Spanning meten aan de injector (indirecte injectie)

Download meting

Actuatorinformatie

Type: Indirecte injectie
Voeding: 12 V vanaf systeemrelais
Signaaltype: Frequentie- en duty cycle-variërend
Signaalniveau: 0 V tot 12 V en 80 V piek

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 Positieve kant actuator-voeding 20 V
Black probe Massa op accuklem
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. De labscoop wordt in normale scoopmodus gebruikt.

Meten

In figuur 3 is het spanningssignaal 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 injectorspanning-meting

Labscoopmeting aan injector

Figuur 3: Labscoopmeting aan injector

Het signaal van kanaal 1 (rood) is het signaal aan de negatieve zijde van de injector, dat door de ECU naar massa geschakeld wordt. Aan het begin van de meting wordt de injector nog niet aangestuurd. Er loopt nog geen stroom en dus is de spanning gelijk aan de accuspanning. Op het moment dat de injector door de ECU aangestuurd wordt, t = 0, gaat er stroom lopen en zakt de spanning abrupt naar 0 V. Deze stroom zal een magnetisch veld opbouwen. 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.

Als de injector lang genoeg open is geweest, wordt de stroom door de injector door de ECU onderbroken, t = 2,6 ms. 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 voeding van de injector, gemeten met kanaal 2 (geel), is in de gehele meting op de zelfde waarde als de accuspanning. Tijdens het opensturen van de injector loopt er stroom door de injector, dit kan een kleine spanningsdaling tot gevolg hebben. Die spanningsdaling mag niet te groot worden omdat de injector dan niet op het juiste moment opent. De injectorstroommeting geeft een beeld van de stroom die door de injector gaat.

Diagnose

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

Onderstaande afwijkingen van meetwaarden kunnen wijzen op een probleem:

  • Geen signaal:
    Oorzaken: meetpennen geen verbinding (voer connectietest uit), geen voeding, eindtrap in ECU defect, injector defect
  • Te hoge signaalspanning (bij ingeschakelde injector):
    Oorzaken: slechte of geen massa aanwezig voor de ECU, weerstand in bedrading naar ECU
  • 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: geen of slecht massa aanwezig voor de ECU, weerstand in bedrading naar ECU, scoop is niet in gelijkspanningskoppeling gezet: DC
  • Voedingsspanning daalt (bij opensturen injector):
    Oorzaken: slecht contact in systeemrelais of voedingsbedrading naar injector

GERELATEERDE ARTIKELEN

Indirecte injectiestroom meten
Met een labscoop wordt de elektrische stroom gemeten door een injector van een stationair draaiende 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.