Meten aan een gaskleppositie-stappenmotor

Download meting

Actuatorinformatie

Type: Stappenmotor
Voeding: 12 V vanaf systeemrelais
Signaaltype: Duty cycle- en frequentievariërend
Signaalniveau: 0 V tot 12 V en 40 V piek

Werking van de gaskleppositie-stappenmotor

In de meeste motormanagementsystemen wordt een gaskleppositiebesturingsmechanisme gebruikt om de hoeveelheid lucht die de motor in gaat te regelen. Dit wordt gewoonlijk gedaan met een DC-motor maar in sommige toepassingen wordt een stappenmotor gebruikt die mechanisch vergelijkbaar werkt als een gaskleppositie-DC-motor.

Net als een DC-motor beschikt een stappenmotor over spoelen die geactiveerd kunnen worden om de as van de motor te draaien. In de stappenmotor van dit meetvoorbeeld zijn twee tegenovergestelde spoelen in serie aangesloten, wat een poolpaar wordt genoemd, zie figuur 1. Ieder poolpaar is aangesloten op zijn eigen aansluiting zodat alle poolparen individueel geactiveerd kunnen worden. Hierdoor is het mogelijk de as een klein aantal graden, of stap, te draaien per poolwisseling. Wanneer een rotatie nodig is, worden de poolparen sequentieel aangestuurd waardoor de as gaat draaien. Omdat de stapgrootte in graden bekend is, kan het aantal stappen van de as om deze in een bepaalde positie te zetten geteld worden door de ECU zonder een positiesensor voor terugkoppeling nodig te hebben.

Schematische weergave van een stappenmotor

Figuur 1: Schematische weergave van een stappenmotor

In deze meting wordt de gaskleppositie-stappenmotor van een dieselmotor gebruikt. De gasklep is geplaatst tussen de intercooler en het inlaatspruitstuk en wordt gebruikt om de hoeveelheid lucht die de motor in gaat te bepalen, om de luchtdruk regelen. Hierdoor ontstaat een lagere druk in het inlaatspruitstuk, waardoor de EGR effectiever wordt en roetfilterregeneratie kan worden gedaan. Bij het stoppen van de motor helpt het sluiten van de gasklep de motor soepeler te laten stoppen.

Aansluiten van labscoop

De werking van de gaskleppositie-stappenmotor kan worden gecontroleerd door de volgende signalen te meten, zie figuur 2:

Kanaal Probe Spanning Meetbereik
1 Red probe Signaalspanning stappenmotorpoolpaar 1 40 V
Black probe Massa op accuklem
2 Yellow probe Signaalspanning stappenmotorpoolpaar 2 40 V
Black probe Massa op accuklem
3 Green probe Signaalspanning stappenmotorpoolpaar 3 40 V
Black probe Massa op accuklem
4 Blue probe Signaalspanning stappenmotorpoolpaar 4 40 V
Black probe Massa op accuklem
Meetschema
Figuur 2: Meetschema
Meten aan een werkende gaskleppositie-stappenmotor
Figuur 3: Meten aan een werkende gaskleppositie-stappenmotor

De labscoop wordt in normale scoopmodus gebruikt met de trigger-timeout ingesteld op oneindig in combinatie met een one-shot-meting. Met deze instelling wordt een meting uitgevoerd wanneer de gaskleppositie-stappenmotor geactiveerd wordt.

Meten

In figuur 4 is het signaal te zien van de gaskleppositie-stappenmotor, gemeten aan een motor op bedrijfstemperatuur waarbij even gas is gegeven. Dit signaal kan worden gedownload en gebruikt om de labscoop op de juiste manier in te stellen of als referentiesignaal.

Download gaskleppositie-stappenmotor-meting

Labscoopmeting aan een gaskleppositie-stappenmotor

Figuur 4: Labscoopmeting aan een gaskleppositie-stappenmotor

Kanaal 1 (rood) toont het eerste poolpaar, kanaal 2 (geel) het tweede, kanaal 3 (groen) het derde en kanaal 4 (blauw) het vierde. De paarse lijn toont de berekende relatieve positie van de gasklep, berekend door een Pulsdecoder-I/O uit twee poolpaar-signalen. De signalen van deze meting zijn sequentieel, wat betekent dat de ECU probeert de gasklep in een bepaalde positie te zetten. Na de snelle sequentiële signalen houdt de ECU de stappenmotor vast in de bereikte positie wat gezien kan worden doordat kanaal 3 nog actief is. Daarna verandert het actieve poolpaar terug naar kanaal 2 als de ECU weer een stap terug gaat.

Diagnose

Signalen kunnen afwijken bij andere typen motormanagementsystemen en gaskleppositie-stappenmotoren. Raadpleeg ATIS voor informatie over specifieke motormanagementsystemen en gaskleppositie-stappenmotoren.

Onderstaande afwijkingen van meetwaarden kunnen wijzen op een probleem:

  • Geen signaal:
    Oorzaken: meetpennen geen verbinding (voer connectietest uit), geen voeding, gaskleppositie-stappenmotor defect
  • Te lage signaalspanning:
    Oorzaken: slechte of geen voeding naar gaskleppositie-stappenmotor
  • Signaal vertoont ruis:
    Oorzaken: bedrading van signaaldraad of voeding beschadigd, gaskleppositie-stappenmotor defect
  • Signaal vertoont een offset ten opzichte van het voorbeeldsignaal:
    Oorzaken: de scoop staat niet in gelijkspanningkoppeling: DC

GERELATEERDE ARTIKELEN

Gaskleppositiemotor DC meten
Met een labscoop wordt gemeten aan een gaskleppositiemotor bij contact aan en stilstaande motor. Het signaal wordt getoond en kan worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd, waarmee kan worden vastgesteld of de gaskleppositiemotor goed werkt.
Gaspedaalsensor
Met een labscoop wordt gemeten aan een gaspedaalsensor bij contact aan en stilstaande motor. Het signaal wordt getoond en kan ook worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het gemeten signaal worden genoemd, waarmee kan worden vastgesteld of de gaspedaalsensor goed werkt.
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.