Instrukcja obsługi sterownika SGM1/2016

SGM1.x
Serwisowy generator
przeznaczony do zastosowań
w warsztatach samochodowych
Instrukcja obsługi
RoHS
Producent:
EL KOSMITO Rafał Majewski
Ul. Kościuszki 21
68-320 Jasień
NIP 928-192-12-96
REGON 080936699
Kontakt:
www.elkosmito.pl
[email protected]
Spis treści
Opis ogólny.....................................................................................................................................................3
Parametry techniczne.....................................................................................................................................4
Podłączenie zasilania.....................................................................................................................................5
Obsługa sterownika........................................................................................................................................5
Wstęp.....................................................................................................................................................5
Tryb - Zasilacz/Prostownik....................................................................................................................6
Tryb - Regulator PWM..........................................................................................................................7
Tryb – Tester pomp................................................................................................................................9
Teoria............................................................................................................................................9
Ustawienia..................................................................................................................................15
Tryb - Tester wtryskiwaczy i/lub pomp wys. ciśnienia.........................................................................16
Teoria..........................................................................................................................................16
Ustawienia..................................................................................................................................20
Uwagi............................................................................................................................................................23
Strona 2 z 23
Opis ogólny
Firma EL KOSMITO opracowała sterownik SGM1, które może znaleźć zastosowanie w wielu
warsztatach samochodowych za sprawą swoich funkcji. Sterownik SGM1 posiada bardzo duże możliwości
w stosunku do ceny. Potrafi być zarówno dobrym prostownikiem jak też testerem pomp. Co potrafi nasze
urządzenie? Spójrzmy krótko na dostępne tryby pracy:
• zasilacz lub prostownik – podstawowa funkcja pozwalająca na zasilanie urządzeń ze
sterownika. Dostępne jest regulowane napięcie od 8 do 25V oraz opcja ogranicznika
prądowego dzięki, której nie uszkodzisz SGM1 robiąc zwarcie na wyjściu ale też bez problemu
ustawisz np. 14,8V i zabezpieczenie 4A aby naładować akumulator.
• PWM – masz do dyspozycji dwa niezależne kanały PWM, dla których możesz indywidualnie
ustawić współczynnik wypełnienia od 0 do 100% oraz częstotliwość od 0,5Hz do 1000Hz.
Możesz mierzyć niezależnie prąd na jednym i na drugim kanale. Dodatkowo wspólnie dla obu
można ustawiać napięcie od 8 do 25V, zabezpieczenie jak w przypadku trybu zasilacza, masz
dostęp do wyjścia napięcia stałego, które ustawiłeś oraz amperomierza dla ogólnego poboru
prądu ze wszystkich wyjść jednocześnie. Poza tym można przejść w tryb odliczania i wówczas
zaprogramować ile impulsów jeden i drugi kanał ma wygenerować (dla obu można ustawić
niezależnie).
• testowanie pomp – w tej opcji możesz testować wiele różnych pomp promieniowych i
rzędowych takich jak np. VP44. Testujesz jedynie mechanikę, a więc z pominięciem modułu
elektronicznego. Ponieważ można zaprogramować moment występowania impulsu, to jeśli
pompa oparta jest na enkoderze podającym impulsy tak jak w VP44 (wg literatury dość
popularne rozwiązanie) to prawdopodobnie bez problemu uruchomisz ją ze sterownikiem
SGM1. Więcej szczegółów kompatybilności podano w odpowiednim rozdziale instrukcji. Poza
wejściem sygnałów enkodera, wyjściem na elektrozawór wysokiego ciśnienia masz jeszcze
jedno dodatkowe wyjście pozwalające wysterować przestawiacz kąta wtrysku.
• tester wtryskiwaczy i / lub pomp wysokiego ciśnienia – ten tryb pozwala na testowanie
wtryskiwaczy zwykłych benzynowych i gazowych oraz wtryskiwaczy common rail
elektromagnetycznych i piezoelektrycznych. Do ustawienia są podstawowe parametry napięć
niezbędnych dla danego typu i modelu wtryskiwacza. Napięcie normalne można ustawiać w
zakresie od 8 do 25V a napięcie podbicia używane we wtryskiwaczach common rail od 40 do
160V. Poza napięciami jeszcze mamy parametry dawki i tutaj do ustawienia są maksymalnie
trzy dawki: dwie wstępne i jedna główna (można ustawić jedną z nich, dwie lub trzy). Istnieje
regulacja ilości impulsów na minutę oraz tryb odliczania pozwalający zadać określoną liczbę
impulsów przypadającą na jeden wtryskiwacz, po których sterowanie zostanie zatrzymane.
Poza testowaniem wtryskiwaczy w tym trybie można testować także pompy common rail.
Mamy do dyspozycji dwa wyjścia PWM pracujące na 1kHz, na których można regulować
współczynnik wypełnienia od 1 do 99%. Wyjścia można użyć do wysterowania
elektrozaworów w pompie. Dodatkowe wejście analogowe 0-5V pozwala na podpięcie
czujnika ciśnienia bezpośrednio do układu.
Jak wynika z powyższego opisu w sterowniku znajdziemy sporo funkcji i to w jednym urządzeniu.
Nie da się ukryć, że podobne urządzenia posiadające wszystkie te opcje kosztują znacznie więcej od
naszego SGM1. Nie da się też ukryć, że wszystkie te opcje w jednym urządzeniu to całkowicie rzadka
rzecz a kupując pojedyncze moduły o wybranej funkcji to zdecydowanie bardzo wysoki koszt.
Co jeszcze znajdziemy w sterowniku SGM1? Oczywiście to nie wszystko co jest dostępne. Tutaj
do tej pory omówiono jedynie funkcje testowania. Ale są jeszcze elementy około tego. Zacznijmy od
zasilania. Sterownik posiada dwa wejścia zasilania. Jedno pozwala na uruchomienie go bezpośrednio z
sieci 230V (koniecznie z przewodem ochronnym!), drugie z akumulatora typowego 12V lub 24V,
ewentualnie zewnętrznego zasilacza. Wbudowano w sterownik dwa zasilacze, a więc od Państwa zależeć
będzie sposób zasilania sterownika.
Strona 3 z 23
SGM1 posiada gniazdo karty SD, którym można w razie czego zaktualizować oprogramowanie,
gdyby pojawiła się nowa wersja. Można także zrobić zrzut ustawień sterownika jako kopia zapasowa lub
po to aby przenieść na inny sterownik. A tak przy okazji... czy wspomniano już o tym, że w każdym z
trybów pracy sterownika możesz zapisywać ustawienia? Oczywiście, że możesz. Każdy tryb posiada
dostępną pamięć na zapisanie do 500 różnych ustawień oraz nadanie im nazw o długości nawet 40
znaków. A więc jak testujesz dany tryb wtryskiwacza to można zapisać te ustawienia i w razie czego w
przyszłości odtworzyć. To właśnie zapisanie tych wszystkich ustawień ze wszystkich trybów można zrobić
na kartę SD. Warto to robić na wypadek awarii lub utraty ustawień czego nie da się wykluczyć. Chociaż
nam się to nie zdarzyło podczas testów, to kopie zapasowe były, są i będą jedyną najlepszą formą
zabezpieczania się przed takimi wypadkami.
Nasz sterownik SGM1 wyposażyliśmy także w wewnętrzny moduł Bluetooth do sterowania z
aplikacji dostępnej w Google Play na systemy z Androidem w wersji 2.3.3 lub nowszej. Należy szukać
aplikacji SGM1. Oznacza to, że możesz zrobić sobie elegancki panel dotykowy do sterowania całym
układem i musimy tutaj przyznać, że sterowanie z tabletu jest naprawdę wygodne. Sterowanie może być
zarówno z telefonu komórkowego jak i tabletu, ale pamiętajmy, że mały ekran telefonu znacznie utrudni
obchodzenie się z urządzeniem, dlatego zdecydowanie sterowanie z tabletu to lepsze wyjście.
Poza tym sterownie bezpośrednio z panelu SGM1 jest również dostępne. Jest 5 przycisków i dwa
enkodery.
W zestawie otrzymasz ponadto:
• cztery wtyczki z przewodami po 1 metrze do wyjść wtryskiwaczy – jedna strona przewodu
zakończona jest wtykiem do sterownika, druga natomiast krokodylkami, które w razie czego
mogą Państwo wymienić na odpowiednie złącza/
• dwa przewody czarny i czerwony po 1,5 metra zakończone większymi krokodylkami z jednej
strony. Z drugiej strony niezakończone niczym – przewody można użyć do podłączenia
zasilania niskonapięciowego np. 12V
• dwa przewody czarny i czerwony po 1,5 metra zakończony większymi krokodylkami z jednej
strony i wtykiem bananowym z drugiej strony – aby można było np. do sterownika podpiąć
akumulator do ładowania
• dwa przewody czarny i czerwony po 1,5 metra zakończony małymi krokodylkami z jednej
strony i wtykiem bananowym z drugiej
• dwa komplety przewodów żółtego i czerwonego po 1,5 metra zakończonego małymi
krokodylkami z jednej strony i wtykiem bananowym z drugiej
• trzy przewody zielone, dwa niebieskie, jeden czarny po 1,5 metra zakończone małymi
krokodylkami z jednej strony i wtykiem bananowym z drugiej
• przewód zasilający 230V
Parametry techniczne
W kolejnych rozdziałach poznamy parametry techniczne wyjść. Tutaj jedynie przedstawiamy
parametry techniczne zasilania.
