiële druksensor
• De uitgangsspanning stijgt als de verschildruk stijgt
• Voorbeeld:
– zwak verschil: 0,5 V
– belangrijk verschil: 4,5 V
• Controles:
– aanwezigheid 5 V
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameters
• Luchtmassameter HFM5
• Luchtmassameter HFM6
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM5
• Aan uitgang luchtfilter
• Levert aan motormanagement
informatie over luchthoeveelheid die de
motor toelaat
• 4 tot 6-polige stekker (met
luchttemperatuursensor)
• Defect: motormanagement gebruikt
vervangingswaarde
–
–
–
–
massa (bruin)
voeding 5 V (blauw)
signaal (groen)
voeding 12 V (rood)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM5
• Uitgangsspanning stijgt bij stijgende
luchtmassa
• Voorbeeld:
– contact: 0,5 V
– stationair: ongeveer 1,4 V
– afhankelijk van luchtdebiet: van 1,4 tot + 4 V
• Controles:
– aanwezigheid 5 V
– aanwezigheid 12 V
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM6
• Aan uitgang luchtfilter
• Levert aan motormanagement informatie
over luchtinlaathoeveelheid van de motor
• Digitale signalen
• 4-polige stekker
• Defect: motormanagement gebruikt
vervangingswaarde
–
–
–
–
massa (bruin)
voeding 12 V (rood)
signaal luchttemperatuur (paars)
luchtmassasignaal (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM6
• Uitgaande signalen zijn digitaal (PWM)
• Voorbeeld:
–
luchtdebiet: vaste spanningswaarde maar met mulimeter meetbare variabele frequentiewaarde (Hz)
–
luchttemperatuur: vaste frequentie en variabele spanning die niet met multimeter meetbaar is
• Controles:
–
aanwezigheid 12 V
–
aanwezigheid massa
–
frequentiewaarde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM6
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM6
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchtmassameter HFM6
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Temperatuursensors
• Luchttemperatuursensor
• Brandstoftemperatuursensor
• Temperatuursensor koelvloeistof
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Luchttemperatuursensor
• Meestal gecombineerd met luchtmassameter
en/of turbodruksensor
• Levert aan motormanagement informatie over
luchtinlaattemperatuur van de motor
• Defect: motormanagement gebruikt
vervangwaarde
– massa (bruin)
– signaal luchttemperatuur (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
• Uitgangsspanning daalt bij stijgende
temperatuur (NTC)
• Controles:
– aanwezigheid 5 V (afgekoppelde
 sensor)
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
– sensorweerstand
Weerstand (kohms)
Luchttemperatuursensor
70
60
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
80
100
Temperatuur (°C)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
120
140
Brandstoftemperatuursensor
• Op de terugvoer van de verstuivers
• Levert aan motormangement informatie over de
brandstoftemperatuur na compressie
• 2-polige stekker
• Defect: motormanagement gebruikt een vaste
vervangwaarde met vermogensbeperking
(verminderde gecomprimeerde brandstof– massa (bruin)
hoeveelheid)
– signaal brandstoftemperatuur (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
• Uitgangsspanning daalt bij stijgende
temperatuur (NTC)
• Controles:
– aanwezigheid 5 V (afgekoppeld sensor)
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
– sensorweerstand
Weeerstand (kohms)
Brandstoftemperatuursensor
70
60
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
80
100
Temperatuur (°C)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
120
140
Temperatuursensor koelvloeistof
• Aan uitgang motorblok en soms een tweede aan
de uitgang van de radiator
• Levert aan motormanagement koelvloeistoftemperatuur voor inspuiting en uitlaatgasrecirculatie
• 2-polige stekker
• Defect:
• gebruikt waarde van tweede sensor of
vervangingswaarde (ventilator in werking)
– massa (bruin)
– signaal koelvloeistoftemperatuur (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
• Uitgangsspanning daalt als de
temperatuur stijgt (NTC)
• Controles:
– aanwezigheid 5 V (afgekoppelde sensor)
– aanwezigheid massa
– signaalwaarde
– sensorweerstand
Weerstand (kohms)
Temperatuursensor koelvloeistof
70
60
50
40
30
20
10
0
0
20
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
40
60
80
100
Temperatuur (°C)
120
140
Lambdasondes
• Lambdasonde
• Breedbandlambdasonde
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Lambdasonde
• Voor en na de katalysator
• Informeert motormanagement over
zuurstofhoeveelheid in uitlaatgassen
• 4-polige stekker
•
• Verwarming verplicht (gepulseerde massa)
• Defect: bij draaiende motor MIL-lamp aan
- voeding verwarming (rood)
- massa verwarming(blauw)
- signaal (groen)
- massa signaal (groen)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Lambdasonde
• Sinusoïdaal signaal
– maximale spanning 900 mv
– minimale spanning 100 mv
• Lambda 1 = 450 mv
• Rijk mengsel = 900 mv
• Arm mengsel = 100 mv
Buitenlucht
Uitlaat
