EDPS (Exhaust Gas & Differential Pressure Sensor)
Zasady działania - EDPS
Zadania i wymagania
Czujniki są niezbędne do dostarczania jednostkom sterującym silnika (ECU) niezbędnych informacji dotyczących ciśnienia spalin i stopnia nasycenia filtra cząstek stałych.
Zadania i wymagania
Czujnik wysokiego ciśnienia mierzy przeciwciśnienie gazów spalinowych, a informacjami tymi zarządza jednostka sterująca silnika (ECU) w celu monitorowania i ochrony turbosprężarki.
Monitorowanie ciśnienia spalin zapobiega powstawaniu uszkodzeń na skutek nadmiernego ciśnienia wstecznego w układzie wydechowym.
Obszary zastosowania
| Samochody osobowe | Samochody ciężarowe |
| Autobusy | Maszyny budowlane |
| Pojazdy terenowe | Maszyny górnicze |
| Maszyny rolnicze | Urządzenia specjalne |
Budowa / Technologia – Element pomiarowy
Budowa i działanie: Element pomiarowy I
Obwód elektryczny
Podłoże ceramiczne
Folia ochronna
Żywica silikonowa
Klejenie
Budowa i działanie: Element pomiarowy II
Element pomiarowy przekształca naprężenie mechaniczne w sygnał elektryczny. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu rezystorów tensometrycznych. Ten specjalny typ rezystora zmienia swoją rezystancję pod wpływem naprężeń.
Cztery z tych rezystorów są zainstalowane na membranie i połączone w specjalny obwód zwany „mostkiem Wheatstone’a”. Obwód ten jest zasilany napięciem 5 V. Jeśli membrana zostanie rozciągnięta pod naciskiem, dwa rezystory w obwodzie zostaną rozciągnięte, a dwa ściśnięte, co zmieni ich rezystancję. Zmienia to również napięcie w całym obwodzie. Ta zmiana napięcia jest przekazywana do jednostki sterującej silnika (ECU) przez przewód sygnałowy, który jest podłączony do dwóch punktów pomiarowych w obwodzie.
W tej animacji jednostka sterująca silnika (ECU) została zastąpiona multimetrem, aby można było zobaczyć zmianę napięcia na przewodzie sygnałowym.
Budowa / Technologia – DPS
Budowa i działanie: Pojedynczy czujnik DPS I
Element pomiarowy
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40 °C to 125 °C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Obudowa
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40 °C to 125 °C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Połączenie ECU
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40 °C to 125 °C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Budowa i działanie: Pojedynczy czujnik DPS II
P przed < P za
Pojedynczy czujnik DPS wykorzystuje jeden element pomiarowy, który jest podłączony do obu przewodów połączeniowych. Tak więc na element pomiarowy oddziałuje ciśnienie z obu stron. Oznacza to, że różnica ciśnień między dwoma przewodami jest mierzona i natychmiast przekazywana do jednostki sterującej silnika (ECU).
P przed = P za
Pojedynczy czujnik DPS wykorzystuje jeden element pomiarowy, który jest podłączony do obu przewodów połączeniowych. Tak więc na element pomiarowy oddziałuje ciśnienie z obu stron. Oznacza to, że różnica ciśnień między dwoma przewodami jest mierzona i natychmiast przekazywana do jednostki sterującej silnika (ECU).
P przed > P za
Pojedynczy czujnik DPS wykorzystuje jeden element pomiarowy, który jest podłączony do obu przewodów połączeniowych. Tak więc na element pomiarowy oddziałuje ciśnienie z obu stron. Oznacza to, że różnica ciśnień między dwoma przewodami jest mierzona i natychmiast przekazywana do jednostki sterującej silnika (ECU).
Budowa i działanie: Podwójny czujnik DPS
Dwa elementy pomiarowe
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40 °C do 125 °C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Obudowa
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40 °C do 125 °C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Połączenie ECU
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40 °C do 125 °C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
P przed < P za
Podwójny czujnik DPS wykorzystuje dwa elementy pomiarowe, z których każdy jest podłączony do jednego z dwóch przewodów połączeniowych. Tak więc na element czujnika oddziałuje tylko ciśnienie po jednej ze stron. Różnica ciśnień między dwoma elementami pomiarowymi jest następnie obliczana przez układ elektroniczny czujnika i przekazywana do jednostki sterującej.
Wykorzystanie tej technologii pozwala na jeszcze bardziej precyzyjne określenie różnicy ciśnień.