Parametry zasilania 230V:
• złącze zasilania: standardowy wtyk IBM
• zabezpieczenie wewnętrzne: dwa bezpieczniki 2,5A na obu przewodach
• wymagany przewód ochronny: TAK, bezwzględnie konieczny
• napięcie: 200-250V AC, 50-60Hz, 1A
Parametry zasilacza niskonapięciowego:
• złącze zasilania: skręcane
• zabezpieczenie wewnętrzne: bezpiecznik samochodowy 20A, zabezpieczenie termiczne 85°C
• zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją: TAK
• napięcie zasilania od 11 do 28V, prąd zależny od obciążenia może sięgać do 15A
Strona 4 z 23
Parametry ogólne:
• maksymalne obciążenie wszystkich wyjść jednocześnie: do 120W
• minimalny czas wysterowania wtryskiwaczy: 0,3ms, 0,5ms lub 0,9ms w zależności od
ustawień
Podłączenie zasilania
Na rys. 1 pokazano widok
sterownika z tyłu i oznaczono wejście
zasilania
niskonapięciowego
i
wysokonapięciowego.
Uwaga! Nie należy włączać
obu zasilaczy jednocześnie, chociaż
nie spowoduje to uszkodzenia.
Rys. 1: Widok sterownika SGM1 z tyłu
1 – wejście zasilania niskonapięciowego z zaznaczoną
polaryzacją
2 – wejście zasilania 230V
Obsługa sterownika
Wstęp
Uwaga! Nie używaj sterownika niezgodnie z przeznaczeniem. Nie podłączaj pod wejścia tego co
nie zostało do nich przystosowane. Nie rób zwarć tam gdzie normalnie ich nie powinno być (np.
pomiędzy wtryskiwaczami a wyjściem elektrozaworów pomp common rail). Takie uszkodzenia będą
podlegały tylko i wyłączenie płatnej naprawie!
Na wstępie należy przedstawić sposób posługiwania się klawiaturą i enkoderami. Chociaż jest to
proste to warto poznać podstawowe reguły, które wiele potrafią wyjaśnić.
Przyciski w większości przypadków mają przypisane następujące funkcje w różnych trybach:
• górny – zwiększanie jakiejś wartości
• dół – zmniejszanie jakiejś wartości
• lewo – krótkie wciśnięcia to przesunięcie lewego wskaźnika (strzałki) i umożliwienie
sterowania lewym enkoderem oraz przyciskami góra/dół danego parametru. Dłuższe
przytrzymanie to cofnięcie (wyjście)
• prawo – wciśnięcia to przesunięcie prawego wskaźnika i umożliwienie sterownia prawym
enkoderem
• środkowy – wejście do menu, akceptacja wybranej pozycji menu, dodatkowo przy testowaniu
wtryskiwaczy podwójne kliknięcie umożliwia pokazanie rzeczywistych czasów impulsu
(więcej szczegółów w odpowiednim rozdziale poświęconym testowaniu wtryskiwaczy)
W przypadku przechodzenia po MENU sterowanie przyciskami raczej nie wymaga wielkiego
tłumaczenia.
Enkodery mogą ustawiać różne parametry, które wyświetlają się w trybach pracy sterownika. Nie
mówimy tutaj oczywiście o nastawach w menu, bo te enkoderami mają logiczne działanie. Mówimy tu
tylko o głównych trybach pracy sterownika, czyli testowaniu pomp, wtryskiwaczy, PWM czy zasilaczu. W
tych przypadkach przy danym parametrze mamy strzałki skierowane w lewo i w prawo. Strzałki te
możemy przestawiać przyciskami lewym i prawym. Tam gdzie jest strzałka w lewo to możemy regulować
Strona 5 z 23
daną wartość lewym enkoderem. Tam gdzie jest strzałka w prawo to możemy regulować daną wartość
prawym enkoderem.
Poza sterowaniem z panelu urządzenia możliwe jest też sterowanie przez Bluetooth z aplikacji na
systemy Android. Aplikacja o nazwie SGM1 dostępna jest w Google Play za darmo. Przy jej pomocy
można sterować całym urządzeniem i wszystkimi trybami. Zalecamy uruchamiać ją na tabletach ze
względu na większy ekran. Będzie to o wiele wygodniejsze. Na rys. 2 pokazano dwa przykładowe zrzuty
ekranu z aplikacji.
Rys. 2: Zrzuty ekranu z aplikacji SGM1
Warto tutaj dodać, że w każdym trybie w aplikacji są dostępne informacje o danym trybie w postaci
podręcznych schematów podłączenia. Opisano tam także znaczenie parametrów. Jest to bardzo wygodne
kiedy zależy nam na przypomnieniu instrukcji do danego trybu pracy bez zaglądania do wersji papierowej.
Tryb - Zasilacz/Prostownik
Po uruchomieniu sterownika w Menu
wybierz opcję „Zasilacz”. Na wyświetlaczu LCD
powinieneś zobaczyć to co widać na rys. 3. Po
wciśnięciu środkowego przycisku wejdziesz do
menu, w którym będą dostępne następujące opcje:
• Wczytaj
–
pozwala
wczytać
ustawienia z pamięci
• Zapisz – pozwala zapisać ustawienia Rys. 3: Zasilacz/Prostownik, wyświetlacz LCD
do pamięci
Na wyświetlaczu widzimy następujące parametry:
• U zadane – zadane napięcie wyjściowe przez użytkownika. Napięcie można regulować od 8
do 25V
• Imax zadany - zadany prąd maksymalny. Jest to zabezpieczenie na wyjściu niepozwalające
Strona 6 z 23
•
•
aby prąd płynął większy niż dopuszczalny. Parametr ten jest przybliżoną wartością
ograniczenia, a więc jak ustawić 5A to zabezpieczenie będzie np. 5,2A lub 4,9A i nie będzie to
błędem. Zabezpieczenie można regulować od 0,1A do 10A przy czym łączna moc wynikająca z
napięcia nie może przekraczać 120W i sterownik zadaną wartość zabezpieczenia obniży, gdyby
taka sytuacja miała miejsce
U mierzone – mierzone napięcie na wyjściu sterownika. Napięcie to ma prawo być nieco
wyższe lub niższe bez obciążenia. Pod obciążeniem może spadać zwłaszcza jeśli zostanie
osiągnięte ograniczenie prądowe
I mierzony – przybliżony mierzony prąd na wyjściu
Na rys. 4 pokazano jak
podłączyć przewody do sterownika
SGM1 aby korzystać z tego trybu w
sposób poprawny.
Ważnym
elementem
jest
ograniczenie prądowe. Jak opisano w
rozdziale „Parametry techniczne”
maksymalna moc wyjściowa nie może
przekraczać 120W, a więc sterownik
dla
12V
pozwoli
ustawić
zabezpieczenie na maksymalnie 10A
(poniżej 12V też jest to maksymalnie
10A) ale już dla 24V zabezpieczenie
nie będzie mogło przekroczyć 5A i jest
Rys. 4: Zasilacz/Prostownik, podłączenie
to normalna sytuacja.
W tej konfiguracji układ powinien wytrzymywać ewentualne zwarcia na wyjściu i sygnalizować to
na wyświetlaczu LCD w razie ich wystąpienia.
Uwaga! Warto tutaj jednak podkreślić, że zabezpieczenie prądowe zadziała dla napięć powyżej
7V i będzie ograniczało prąd. Poniżej 7V (np. zwarcia całkowitego) działa zabezpieczenie
przeciwzwarciowe, a więc chwilowo może popłynąć większy prąd do momentu kiedy sterownik nie
zareaguje.
Uwaga! Gniazda czerwone można wykorzystywać zamiennie i nie stanowi to problemu! Gniazdo
czarne musi być dokładnie to, które pokazano na rysunku!
W przypadku ładowania akumulatora 12V, możemy ustawić napięcie np. 14,8V i ograniczenie
prądowe np. 5A. W takiej konfiguracji po podpięciu do akumulatora napięcie spadnie do aktualnego
poziomu naładowania i z czasem będzie narastało do 14,8V nie przekraczając przy tym znacząco 5A
ładowania.
Uwaga! Akumulatory rozładowane poniżej 8V mogą stanowić problem i mogą nie dać się
ładować ze sterownika, bo są zbyt mocno rozładowane! W takim przypadku należy zastosować inny
prostownik, aby podnieść napięcie chociaż do 8V!
Uwaga! Do ładowania akumulatorów 24V potrzebne jest napięcie powyżej 25V, a więc sterownik
nie pozwala na ładowanie tych akumulatorów, bo regulacja jest tylko do 25V.
Tryb - Regulator PWM
Po uruchomieniu sterownika wybierz z menu opcję „Regulator PWM”. W tym trybie na
wyświetlaczu powinieneś zobaczyć to co przedstawia rys. 5. Na górnym rysunku przedstawiono parametry
wyświetlane w czasie pracy z wyłączonym widocznym licznikiem. Na dolnym rysunku liczniki obu
kanałów są widoczne i możemy sprawdzić ile razy impuls został wykonany na danym kanale PWM.
