Stroom meten door de injector (indirecte injectie)

Download meting

Actuatorinformatie

Type: Indirecte injectie
Voeding: 12 V vanaf systeemrelais
Signaaltype: Frequentie- en duty cycle-variërend
Signaalniveau: 0 A tot 1 A

Werking van de injector

Een injector spuit brandstof onder druk in het inlaatsysteem. Dit type injector is opgebouwd uit een metalen stift die door een veer tegen een kleine opening wordt gehouden. Om de metalen stift is een spoel aangebracht die met een spanning kan worden bekrachtigd. De stroom door de spoel wekt een magnetisch veld op dat de metalen stift van zijn zitting tilt, waardoor de injector opent. Zolang er stroom door de spoel loopt, blijft de metalen stift van zijn zitting getild. Als de stroom onderbroken wordt, zal de metalen stift zakken door de veerdruk, tot deze weer tegen de zitting aankomt. Door de hoge druk en de kleine opening in de injector wordt de brandstof tijdens het verlaten van de injector verneveld.

In de meeste gevallen wordt de injector gevoed vanuit een systeemrelais en schakelt de ECU de negatieve kant van de injector naar massa om de injector te bekrachtigen. In sommige gevallen doet het motormanagementsysteem de aansturing op de positieve kant van de injector waarbij de negatieve kant van de injector permanent op de massa is aangesloten.

Bij mono-point-injectie heeft de motor één injector die vlak voor de gasklep is geplaatst. Bij multi-point-injectie heeft de motor per cilinder een injector die in het inlaatspruitstuk is geplaatst, vlak voor de inlaatpoort van de cilinder.

Het moment van inspuiten wordt door de ECU bepaald aan de hand van stand van de motor. Hiervoor gebruikt de ECU het signaal van een krukassensor en eventueel het signaal van een nokkenassensor. De duur van inspuiten, de tijd dat de injector open staat, wordt bepaald door de ECU aan de hand van de motortemperatuur en het gevraagde vermogen.

Aansluiten van labscoop

De werking van de injector kan worden gecontroleerd door de volgende signalen te meten, zie figuur 1:

Kanaal Probe Spanning Meetbereik
1 Red probe Signaalspanning op de actuator 80 V
Black probe Massa op accuklem
2 Yellow probe Stroomtang positieve aansluiting 200 mV
Black probe Stroomtang negatieve aansluiting
Meetschema
Figuur 1: Meetschema
Meten aan een werkende injector
Figuur 2: Meten aan een werkende injector

De labscoop is met een Meetsnoer TP-C1812B en Backprobe TP-BP85 aangesloten op de injector. Voor de stroommeting is de Stroomtang TP-CC80 gebruikt en is via een Meetsnoer TP-C1812B op de labscoop aangesloten. De Stroomtang TP-CC80 is ingesteld op 20 A gelijkspanning en in deze stand geeft de stroomtang 100 mV af per 1 A. Om een juiste waarde in de meting te krijgen moet kanaal 2 ingesteld staan om het signaal van stroomtang 10x te versterken, dit kan ingesteld worden door in het popup-menu van kanaal 2 naar probe-instellingen te gaan en te kiezen voor 10x. In hetzelfde popup-menu kan de eenheid van kanaal 2 op Ampere worden gezet met het menu-item "Stel eenheid in...". De labscoop wordt in normale scoopmodus gebruikt.

Meten

In figuur 3 is het spanning- en stroomsignaal te zien van een injector tijdens stationair lopen van een warme motor. Dit signaal kan worden gedownload en gebruikt om de labscoop op de juiste manier in te stellen of als referentiesignaal.

Download injectorstroom-meting

Labscoopmeting aan injector

Figuur 3: Labscoopmeting aan injector

Het signaal van kanaal 1 (rood) is het spanningssignaal van de injector waarover meer te lezen is in het artikel over de injectorspanningsmeting. Kanaal 2 (geel) toont het signaal van de stroom die door de injector loopt. Op het moment dat de injector door de ECU aangestuurd wordt, t = 0, gaat er stroom lopen die meteen oploopt. De hoeveelheid stroom die door de spoel loopt, bepaalt de sterkte van het magnetisch veld. Wanneer het magnetisch veld sterk genoeg is om de veerkracht te overwinnen, zal de metalen stift van zijn zitting worden getild en de injector openen. Omdat de metalen stift door het magnetisch veld beweegt, verandert dit veld en dat is terug te zien in het stroomsignaal, zie figuur 3.