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Breedbandlambdasonde
• Aan uitgang spruitstuk
• Informeert motormanagement over
zuurstofhoeveelheid in uitlaatgassen
• 6-polige stekker
•
• Verwarming verplicht (gepulseerde massa)
• Defect: bij draaiende motor MIL-lamp aan
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Breedbandlambdasonde
• Continu signaal
• Lambda 1 = 0 mA
• Rijk mengsel = negatief ampérage
• Arm mengsel = positief ampérage
• Meting langs de baan moeilijk te doen,
maar verwarmingscircuit kan gecontroleerd
worden
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Diagnose actuatoren
• Raildrukregelaar
• Drukregelklep
• Turbodrukregelklep met variabele geometrie
• Pneumatische EGR-klep
• Elektrische EGR-klep
• Ontsteking en inspuiting
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Pulsbreedtemodulatie (PWM)
• Gemeten aan uitgang actuator
• Massasignaal gepulseerd door
motorstuureenheid
• Constante frequentie  variabele cyclus
• In functie van de toepassing van de massa
variabele gemiddelde voeding
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Controle sturing actuator
• Aansluiting:
– 12-volt batterij of alternatorspanning
12V14V
– door ECU gepulseerde massa
• Controles:
– weerstand spoel
– aanwezigheid voeding
– activiteitspercentage
1V12V
• Eventuele metingen:
– 12 V – 12 V: 0 % actief
– 12 V – 6 V: 50 % actief
– 12 V – 1 V: 100 % actief
– Voeding 12 V (rood)
– Gepulseerde massa (blauw)
– 12 V – 0 V: breuk spoel
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Berekening activiteitspercentage
• Ingangsspanning – uitgangsspanning = activiteitsspanning
– voorbeeld: 14 V – 6 V = 8 V
• Activiteitsspanning: uitgangsspanning X 100 =
activiteitspercentage
– Voorbeeld: 8 V : 14 V = 0,57 X 100 = 57 %
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Raildrukregelaar
• Regelt hogedruk in rail door terugvoer
te sperren
• In rust: helemaal open
• Defect: minimale druk
• Montage: op pomp of op rail
• Bestuurd door ECU in functie van:
– raildruk
– vraag bestuurder (pedaal)
• Aansluiting:
– 12-volt batterij of alternatorspanning
– door ECU gepulseerde massa
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Drukregelklep
• Regelt door hogedrukpomp samen-gedrukte
hoeveelheid brandstof door de aanvoer te
blokkeren
• In rust: helemaal open
• Defect: maximale druk
• Montage: op pomp
• Bestuurd door ECU in functie van:
– raildruk
– vraag bestuurder (pedaal)
• Aansluiting:
– 12-volt batterij of alternatorspanning
– door ECU gepulseerde massa
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Turbodrukregelklep met variabele geometrie
• Regelt via onderdruk de positie van
pneumatische bediening van de variabele
geometrie
• Rust: helemaal open
• Defect: druk en toerental beperkt
• Bestuurd door ECU in functie van:
– luchtinlaatdruk
– toegelaten luchtdebiet
– toerental
• Aansluiting pneumatische elektroklep:
– 12-volt batterij of alternatorspanning
– door ECU gepulseerde massa
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Turbodrukregelklep met variabele geometrie
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Pneumatische EGR-klep
• Regelt via onderdruk de positie van de
EGR-klep via een driewegs-elektroklep
• Rust: klep gesloten
• Open geblokkeerd: moeilijk starten,
zwarte rook en moeilijke acceleratie
• Bestuurd door de ECU in functie van:
– motortoerental (<3000tr/min)
– motortemperatuur
– positie pedaal
– informatie lambdasonde
• Aansluiting pneumatische elektroklep:
– 12-volt batterij of alternatorspanning
– door ECU gepulseerde massa
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Elektrische EGR-klep
• Regelt de positie van de EGR-klep via
elektrische actuator met positiesensor
• Rust: klep gesloten
• Open geblokkeerd: moeilijk starten, zwarte
rook en moeilijke acceleratie
• Gestuurd door ECU in functie van:
– motortoerental (<3000tr/min)
– motortemperatuur
– positie pedaal
– informatie lambdasonde
• Aansluiting actuator:
– 12-volt batterij of alternatorspanning
– door ECU gepulseerde massa
– 5 V sensor
– massa
– positiesignaal
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Benzineverstuivers
• Gemeenschappelijke 12-voltsvoeding via
zekering
• Sturing verstuiver via een massa afkomstig
van de motorstuureenheid
• Signaal van nokkenassensor
• (sequentiële inspuiting)
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Ontstekingsbobines
• Unitaire bobine voeding laagspanningscircuit 12 V
• Sturing verstuiver via motorstuureenheid
• Sturingssignaal van nokkenas- en krukassensor
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN
Multimetergebruik tijdens tussenkomst
(praktijkgedeelte)
• Controle drukvullingssysteem
• Controle uitlaatgasrecirculatiesysteem
• Controle brandstofdrukcircuit common rail
• Controle sensoren die informatie leveren bij motorstart
• Controle roetpartikelfiltersysteem
• Controle ontsteking
• Controle inspuiting
 Touring : Sensoren en actuatoren D/2006/9987/S15BN