Zwróćmy uwagę na strzałki widoczne przy współczynnikach wypełnienia. W tym przypadku
strzałki te pozwalają aby enkoderem lewym regulować wypełnienie pierwszego kanału. Strzałka w prawą
Strona 7 z 23
stronę ustawiona jest przy współczynniku wypełnienia drugiego kanału i to możemy regulować prawym
enkoderem. W razie chęci regulowania innych parametrów możemy przesuwać przyciskami prawo/lewo
strzałkę odpowiednio prawą i lewą. Dodatkowo strzałka w lewo umieszczona przy parametrze daje
możliwość sterowania przyciskami góra/dół danej wartości. W tym przypadku moglibyśmy sterować
przyciskami góra/dół współczynnik pierwszego kanału PWM.
Na rysunku ponadto opisano znaczenie parametrów. Bezpośrednio bez wchodzenia do menu
możemy ustawiać następujące parametry:
• Un – zadane napięcie jakie będzie na
wyjściu obu kanałów PWM
• In – zabezpieczenie ograniczające prąd,
które możesz ustawić podobnie jak to
opisano
w
rozdziale
Tryb Zasilacz/Prostownik
• Współczynnik wypełnienia – osobno dla
obu kanałów od 0 do 100%
• Częstotliwość – osobno dla obu kanałów
od 0,5Hz do 1000Hz, przy czym:
• od 0,5 do 5Hz możesz ustawiać z
rozdzielczością 0,1Hz
• od 5 do 10Hz z rozdzielczością 0,2Hz
• od 10 do 1000Hz z rozdzielczością
1Hz
Pozostałe parametry można ustawiać po
wejściu do menu (środkowy klawisz). Znajdziemy
Rys. 5: Regulator PWM, wyświetlacz LCD
tam następujące opcje:
• Uruchom – uruchamia PWM ponownie, 1 – zadane napięcie
2 – mierzone napięcie na wyjściu
resetuje przy tym liczniki
• Ilość impulsów 1/2 – w trybie 3 – zadane ogranieczenie prądowe
odliczania pozwala zadać ilość impulsów 4 – mierzony prąd na wyjściu
osobno dla jednego i drugiego kanału, 5 – parametry pierwszego wyjścia PWM – kolejno
które zostaną wygenerowane po czym współczynnik wypełnienia, częstotliwość, mierzony
sterownik wyłączy wyjścia PWM. Zakres prąd na wyjściu
regulacji tego parametru to od 2 do 60000 6 – parametry drugiego wyjścia PWM
7 – licznik impulsów na pierwszym kanale
dla obu kanałów osobno.
8 – licznik impulsów na drugim kanale
• Tryb odliczania – można włączyć i
wyłączyć tryb odliczania opisany przed
momentem
• Pokaż licznik – pozwala wyświetlać na LCD liczniki zamiast mierzonych napięć i prądu
(patrz rys. 5 punkty 7 i 8). W trybie odliczania licznik liczy tylko do zadanej wartości
impulsów. W normalnym trybie może liczyć do 99999 impulsów.
• Napięcie min/max – czasami zachodzą sytuację, gdzie niedopuszczalne jest aby dla
jakiegoś elementu wychodzić poza zadany zakres napięcia. Załóżmy, że sprawdzamy element,
który powyżej 18V ulega uszkodzeniu. Tutaj możemy zadać zakres napięcia np. od 10 do 14V i
tylko w tym zakresie będziemy mogli regulować napięcie
• Prąd min/max – podobnie jak w przypadku napięcia min/max tutaj możemy zadać
dopuszczalną regulację ograniczenia prądowego.
• Częstotliwość min/max 1 oraz Częstotliwość min/max 2 – jak wyżej, tyle że
w tych dwóch opcjach ustawisz zakres częstotliwości w jakim ma odbywać się regulacja PWM.
• PWM min/max 1 oraz PWM min/max 2 – tak jak poprzednio, tym razem mamy do
czynienia z zakresem współczynnika wypełnienia
Strona 8 z 23
Zapisz – pozwala zapisać ustawienia
Wczytaj – pozwala wczytać ustawienia z pamięci
Uwaga! Warto tutaj jednak podkreślić, że zabezpieczenie prądowe zadziała dla napięć powyżej
7V i będzie ograniczało prąd. Poniżej 7V (np. zwarcia całkowitego) działa zabezpieczenie
przeciwzwarciowe, a więc chwilowo może popłynąć większy prąd do momentu kiedy sterownik nie
zareaguje.
Pozostało nam już tylko przedstawienie
schematów podłączenia przewodów do sterownika w
trybie regulatora PWM. Na rys. 4 pokazano jak wpiąć
przewody aby korzystać z napięcia stałego (podobnie
jak w przypadku zasilacza). Obowiązują tutaj te same
zasady co w trybie zasilacza. To stałe napięcie możemy
wykorzystać do połączenia czegoś co musi np.
współpracować z PWMem. Natomiast na rys. 6
rozrysowano wszystkie wyprowadzenia naraz.
Warto zauważyć, że zarówno dla wyjścia DC jak
i PWMów wspólnym przewodem jest przewód
plusowy. Oznacza to, że sterowanie PWMem odbywa
się od strony tzw. minusa, a więc minus PWMów to nie
jest minus wyjścia DC.
Uwaga!
Gniazda
czerwone
można Rys. 6: PWM - podłączenie
wykorzystywać zamiennie i nie stanowi to problemu! Gniazdo czarne musi być dokładnie to, które
pokazano na rysunku!
•
•
Tryb – Tester pomp
Teoria
W tym trybie sterownik może sterować pompami takimi jak VP44. Można sterować pompami
promieniowymi i rzędowymi, które oparte są na podobnym enkoderze. Zacznijmy od początku, czyli
teorii.
Sterownik SGM1 pozwala testować mechaniczne
elementy pompy. Nie ma możliwości sterowania pompą
przez oryginalny sterownik. Pompę należy wymontować z
pojazdu. Demontaż i montaż pozostawiamy Państwu i nie
wchodzi to w skład niniejszego opisu. Przy demontażu
należy zadbać o poprawne zsynchronizowanie elementów
podczas składania. Należy również dokręcić odpowiednie
elementy blokujące jeśli takie występują.
Mając pompę na stole w pierwszej kolejności musimy
dostać się do jej enkodera. Enkoder to takie kółko zębate,
które niczego nie napędza. Przy nim z jednej strony
powinien znajdować się czujnik halotronowy i ten czujnik
wraz z enkoderem będzie dla nas ważny. Na rys. 7
pokazano przykładowy kształt takiego koła zębatego.
Ząbki mogą być małe i drobne. Ale powinny być
zauważalne co pewien okres dwa nieco inne ząbki, nieco
szersze. Jeśli znaleźliśmy nasz enkoder i wygląda on
Rys. 7: Przykładowe koło enkodera
podobnie to istnieje duże prawdopodobieństwo, że pompę
będziemy mogli przetestować na stole probierczym.
Przed testowaniem powinniśmy przeciąć przewody (tak aby potem można je było z powrotem
połączyć) do elektrozaworów i przestawiacza kąta wtrysku. Potrzebujemy bezpośredni dostęp do
Strona 9 z 23
elektrozaworów i najprostszy sposób to właśnie przecięcie przewodów, chyba że w naszym modelu pompy
możliwe jest odłączenie ich w inny sposób.
Po odłączeniu elektrozaworu i przestawiacza
wracamy do czujnika. Nasz czujnik halotronowy
powinien mieć 4 wyprowadzenia. Dwa z nich to
zasilanie czujnika, a dwa to wyjście. I tutaj sprawa się
nieco komplikuje, bo jak ustalić, które to wyjścia, a które
zasilanie. Otóż najprościej to sprawdzić podłączając
zasilanie do oryginalnego sterownika pompy. Zakładając,
że mamy pompę VP44 to nasz sterownik wyposażony
jest w gniazdo PSG-5 przedstawione na rys. 8. Nas
interesują tylko dwa wyprowadzenia 6 i 7, bo to
wyprowadzenia do zasilania. Podłączamy tam zasilanie i
w trybie testowania pomp ustawiamy napięcie zasilania
na 12V oraz zabezpieczenie prądowe wstępnie na max
0,2A. Szczegóły ustawień w dalszej części opisu. Rys. 8: PSG-5 - gniazdo w pompach VP44
Niestety nie da się omówić jednocześnie teorii 1 – CAN L
podłączania i ustawiania, więc osobno jest jedno i drugie. 2 – CAN H
Po ustawieniu napięć podłączamy oryginalne 5 – sygnał wyjściowy +12V
zasilanie do sterownika tak jak to pokazano na rys. 9. 6 – masa, GND, minus zasilania
Teraz na naszym enkoderze bez problemu powinniśmy 7 – zasilanie +12V
być wstanie określić gdzie jest masa, gdzie jest plus i 8 – sygnał obrotów wałka pompy
gdzie są dwa wyjścia sygnału sterującego. Bierzemy 9 – K Line
miernik, ustawiamy na wolty i mierzymy napięcie
względem minusa na wszystkich czterech
wyprowadzeniach
czujnika.