Als de injector lang genoeg open is geweest, wordt de stroom door de injector door de ECU onderbroken, op t = 3,92 ms. Op dit moment is de stroom door de injector opgelopen tot 1 A. Doordat het circuit nu onderbroken is, kan er geen stroom meer lopen. De plotselinge stroomverandering veroorzaakt een hoge inductiespanning. In deze meting wordt deze inductiespanning door een diode afgevlakt op ongeveer 52 V. Het opgebouwde magnetisch veld zakt nu langzaam in tot het zoveel verzwakt is dat de metalen stift niet meer omhoog kan worden gehouden, waardoor deze door de veerdruk weer op zijn zitting wordt gedrukt en de injector sluit. Het bewegen van de metalen stift heeft weer een verandering van het magnetisch veld tot gevolg, wat terug te zien is aan de knik in het spanningssignaal.

De open- en sluitmomenten van de injector zijn in deze meting aangeduid met kruisdraden. Hieruit is af te lezen dat de injector iets meer dan 2 ms open is geweest.

Diagnose

Signalen kunnen afwijken bij andere typen motormanagementsystemen en injectoren. Raadpleeg ATIS voor informatie over specifieke motormanagementsystemen en injectoren.

Zie de injectorspanningsmeting voor verklaringen van afwijkingen in de gemeten injectorspanning. Onderstaande afwijkingen van meetwaarden van de stroomtang kunnen wijzen op een probleem:

  • Geen signaal:
    Oorzaken: meetpennen geen verbinding (voer connectietest uit), stroomtang niet aangezet of lege batterijen, geen voeding, eindtrap in ECU defect, injector defect
  • Te hoge signaalspanning:
    Oorzaken: de stroomtang is niet goed op nul gesteld
  • Signaal vertoont veel ruis:
    Oorzaken: bedrading van voeding of signaaldraad beschadigd, slecht contact in stekkeraansluitingen, injector defect
  • Signaal vertoont een offset ten opzichte van voorbeeldsignaal:
    Oorzaken: de stroomtang is niet goed op nul gesteld

GERELATEERDE ARTIKELEN

Indirecte injectiespanning meten
Met een labscoop wordt gemeten aan een injector tijdens stationair toerental van een warme motor. Het signaal wordt getoond en kan worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd, waarmee kan worden vastgesteld of de injector goed werkt.
Toyota MR2 slechte injector
Na het vervangen van een motor heeft een Toyota MR2 problemen, foutcode P0304 Cilinder #4 misfire wordt opgewekt. De garage wisselt diverse onderdelen uit, maar het probleem komt niet boven water. Meten met een automotive-oscilloscoop is nodig om uit te vinden dat de foutmelding enigszins misleidend is: het probleem ligt niet bij cilinder #4.
Disclaimer

Dit document is onderhevig aan veranderingen en kan zonder voorafgaande mededeling worden aangepast. Aan dit document kunnen geen rechten worden ontleend.

De informatie in deze applicatie-note is gecontroleerd en wordt als betrouwbaar beschouwd. TiePie engineering kan echter niet verantwoordelijk worden gesteld voor eventuele onjuistheden.

Veiligheidswaarschuwing:

  • Controleer voor het meten dat bronnen van gevaarlijk hoge spanning zijn uitgeschakeld of afgeschermd tegen aanraking. Spanningen boven 30 V AC RMS, 42 V AC piek of 60 V DC worden als gevaarlijk beschouwd.
  • Zorg tijdens het meten voor een schone en overzichtelijke werkplek.
  • Deze metingen en procedures dienen als voorbeeld / meetsuggestie en zijn geen voorgeschreven standaard.
  • TiePie engineering kan niet anticiperen op de benodigde veiligheidsmaatregelen voor de bescherming van personen en apparatuur. Ga alvorens te meten eerst na welke veiligheidsmaatregelen van toepassing zijn.