Na
jednym
powinniśmy uzyskać napięcie prawie 0V, to będzie
oznaczało, że jest to pin masy (teoretycznie tam
powinno być również przejście pomiędzy masą i to
możemy sprawdzić po odłączeniu zasilania). Na
innym uzyskamy napięcie najczęściej 5V (np. dla
pompy VP44) lub w nowszych rozwiązaniach
innych pomp mogłoby to być 3,3V. Tak czy inaczej
ten pin będzie właśnie pinem zasilania czujnika.
Zostają nam dwa wyprowadzenia. Na obu powinno
być napięcie bliskie połowy napięcia zasilania czyli
np. dla zasilania 5V na pozostałych dwóch pinach
Rys. 9: Podłączenie złącza PSG-5 do sterownika
uzyskamy mierzone napięcie na poziomie około
SGM1
2,5V. Te dwa wyprowadzenia to właśnie sygnały z
czujnika halotronowego i one będą dla nas ważne. Nazwijmy je ENKODER A i ENKODER B. Teraz
wiemy już gdzie są sygnały wychodzące i gdzie jest masa w czujniku. Możemy np. przylutować przewody
do tych wyprowadzeń i podpiąć je do sterownika SGM1. Na rys. 10 pokazano sposób podpięcia sygnałów
i masy z enkodera do sterownika.
Mamy już podłączone zasilanie do naszego enkodera poprzez oryginalne złącze oraz sygnały
sterujące. Teraz możemy przy pomocy oscyloskopu zbadać poprawność odbieranych sygnałów przez
sterownik SGM1. Oscyloskop w dzisiejszych czasach jest podstawą w diagnostyce samochodowej, a więc
jeśli go Państwo nie mają to można pominąć tę część, ale zaleca się zaopatrzenie w niego, bo to czasami
może wiele ułatwić zwłaszcza przy diagnozowaniu takich elementów jak właśnie pompy. Na rys. 11
pokazano jak podłączyć sondy oscyloskopu do dwóch kanałów.
Strona 10 z 23
W tym momencie mamy już podłączone
zasilanie, podłączony enkoder, podłączony
oscyloskop. Możemy uruchomić na naszym
stole probierczym napęd pompy na niskich
obrotach. Stół powinien być wyposażony w
silnik napędzający pompę oraz falownik
umożliwiający regulację obrotów silnika w
szerokim zakresie. Ewentualnie jeśli nie
zamierzamy zmieniać obrotów silnika to
powinniśmy mieć chociaż odpowiednie
przełożenie.
Jest
to
bardzo
ważne.
Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem od
pojedynczej przekładni jest falownik, bo bez
niego nie da się sprawdzić pracy pompy przy Rys. 10: Podłączenie enkodera
różnych obrotach. A więc podpinamy pompę na stole probierczym do wtryskiwaczy i silnika.
Uwaga! Pamiętajmy, że na wyjściu kanałów wysokie ciśnienie pojawia się także bez sterowania
elektrozaworem. Elektrozawór tylko to ciśnienie zwiększa. Muszą być podpięte wtryskiwacze do
kanałów, w przeciwnym razie będzie strzelało paliwo na wszystkie strony po uruchomieniu pompy!
Uwaga! Przy uruchamianiu zadbaj o bezpieczeństwo. Powinieneś mieć dostęp do wyłącznika
umożliwiającego zatrzymanie wszystkiego w dowolnej chwili!
Uruchamiamy napęd pompy na niskich
obrotach i obserwujemy uzyskany przebieg
na oscyloskopie. Powinniśmy uzyskać coś
na wzór zrzutu ekranu z naszych testów
widoczny na rys. 12. Widzimy tutaj trzy
przebiegi. Nas interesuje tylko przebieg
dolny i przebieg górny. Środkowy na razie
pozostawiamy, bo i tak nie uzyskamy tego
przebiegu na oscyloskopie bez dodatkowych
ustawień.
Na rys. 12 na przebiegu dolnym mamy
sygnał właśnie z enkodera. Zwróćmy
uwagę, że większość impulsów ma mniej
Rys. 11: Podłączenie oscyloskopu, schemat podstawowy
więcej tę samą szerokość a systematycznie
co pewien okres pojawiają się dwa szersze. I te dwa szersze jeśli widzimy także na naszym oscyloskopie i
są one około dwukrotnie szersze od normalnych to właściwie zamyka nam sprawę tego, czy dobrze
podłączyliśmy enkoder, bo z tego wynika, że wszystko jest w najlepszym porządku. Potwierdza to również
sygnał górny, który wyraźnie widzimy, że zmienia się dokładnie pomiędzy niskim stanem a wysokim
dłuższych impulsów. Mamy więc pewność, że sterownik poprawnie odbiera sygnały z enkodera i możemy
przystąpić do dalszych ustawień, bo już tylko to nam pozostało.
Najważniejsze dla nas jest ustalenie, dla którego ząbka enkodera ma występować impuls sterujący
zaworem wysokiego ciśnienia. Powinien to być jeden ząbek dla jednego kanału na wtryskiwacz. Jeśli nasz
enkoder jest taki jak na rys. 7 i pompa jest czterokanałowa to sprawa jest dość jasna, bo musimy znaleźć
dokładnie jeden ząbek, gdyż punkty synchronizujące (większe ząbki) są równomiernie rozłożone dla
wszystkich czterech kanałów wylotowych. Uruchamiamy sterownik w trybie testu (o czym w dalszej
części). Teraz możemy ustawiać czas pracy elektrozaworu wysokiego ciśnienia, regulować kąt wtrysku
oraz generować jeden impuls zsynchronizowany z pracą enkodera. I tutaj sprawa wygląda tak, że enkoder
ma ząbki i na jeden ząbek przypadają dwa zbocza. Zbocza to nic innego jak na naszym zrzucie
oscyloskopowym przejścia pomiędzy zmianą stanu z niskiego na wysoki i na odwót. Na zrzucie
ponumerowaliśmy sobie pierwsze zbocza, żeby zobaczyć jak to wygląda w praktyce.
Strona 11 z 23
Rys. 12: Przebieg oscyloskopowy sterowania elektrozaworem wysokiego
ciśnienia pompy
górny przebieg to synchronizacja podpięta na kanale S2
dolny przebieg to sygnały wychodzące z enkodera tak jak widzi je
sterownik SGM1. Jest to sygnał podpięty pod wyjście S1
środkowy przebieg to przebieg włączania elektrozaworu wysokiego
ciśnienia
W trybie testu ustawiamy czas otwarcia elektrozaworu na poziomie 1-2ms, nie za dużo oraz niskie
obroty pompy. Teraz ustawiamy kolejno zbocze testowe na 0 i przestawiamy kąt wtrysku w całym
zakresie. Jeśli wtryskiwacze się „nie odzywają” to przestawiamy zbocze testowe na 1 i przestawiamy kąt
wtrysku na całym zakresie. Jeśli dalej wtryskiwacze milczą powtarzamy z kolejnym zboczem, kolejnym i
następnym aż znajdziemy zbocze, które przy odpowiednim ustawieniu przestawiacza pozwoli odezwać się
wtryskiwaczom. Zostawiamy sobie to zbocze i zwiększamy obroty pompy. Jeśli to ten ząbek, który nas
Rys. 13: Przebiegi przy wolnych obrotach
Strona 12 z 23
interesuje to po zwiększeniu obrotów wtryskiwacze nawet jak zamilkną to powinno się przywrócić ich
pracę poprzez zmianę kąta wtrysku bez zmiany numeru zbocza. Jeśli tak dokładnie jest, to pozostaje nam
wyjść z trybu testu i zapisać znalezione zbocze do ustawień, a następnie zapisać ustawienia do pamięci
nadając im nazwę np. VP44 4 cylindry.
I w ten oto sposób mamy skonfigurowany sterownik do pracy z pompą. W przyszłości wystarczy,
że ten sam typ pompy podepniemy w ten sam sposób i wybierzemy ustawienia z pamięci i będziemy
mogli sterować pompą. Na rys. 12 występuje impuls trwający około 0,5ms na zboczu nr 6 i nr 30, bo
akurat tak sterownik był ustawiony, że generował dwa impulsy (na próbę). W razie wolnych obrotów i tak
jak na rys. 13 impulsy trwające 0,5ms widzimy na środkowym wykresie jako pionowe kreski, gdyż jedna
kratka (działka) to aż 20ms. Jednocześnie bez problemu sterownik odróżnia momenty synchronizujące co
widać na górnym wykresie.
Teraz
wiemy
już
jak
postępować podczas pierwszego
ustawiania, pokażmy sobie jeszcze
na
schemacie
jak
podpiąć
przestawiacz kąta wtrysku oraz
elektrozawór wysokiego ciśnienia.
Przedstawia to rys. 14.
Jeśli
enkoder
jest
kompatybilny
i prowadzi do
odpowiednich
przebiegów,
to Rys. 14: Podłączenie przestawiacza kąta wtrysku i elektrozaworu
możemy podłączyć różne pompy a wysokiego ciśnienia
nie tylko VP44, byle odpowiednio
skonfigurować SGM1. Ale czy aby na pewno? A co jeśli enkoder będzie nieco inny, taki jak przedstawiono
na rys. 15? Na tym enkoderze pokazano strzałkami, w których momentach powinien uruchomić się
elektrozawór wysokiego ciśnienia. Jak widzimy jest to pompa czterokanałowa, ale są tylko trzy ząbki
synchronizujące. Czy można zrobić tak, żeby zawór zamykał się w odpowiednich momentach?
Otóż w naszym sterowniku SGM1 jest to możliwe.
Najważniejsze jest aby sygnały wychodzące z enkodera były
kompatybilne, a więc żeby występowały dwa dłuższe przebiegi
w momencie synchronizacji tak jak to prezentowaliśmy na
zrzutach oscyloskopowych. Jeśli tak będzie to nasz enkoder
może mieć jeden moment synchronizacji, dwa lub trzy tak jak
w tym przypadku. My możemy ustawić nawet 8 numerów
ząbków.
Załóżmy, że mamy dokładnie taki enkoder i impulsy
powinny być generowane trzy razy na 15 zboczu i jeden raz
dodatkowo na 55 zboczu dla tego półokręgu. Wystarczy
znaleźć zbocze nr 15 gdzie będą pracowały trzy kanały oraz
drugie zbocze nr 55 gdzie będzie pracował czwarty ostatni
kanał. Obie wartości zapisujemy w ustawieniach i gotowe.
Teraz sterownik w momencie synchronizacji zacznie zliczać
Rys. 15: Inny enkoder jakieś przykładowej zbocza i uruchomi elektrozawór w momencie wystąpienia 15
pompy
zbocza. Kiedy dojdzie do następnej synchronizacji licznik się
zresetuje i nie wystąpi impuls dla zbocza nr 55. W momencie liczenia półokręgu dojdzie do 55 zbocza i
wtedy dopiero uruchomi impuls.
Dokładnie w ten sam sposób nie mielibyśmy problemu z ustawieniem numeru zboczy nawet gdyby
była tylko jedna synchronizacja i 6 kanałów wyjściowych. Jedyna sytuacja gdzie nie dałoby się podłączyć
to sytuacja, w której raz elektrozawór musiałby się uruchamiać na jednym zboczu a innym razem na
sąsiednim, czyli momenty wtrysku byłyby umyślnie rozrzucone przez producenta pompy.
Strona 13 z 23
I to byłoby na tyle, jeśli chodzi o podłączenie nowej pompy od strony teoretycznej. Poznaliśmy
także sposób wpięcia oscyloskopu. Dodatkowo gdybyśmy chcieli uzyskać przebieg z momentu
zamknięcia elektrozaworu przy jednoczesnym widocznym przebiegu z enkodera to sprawa się nieco
bardziej komplikuje. Jeśli ten temat Cię nie interesuje to przejdź dalej. Tutaj pokażemy sobie dwa możliwe
rozwiązania jak zobaczyć przebieg na elektrozaworze przy jednoczesnym wykorzystaniu sygnałów
synchronizacji lub impulsów.
Skąd bierze się ów problem uzyskania tego i tego przebiegu na oscyloskopie? Z reguły większość
oscyloskopów nie posiada separacji pomiędzy masami sond, a więc jedna sonda i druga muszą mieć ten
sam potencjał masy. To jest właśnie kłopot, bo elektrozawory pracują w stosunku do stałego + zasilania, a
więc włączane są od strony masy, podczas gdy sygnały dodatkowe pracują w stosunku do
stałego – zasilania. Oczywiście osoby bardziej znające się na temacie nie będą miały żadnego problemu.
Wszystkie sondy podepną na jednym potencjale np. - i prawidłowo zinterpretują wyniki pomiarów.
Przykład podpięcia oscyloskopu na jednym potencjale przedstawia rys. 16.
Rys. 16: Podpięcie oscyloskopu z jednym potencjałem wspólnym
Zastosowano tutaj wspólny + potencjału odniesienia w oscyloskopie. Kanały S2, S3 można ustawić
w trybie AC lub DC i dokonywać pomiarów. W analogiczny sposób zamiast wspólnego plusa można
przyjąć wspólny minus i też pomiary będziemy mogli dokonywać. Za każdym razem jednak może się
różnić nam polaryzacja sygnału elektrozaworu ale to nie problem jeśli wiemy w czym rzecz.
Rys. 17: Podpięcie oscyloskopu z dodatkową separacją
Możemy jeszcze dodatkowo zastosować separację przy pomiarach tak jak pokazano to na rys. 17.
Strona 14 z 23
Tutaj zastosowano transformatory separujące. W ten sposób nie mamy już wspólnego potencjału
pomiędzy sterownikiem i oscyloskopem, więc w razie czego bez problemu jeszcze jeden kanał
moglibyśmy podpiąć do dowolnego wyjścia bez żadnego konfliktu. Przeprowadzone przez nas testy
pokazały, że w tak prostych pomiarach jako transformatory separujące można użyć zwykłe transformatory
2VA 230V/24V. Kosztują one parę złotych ale pomimo prostoty bardzo fajnie sprawdzają się w tak
przedstawionej konfiguracji.
I to tyle teorii wszystkich podłączeń. Przejdźmy teraz do ustawień sterownika SGM1.
Ustawienia
Po wejściu w tryb testowania pomp z
menu głównego na wyświetlaczu zobaczymy
parametry widoczne na rys 18.
Omawianie zaczniemy od opcji
dostępnych w menu:
• Uruchom – uruchamia sterowanie
elektrozaworami, zeruje licznik
impulsów zliczanych na wyjściu
elektrozaworu wysokiego ciśnienia
• Napięcie / prąd – pozwala
Rys. 18: Tester pomp - wyświetlacz LCD
ustawić
napięcie
sterujące 1 – mierzone napięcie do sterowania przestawiaczem i
elektrozaworem i przestawiaczem elektrozaworem wysokiego ciśnienia
kąta wtrysku
oraz wyjściem 2 – mierzony prąd na wyjściu (suma prądów)
zasilania. Dodatkowo ustawiamy 3 – licznik impulsów, które otwierają elektrozawór
zabezpieczenie przeciążeniowe w 4 – obroty pompy
tym miejscu
5 – czas pracy elektrozaworu wysokiego ciśnienia
• Zbocza dla impulsów – tutaj
6 – współczynnik wypełnienia przestawiacza kąta
możemy zaprogramować do ośmiu wtrysku
zboczy, dla których generowany
będzie impuls na elektrozawór wysokiego ciśnienia. Impulsy wyszukujemy w trybie testu, a
potem znalezione zbocze (lub zbocza) tutaj wpisujemy
• Impulsy na obrót – należy wpisać ile zboczy przypada na jeden obrót enkodera (cały
obrót). Wartość ta jest niezbędna jeśli chcemy aby sterownik pokazywał nam obroty pompy.
Wartość ta jest tylko do tego potrzebna. Jeśli znamy obroty pompy z innego źródła to tutaj
możemy doświadczalnie wstawiać liczby aż wynik będzie się zgadzał. Możemy również
policzyć ile zboczy jest na oscyloskopie i wpisać albo policzyć ile jest ząbków na enkoderze i
wynik pomnożyć przez dwa i też wpisać (np. ząbków jest 40 to wpisujemy 80)
• Czas
impulsu MIN/MAX – pozwala ustawić ograniczenie regulowania pracy
elektrozaworu wysokiego ciśnienia tylko do ustalonego zakresu a nie całego. Cały zakres to
jest od 0 do 50ms. Jeśli chcemy możemy ten zakres skrócić np. od 0 do 5ms
• Tryb odliczania – jak we wcześniejszych trybach tak i tutaj układ może pracować w
trybie odliczania. Jest to ilość impulsów na elektrozawór wysokiego ciśnienia. Po osiągnięciu
zadanej wartości impulsów nastąpi zaprzestanie sterowania elektrozaworem pompy. Warto tutaj
podkreślić, że jeśli mamy np. pompę czterokanałową i chcemy wygenerować po 1000 dawek
na każdy wtryskiwacz to należy ustawić 4*1000=4000 impulsów
• Ilość impulsów odliczania – ten punkt jest ważny w trybie odliczania. To tutaj
możesz zadać odpowiednią ilość impulsów w zakresie od 2 do 60000
• Tryb testu zboczy – specjalny tryb przeznaczony do wyszukiwania odpowiedniego
zbocza, dla którego generowany jest impuls wysokiego ciśnienia. Proces wyszukiwani opisano
wcześniej w teorii dotyczącej pomp
• Zapisz – pozwala zapisać ustawienia w pamięci
Strona 15 z 23
Wczytaj – pozwala wczytać ustawienia z pamięci
W tym trybie pracy sterownika SGM1 można wyszczególnić dwie zasady pracy. W pierwszej
uruchamiamy pompę, której parametrów nie znamy. Robimy to na zasadach opisanych w teorii na
początku tego rozdziału. Wówczas sterownik SGM1 powinien pracować w trybie testu zboczy. W drugim
przypadku uruchamiamy pompę normalnie, bo znamy już parametry.
Zaczniemy od trybu testu zboczy. W menu
znajdujemy opcję „Tryb testu zboczy” i ustawiamy na
„TAK”. Możemy również skonfigurować parametr
„Impulsy na obrót”, które pozwolą nam obserwować
obroty pompy. Następnie zgodnie z teorią uruchamiamy
sterownik i rozpoczynamy szukanie numeru zbocza, dla
którego w całym zakresie obrotów będzie można
Rys. 19: Tester pomp - wyświetlacz LCD w
generować poprawne trafianie w kanały wylotowe dawek
trybie testu zboczy
paliwa poprzez tylko zmianę kąta wtrysku. Szczegóły
opisano w teorii na początku rozdziału i nie będziemy tutaj powtarzać. Na rys. 19 pokazano parametry
wyświetlane na LCD w trybie testu zboczy. Widzimy, że zamiast licznika impulsów mamy w drugiej linii
nr zbocza, które możemy zmieniać.
Kiedy znamy już zbocze, które nas interesuje, możemy przełączyć tryb na normalny, a więc w
menu „Tryb testu zboczy” ustawiamy „NIE”, a następnie znalezione zbocze wpisujemy w opcji „Zbocza
dla impulsów”. Przy tak skonfigurowanym układzie zapisujemy ustawienia w pamięci, a następnie
możemy rozpocząć już normalne testowanie w trybie odliczania lub zwykłym.
Podczas normalnych testów w całym zakresie obrotów jedyne co potrzeba przestawiać to
przestawiacz kąta wtrysku. Po jego regulacji powinna dawka paliwa trafiać w kanały.
Uwaga! W ostatniej linii wyświetlacza na środku może pojawiać się napis MAX. W takim
przypadku należy zmniejszyć czas pracy elektrozaworu wysokiego ciśnienia lub obroty! Wynika to z
faktu, że jeśli pojawia się taki napis, to znaczy, że elektrozawór otrzymuje nowy impuls podczas gdy
jeszcze nie skończył poprzedniego, a z tego wynika, że tak naprawdę elektrozawór pracuje w sposób
ciągły co może go uszkodzić!
•
Tryb - Tester wtryskiwaczy i/lub pomp wys. ciśnienia
Teoria
Na wstępie kilka niezbędnych uwag.
• Pamiętaj, żeby montaż i demontaż wtryskiwaczy czy innych elementów prowadzić tylko przy
wyłączonej pompie wysokiego ciśnienia.
• W swojej instalacji załóż w widocznym miejscu wyłącznik, który pozwoli Ci w dowolnej chwili
zatrzymać cały system.
• Sterowanie zaworami pompy powinno posiadać dodatkowy zewnętrzny wyłącznik, abyśmy
mogli kontrolować włączanie i wyłączanie poza sterownikiem SGM1.
• Wyjścia wtryskiwaczy powinny posiadać również dodatkowy zewnętrzny wyłącznik. Może być
jeden wspólny dla wszystkich wtryskiwaczy lub każdy wtryskiwacz powinien mieć osobny.
Ułatwi to odłączenie uszkodzonego wtryskiwacza wcześniej niż wszystkich pozostałych.
Na początku kilka słów teorii, ponieważ w tym trybie możemy testować wtryskiwacze zwykłe
gazowe i benzynowe oraz wtryskiwacze common rail elektromagnetyczne i piezoelektryczne, testować
pompy common rail i czujniki wysokiego ciśnienia, wypada w związku z tym zacząć od początku i
omówienia poszczególnych elementów.
Do sterownika możemy podpiąć elektrozawory pompy common rail. Sterownik posiada dwa
kanały PWM o częstotliwości 1 kHz do kontrolowania jednego lub dwóch elektrozaworów pompy.
Przedstawiono to na rys. 20. Oczywiście jeśli nie korzystamy z wyjść nie musimy nic pod nie instalować.
Strona 16 z 23
Rys. 20: Podłączenie elektrozworów pompy common rail
Jeśli wykorzystujemy elektroniczny czujnik ciśnienia, to możemy także podpiąć go pod sterownik
pod warunkiem, że spełnia on następujące dwie zasady:
• posiada liniowe wyjście analogowe od 0 do 5V z pomiarem ciśnienia
• można go zasilić z 5V lub zasilić z takiego napięcia jakie jest ustawione na sterowniku
Wiele czujników ciśnienia pracuje z
napięcia 5V i posiada wyjście od 0 do 5V w
zależności od mierzonego ciśnienia. Sterownik
obsługuje czujniki do 300 MPa, czyli
pokrywające większość dzisiejszych zastosowań
w motoryzacji. Najczęściej spotykane czujniki
zasilane z 5V możemy podłączyć wg schematu
przedstawionego na rys. 21. Wyjście to można
obciążać do 30mA.
Rzadziej
znajdziemy
czujniki
z
wbudowanym stabilizatorem, które mogą
pracować z napięcia np. 12V. W takim
Rys. 21: Podłączenie czujnika ciśnienia zasilanego z 5V
przypadku możemy podłączyć je zgodnie z
rys. 22, jednak należy pamiętać, że tak
podłączony czujnik musi być zasilony tym samym napięciem, które zasili elektrozawory pompy i
ewentualnie wtryskiwacze, a więc jak pompa potrzebuje do pracy elektrozaworów 24V, to czujnik nie
może być na 12V, bo nie da się tego pogodzić. Dlatego czujniki 5V są najlepsze, bo niezależnie od
napięcia wyjściowego mamy dodatkowe źródło 5V, które możemy wykorzystać.
W
kolejnym
kroku
pozostaje
skonfigurować sterownik, tak aby prawidłowo
przeliczał napięcie na ciśnienie. Rozpatrzmy to
na przykładzie. Jeśli nasz czujnik dla 1V
pokazuje 0 MPa, a dla 4V pokazuje 250 MPa to
te parametry wpisujemy do sterownika.
Czujnik liniowy w takim przypadku dla
napięcia 2,5V powinien dawać wynik
125 MPa, bo 2,5V odpowiada połowie zakresu
pomiarowego. Szczegóły tych ustawień
znajdziemy w dalszym opisie.
Pokazaliśmy sobie jak podpiąć pompę i Rys. 22: Podłączenie czujnika ciśnienia zasilanego z 12V
czujnik ciśnienia do sterownika. Warto jednak
założyć zewnętrzny manometr aby dodatkowo kontrolować wskazania, chociażby po to aby sprawdzić
poprawność kalibracji.
Teraz powiemy sobie na temat testowania wtryskiwaczy i konfliktów, które mogą wystąpić z
testowaniem pomp i czujników ciśnienia. W przypadku wtryskiwaczy zwykłych benzynowych i gazowych
oraz wtryskiwaczy common rail elektromagnetycznych wymagane jest napięcie, które nazwijmy
Strona 17 z 23
napięciem normalnym. Jest to takie napięcie instalacji na jakie przeznaczony jest dany wtryskiwacz. A
więc jeśli wtryskiwacz pracuje w instalacji 12V to to właśnie będzie napięcie normalne. Ustawienie
takiego napięcia normalnego będzie oznaczało, że elektrozawory pompy (jeśli jest podpięta) i napięcie
czujnika (jeśli nie jest zasilony z 5V tylko zgodnie z rys. 22) również musi być 12V. A więc jeśli pompa
lub czujnik będą wymagały wyższych napięć to po prostu nie da się tego przetestować.
I w analogiczny sposób jeśli wtryskiwacze będą wymagały napięcia normalnego 24V, a pompa
będzie z elektrozaworami na 12V to w takim przypadku również wystąpi konflikt. Oczywiście w tej
sytuacji będzie można zmniejszyć współczynnik wypełnienia aby skorygować wyższe napięcie w
instalacji ale będzie to niebezpieczne i nie jest zalecane.
Krótko mówiąc napięcie normalne biorące udział w sterowaniu wtryskiwaczami zwykłymi i
common rail elektromagnetycznymi oraz sterowaniu elektrozaworami pompy i
czujnika ciśnienia jeśli podłączono go wg rys. 22 będzie takie samo i musi dla
wszystkich elementów być w granicach ich poprawnej pracy.
Wtryskiwacze common rail piezoelektryczne nie korzystają z napięcia
normalnego (chyba że są uszkodzone tj. np. zwarte) a więc ich to ograniczenie
opisane wyżej nie dotyczy i wtedy np. pompa może być na 12V a wtryskiwacz
na 100V.
Wiemy już jakie mogą występować konflikty pomiędzy napięciami
różnych elementów danej instalacji stołu probierczego. Idąc dalej nadszedł
czas na pokazanie jak prawidłowo podłączyć przewody do gniazd testowania
wtryskiwaczy. Spójrzmy na rys. 23. Pokazano na nim piny gniazda z bliska
oraz polaryzację sygnału co jest ważne w przypadku wtryskiwaczy common
rail piezoelektrycznych. W przypadku pozostałych wtryskiwaczy polaryzacja
Rys. 23: Gniazdo
nie jest ważna chyba, że producent wtryskiwacza wskazał inaczej.
testowania wtryskiwaczy
Jednocześnie możemy testować 4 wtryskiwacze common rail
elektromagnetyczne. W przypadku wtryskiwaczy zwykłych benzynowych i gazowych można łączyć je
równolegle i testować po 2 lub 3 na jednym gnieździe, więc nawet 12 wtryskiwaczy można testować naraz
jeśli zajdzie taka potrzeba.
Ostatni przypadek to wtryskiwacze common rail piezoelektryczne. Tutaj sprawa jest nieco bardziej
złożona, ponieważ od pojemności elektrycznej zależy minimalny czas narastania i opadania napięcia
sterującego. Wynika to z faktu, że im większa pojemność i wyższe napięcie tym płynący prąd podczas
załączania jest większy dla krótkich czasów. A więc wraz ze wzrostem pojemności trzeba wydłużać czas
załączania tak aby prąd w chwili przerzutu był w granicach około 10A. W sterowniku możemy ustawić
parametr „Minimalny czas” na jedną z wartości:
• 0,3ms dla C<5uF
• 0,5ms dla C<10uF
• 0,9ms dla C<20uF
Ten parametr dla wtryskiwaczy elektromagnetycznych może być ustawiony dowolnie i jest bez
znaczenia. W przypadku piezoelektrycznych znając pojemność wtryskiwacza np. 4uF możemy ustawić
0,3ms lub więcej, ale w przypadku pojemności 8uF powinniśmy ustawić 0,5ms lub więcej. W praktyce
oznacza, to, że jeśli ustawimy 0,3ms to tyle może wynosić najkrótszy możliwy impuls dla wtryskiwacza,
gdzie przy 5uF uzyskamy narastanie napięcia w czasie około 150us i opadanie w czasie 150us. Jeśli w tym
ustawieniu zadamy 1ms to wówczas narastanie również wyniesie około 150us, opadanie także 150us, a
wysokie napięcie będzie przez resztę czasu czyli 700us.
Zaleca się stosować te ustawienia, które przewidziano dla danej pojemności co nie znaczy, że
trzeba trzymać się ich bardzo ściśle. Mając wtryskiwacz 6uF jak przetestujemy go na ustawieniach do 5uF
to nic się nie stanie, ale koniecznie miej na uwadze, że wówczas prąd załączania będzie nieco większy.
Przy czym prąd ten zależy również od napięcia i wartości zostały skalkulowane dla 160V co oznacza, że
jeśli korzystasz z niższego napięcia to automatycznie można granice przesunąć np. jak korzystasz z
napięcia 120V to bez problemu nawet 7uF możesz podpiąć dla ustawienia C<5uF.
Strona 18 z 23
W razie podpięcia dużej pojemności wtryskiwacza pod nieodpowiednie ustawienie może pojawić
się komunikat o zwarciu, ale nie zawsze musi się on pojawić a wysterowanie może być nieprawidłowe.
Przeciążenie nie zawsze zostanie zasygnalizowane. Sterownika to nie uszkodzi, ale przebieg testu może
być obarczony błędem. Dlatego jeśli dajesz większe pojemności niż zalecane to pamiętaj aby zachowywać
umiar.
Uwaga! W razie gdybyśmy chcieli testować wtryskiwacze przy dużej liczbie impulsów na minutę
a sterownik odmówiłby posłuszeństwa z powodu zbyt dużego poboru prądu, to należy zmniejszyć ilość
impulsów na minutę lub odłączyć odpowiednią ilość wtryskiwaczy. Należy jednak podkreślić, że testy nie
wykazały problemów, nie mniej jednak jest to uwaga na przyszłość.
Uwaga! Pamiętajmy również, że sterowanie wtryskiwaczami common rail odbywa się przy
podwyższonym napięciu a więc koniecznie zachowajmy odpowiednie zasady bezpieczeństwa.
Nadszedł czas na teorię pracy wtryskiwaczy. I tutaj wszystko zależy od typu wtryskiwacza.
Wtryskiwacze tradycyjne benzynowe i gazowe.
Jako wtryskiwacze tradycyjne przyjmiemy te, które nie wymagają do swojej pracy żadnego innego
napięcia poza tym dostępnym w instalacji samochodowej. Wtryskiwacze te wymagają do swojej
normalnej pracy tylko jednego napięcia nazwanego na potrzeby sterownika SGM1 napięciem normalnym.
Napięcie to zależy od typu wtryskiwacza i tutaj prosimy sprawdzić w odpowiednich katalogach lub
ustawiać taką wartość jaka jest w instalacji pojazdu, z którego dany wtryskiwacz pochodzi.
Rys. 24: Przebiegi dla wtryskiwacza zwykłego benzynowego i
gazowego
Na rys. 24 przedstawiono przebiegi zarejestrowane oscyloskopem podczas pracy sterownika SGM1
z wtryskiwaczem benzynowym. W tego typu wtryskiwaczach raczej nie stosuje się więcej niż jednej
dawki i nie rozdziela się na wstępne i główne. Widzimy, że niezbędne do pracy takiego wtryskiwacza jest
tylko jedno napięcie, a prąd podczas pracy jest niewielki.
Strona 19 z 23
Wtryskiwacze
common
rail
elektromagnetyczne
Wtryskiwacze te wymagają do
normalnej pracy dwóch napięć. Pierwsze
nazwiemy sobie napięciem podbicia, drugie
napięciem normalnym. W normalnej pracy
wtryskiwacz powinien na początku cyklu
otrzymać podwyższone napięcie, a po
osiągnięciu prądu cewki około 20A napięcie
to powinno spaść do poziomu około napięcia
normalnego występującego w instalacji. To
tak w skrócie i uproszczeniu. Zobaczmy jak
to
wygląda
na
przebiegach
oscyloskopowych uzyskanych z naszego
sterownika (rys. 25). Na tym rysunku
widzimy, że pierwsze napięcie wynosi około
60V i prąd zaczyna narastać. Po osiągnięciu
około 20A napięcie spada do około napięcia
instalacji.
Taka
forma
sterowania
wtryskiwaczem powinna wystarczyć do ich Rys. 25: Przebiegi dla wtryskiwacza common rail
poprawnego obsłużenia. Warto tutaj elektromagnetycznego
zauważyć, że na przebiegach mamy pracę wtryskiwacza z dwoma dawkami wstępnymi i jedną główną.
W praktyce wtryskiwacze common rail elektromagnetyczne wymagają napięcia podbicia do 100V.
Uwaga! Wysokie napięcie! Pamiętaj aby zadbać o bezpieczeństwo!
Wtryskiwacze common-rail piezoelektryczne
Ten typ wtryskiwacza wymaga tylko jednego napięcia. W sterowniku SGM1 jest to napięcie
podbicia i w zależności od typu wtryskiwacza powinno być ustawione pomiędzy 80 do nawet 160V.
Należy sprawdzić przed podłączeniem parametry danego wtryskiwacza, ponieważ zbyt wysokie napięcie
może uszkodzić wtryskiwacz. Obowiązkowo takie wtryskiwacze muszą być testowane z paliwem, nie
można ich uruchamiać bez paliwa, bo można je uszkodzić.
Uwaga! Wysokie napięcie! Pamiętaj aby zadbać o bezpieczeństwo!
Na rys. 26 pokazano przebiegi
czasowe wtryskiwacza common rail
piezoelektrycznego zarejestrowane podczas
pracy sterownika SGM1. Widzimy, że w
tym przypadku mieliśmy ustawione napięcie
podbicia na 120V. Dodatkowo włączony był
tryb wtryskiwaczy piezoelektrycznych i w
taki sposób rejestrowano przebiegi. W
sterowniku przyjęto czas narastania i
opadania napięcia na wtryskiwaczu na
poziomie około 450us (C<20uF), 250us
(C<10uF) lub 150us (C<5uF). Jest to czas,
który
wystarczy
do
testowania
i
stwierdzania wadliwości wtryskiwacza. Na
górnym wykresie widać przepływ prądu.
Nie był on w ogóle w żaden sposób Rys. 26: Przebiegi dla wtryskiwacza common rail
uśredniany dlatego jest tak postrzępiony ale piezoelektrycznego dla pojemności 12uF z czasem
to normalne przy takim pomiarze.
narastania/opadania około 450us
Strona 20 z 23
Poznaliśmy różnice pomiędzy wtryskiwaczami. Przejdźmy w związku z tym do ustawień
sterownika i wszystkich jego parametrów.
Ustawienia
W ustawieniach jest dość dużo opcji, które dotyczą sterowania pompą, obsługi czujnika ciśnienia
oraz wtryskiwaczy. Dlatego wszystkie te ustawienia rozpatrzymy osobno dzieląc je na grupy.
Na wyświetlaczu, który widzimy na rys. 27 zaprezentowano wszystkie parametry jakie możemy
obserwować podczas testów. Parametry Um i UPm omówiono w części teoretycznej tego rozdziału. Są to
napięcia, którymi sterowane są wtryskiwacze. Dodatkowo napięcie Um obowiązuje także dla
elektrozaworów 1 i 2 oraz czujnika ciśnienia jeśli jest podłączony zgodnie z rys. 22.
Parametru Im nie trzeba tłumaczyć, bo był on omawiany w poprzednich rozdziałach.
Współczynniki wypełnienia zaworów 1 i 2 mogą posłużyć do sterowania elektrozaworami pompy
common rail o czym wspomniano w części teoretycznej. Można regulować te parametry bez wchodzenia
do menu.
Punkt 6 pokazuje ile impulsów na
minutę jest generowanych na wtryskiwacz,
przy czym jeśli są ustawione dawki wstępne
i główna to podanie ich wszystkich
traktowane jest jako jeden impuls. Wartość
tutaj dotyczy więc całego cyklu wtrysku dla
każdego wtryskiwacza z osobna, a więc jak
ustawiono 1000 to oznacza to 1000
wtrysków przez każdy z podłączonych
wtryskiwaczy. Pamiętajmy także, że w
praktyce pracujący silnik czterosuwowy
generuje po 1 wtrysku na dwa obroty, a
więc ustawienie 1000 wtrysków na minutę
odpowiadałoby 2000 obrotów silnika. Ten
parametr można regulować bez wchodzenia
do menu w zakresie od 200 do 6000
impulsów na minutę. W menu można
ograniczyć zakres regulacji np. 200-1000.
W ostatniej linii (punkt 8) mamy
ustawione czasu dawek. Kolejno patrząc od
lewej są to dawka wstępna nr 1, dawka Rys. 27: Elementy wyświetlane na LCD
wstępna nr 2 oraz dawka główna. Jeśli 1 – napięcie mierzone (napięcie normalne)
dawka główna będzie ustawiona na 0m to 2 – prąd mierzony pobierany ze wszystkich wyjść
wtryskiwacze nie będą pracowały nawet 3 – napięcie mierzone (napięcie podbicia)
jeśli pozostałe dawki będą miały ustawione 4 – współczynnik wypełnienia zaworu 1
czasy. Czasy dawek wstępnych można 5 – współczynnik wypełnienia zaworu 2
regulować od 0,9ms, 0,5ms lub 0,3ms (w 6 – zadana wartość ilości impulsów na minutę
zal. od ustawień) do 2ms, dawki głównej od 7 – mierzone ciśnienie przez podłączony czujnik
0,9ms, 0,5ms lub 0,3ms (w zal. od 8 – zadane czasy dawki kolejno wstępnej (z lewej), drugiej
ustawień) do 30ms. I tutaj wchodzimy w wstępnej (środek), głównej (z prawej)
dodatkowe zagadnienie. Wraz ze wzrostem 9 – rzeczywiste czasy dawki w kolejności tej samej co p. 8
ilości impulsów na minutę staje się 10 – licznik impulsów jeśli jest włączony wyświetlający się
niemożliwe generowanie dawek o zadanych na zmianę z mierzonym prądem p. 2
czasach jeśli są to czasy długie. Wynika to z
logiki, trudno wygenerować np. dawkę 30ms jeśli cały cykl dla wszystkich czterech wtryskiwaczy trwałby
tylko 20ms. Jest to po prostu nierealne. Przy wyższej częstotliwości staje się też nierealne sterowanie
trzema dawkami jeśli występują. W sterowniku przyjęto, że dawka główna ma najwyższy priorytet,
Strona 21 z 23
następnie druga dawka wstępna i najniższy priorytet ma pierwsza dawka wstępna. Oznacza to, że kiedy
sterownik SGM1 stwierdzi, że zadane parametry są niemożliwe do spełnienia to optymalizując ustawienia
z pierwszej kolejności skraca lub rezygnuje z pierwszej dawki wstępnej. Jeśli to nie wystarczy to
rezygnuje z drugiej dawki wstępnej, a jeśli i to nie wystarczy do dopiero potem skraca dawkę główną. W
praktyce użytkownika nie musi interesować jak to się odbywa, warto jednak o tym wiedzieć, że zadane
parametry nie muszą być spełnione jeśli jest to niemożliwe.
Użytkownik może sprawdzić jakie są realne czasy dawek po korekcie przez sterownik. Do tego
celu służą informacje wyświetlane w punkcie 9. Widać, że pomiędzy zadanymi wartościami z punktu 8 a
wartościami z punktu 9 jest różnica w zapisie jednostki. W jednym przypadku skrócono jednostkę do „m”,
w drugim jest to pełny skrót „ms”. Aby sprawdzić rzeczywiste parametry należy dwukrotnie szybko
kliknąć środkowy klawisz na sterowniku.
Punkt 10 pokazuje licznik impulsów, jeśli jest włączone w menu jego pokazywanie. Wyświetla się
on na zmianę z mierzonym prądem.
Do tego miejsca nie trudno odróżnić, które elementy służą do sterowania wtryskiwaczami, a które
do sterowania pompą. Przejdźmy teraz do menu.
Sterowanie pompą common rail i elektrozaworami w menu nie ma dodatkowych ustawień.
Elektrozaworami możemy regulować od 1 do 99% wypełnienia. Należy tutaj jednak zadbać o
przestrzeganie dopuszczalnych parametrów danej pompy. Na biegu jałowym w wielu pompach regulacja
wynosi kilkanaście procent. Dla pomp należy ustawić jedynie „Napięcie normalne” w menu, ale jest ono
współdzielone także dla wtryskiwaczy zwykłych i common rail elektromagnetycznych oraz czujnika
ciśnienia jeśli został podpięty zgodnie z rys. 22, a więc nie jest to parametr tylko dla pomp.
Czujnik ciśnienia w menu znajduje dwie opcje:
• Czujnik napięcie – tutaj należy ustawić zakres napięcia wyjściowego czujnika (opisano to w
teorii tego rozdziału)
• Czujnik ciśnienie – tutaj należy ustawić zakres pomiarowy ciśnienia (opisano to w teorii tego
rozdziału)
Mamy już omówione parametry sterowania pompą i czujnikiem ciśnienia. Teraz nadszedł czas na
wtryskiwacze. Dla:
• wtryskiwaczy zwykłych należy ustawić parametry:
• Typ wtryskiwacza: elektromagnetyczny
• Napięcie podbicia: wyłączone
• Napięcie normalne: w zależności od wtryskiwacza np. 12V
• Czas minimalny: dowolna wartość
• wtryskiwaczy common rail elektromagnetycznych:
• Typ wtryskiwacza: elektromagnetyczny
• Napięcie podbicia: w zależności od wtryskiwacza, najczęściej 40-100V
• Napięcie normalne: w zależności od wtryskiwacza np. 12V
• Czas minimalny: dowolna wartość
• wtryskiwacze common rail piezoelektryczne:
• Typ wtryskiwacza: piezoelektryczny
• Napięcie podbicia: w zależności od wtryskiwacza od 80 do nawet 160V
• Napięcie normalne: bez znaczenia dla tego typu wtryskiwaczy
• Czas minimalny: zależny od pojemności wtryskiwacza
Pozostałe parametry dotyczące wtryskiwaczy są niezależne od ich typu i są to:
• Cykle na minutę – pozwala ustawić zakres regulacji ilości impulsów na głównym ekranie
widocznym na rys. 27. Maksymalnie regulacja może być od 200 do 6000 impulsów na minutę,
co odpowiada obrotom silnika czterosuwowego od 400 do 12000 obr/min. Jeśli chcemy aby
dane wtryskiwacze były testowane np. w zakresie od 400 do 3000 impulsów na minutę to
należy ustawić taki zakres. Potem na głównym ekranie będzie regulacja tylko w tym zakresie
• Pokaż licznik – opcja pozwala włączyć pokazywanie licznika (punkt 10, rys. 27) impulsów
Strona 22 z 23
podanych na wtryskiwacze
• Ilość impulsów odliczania – parametr tylko kiedy jest włączony tryb odliczania. Wówczas
sterownik odmierzy odpowiednią ilość impulsów i przestanie sterować wtryskiwaczami.
• Tryb odliczania – po włączeniu odmierza określoną ilość impulsów na wtryskiwacze o czym
napisano w poprzednim punkcie
Poza tymi opcjami mamy jeszcze w menu standardowo:
• Uruchom – uruchamia stronę główną i startuje wtryskiwacze. Kasuje także licznik impulsów.
• Zapisz – zapisuje ustawienia w pamięci
• Wczytaj – wczytuje ustawienia z pamięci
Uwagi
Uwaga! Koniecznie zapoznaj się z instrukcją. Po ustawieniu warunków pracy dokładnie przetestuj czy
układ pracuje poprawnie. W razie wątpliwości skontaktuj się z producentem, firmą EL KOSMITO.
Uwaga! Pamiętaj, żeby zastosować odpowiednie warunki na miejscu pracy. W sterowniku może
występować wysokie napięcie. Obowiązkowo umieść w widocznym miejscu wyłącznik odcinający zasilanie
całego stołu probierczego. Umieść także w odpowiednich miejscach wyłącznik instalacji tak aby w każdej
chwili można było odciąć daną część i umożliwić np. testowanie pozostałych wpiętych elementów.
Uwaga! Pamiętaj, że w układach wysokiego ciśnienia pod żadnym pozorem nie wolno prowadzić
modyfikacji w trakcie włączonej pompy wysokiego ciśnienia. Jest to bardzo niebezpieczne.
Uwaga! Stosuj okulary ochronne podczas pracy.
Uwaga! Praca z rozpylonym paliwem jest groźna. Koniecznie rób to w sposób zapewniający
bezpieczeństwo. Obowiązkowo miej gaśnicę w miejscu pracy.
Uwaga! Podłączając regulator SGM1 do sieci 230V koniecznie musi być przewód ochronny.
Uwaga! Nie używaj sterownika niezgodnie z przeznaczeniem. Nie podłączaj pod wejścia tego co nie
zostało do nich przystosowane. Nie rób zwarć tam gdzie normalnie ich nie powinno być (np. pomiędzy
wtryskiwaczami a wyjściem elektrozaworów pomp common rail). Takie uszkodzenia będą podlegały tylko i
wyłączenie płatnej naprawie!
Strona 23 z 23