P przed = P za
Podwójny czujnik DPS wykorzystuje dwa elementy pomiarowe, z których każdy jest podłączony do jednego z dwóch przewodów połączeniowych. Tak więc na element czujnika oddziałuje tylko ciśnienie po jednej ze stron. Różnica ciśnień między dwoma elementami pomiarowymi jest następnie obliczana przez układ elektroniczny czujnika i przekazywana do jednostki sterującej.
Wykorzystanie tej technologii pozwala na jeszcze bardziej precyzyjne określenie różnicy ciśnień.
P przed > P za
Podwójny czujnik DPS wykorzystuje dwa elementy pomiarowe, z których każdy jest podłączony do jednego z dwóch przewodów połączeniowych. Tak więc na element czujnika oddziałuje tylko ciśnienie po jednej ze stron. Różnica ciśnień między dwoma elementami pomiarowymi jest następnie obliczana przez układ elektroniczny czujnika i przekazywana do jednostki sterującej.
Wykorzystanie tej technologii pozwala na jeszcze bardziej precyzyjne określenie różnicy ciśnień.
Budowa / Technologia – EPS
EPS - Budowa i działanie
Element pomiarowy
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40°C do 125°C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Obudowa
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40°C do 125°C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
Połączenie ECU
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40°C do 125°C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
P = 0
Czujnik EPS jest wykorzystywany w punktach, w których konieczny jest pomiar tylko jednego ciśnienia. Ma tylko jedną rurkę połączeniową, która jest podłączona do jednego elementu pomiarowego.
P > 0
Czujnik EPS jest wykorzystywany w punktach, w których konieczny jest pomiar tylko jednego ciśnienia. Ma tylko jedną rurkę połączeniową, która jest podłączona do jednego elementu pomiarowego.
Budowa / Technologia – HPS
HPS - Budowa i działanie
| Napięcie zasilania | 5 V ± 0,5 V |
| Zakres temperatur roboczych | -40°C do 125°C |
| Czas reakcji | 1,5 ms |
| Ciśnienie maksymalne | ±400 kPa (+30°C przez 5 s) |
plastikowa obudowa
złącze z pinami
czujnik ciśnienia
o-ring
metalowy korpus
Niskie ciśnienie
Podobnie jak czujnik EPS, czujnik HPS służy do pomiaru tylko jednego ciśnienia. Jednak w przeciwieństwie do czujnika EPS, jego obudowa i membrana są skonstruowane tak, aby były znacznie bardziej stabilne, dzięki czemu możliwy jest pomiar znacznie wyższych ciśnień.
Wysokie ciśnienie
Podobnie jak czujnik EPS, czujnik HPS służy do pomiaru tylko jednego ciśnienia. Jednak w przeciwieństwie do czujnika EPS, jego obudowa i membrana są skonstruowane tak, aby były znacznie bardziej stabilne, dzięki czemu możliwy jest pomiar znacznie wyższych ciśnień.
Wskazówki dotyczące montażu
Wskazówki dotyczące montażu
W zależności od pojazdu, węże mocuje się do czujnika za pomocą różnych zacisków mocujących, które wymagają różnych narzędzi.
Diagnostyka
Objawy w przypadku usterki
- Utrata skuteczności, ponieważ czujnik nie wykrywa stopnia nasycenia filtrów cząstek.
- Regeneracja filtra cząstek stałych nie uruchamia się.
- Zaświeci się kontrolka filtra cząsteczek.
- Wyższy stopień zanieczyszczenia.
- Niepotrzebna regeneracja filtra DPF, skutkująca skróceniem jego żywotności.
Przykłady diagnoz
Skorodowane styki
W tym przypadku woda przedostała się do obudowy złącza, powodując korozję styków. Podczas wymiany czujnika należy dokładnie sprawdzić uszczelki złącza, styki złącza i przewody między złączem a sterownikiem silnika.
Uszkodzone / postrzępione kable
Kable uległy uszkodzeniu w wyniku działania siły zewnętrznej. Sytuacja taka może być spowodowana nadmiernym ruchem ciągnącym (zbyt ciasno ułożony kabel / ciągnięcie za przewód podczas montażu) lub obracającymi się częściami (np. kabel trze o pasek klinowy). Dlatego należy zwrócić uwagę na prawidłowe poprowadzenie przewodów podczas instalacji.
Uszkodzone / porowate węże połączeniowe
Wąż połączeniowy jest pęknięty lub porowaty, a ciśnienie spalin ucieka z układu, zanim dotrze do elementu czujnikowego. Czasami węże połączeniowe znajdują się bardzo blisko ruchomych części, takich jak pasek klinowy lub bardzo gorących części, takich jak rura wydechowa. Dlatego ważne jest, aby sprawdzać, czy wszystkie prowadnice węży są wciąż nienaruszone i podłączone.
Zatkane węże połączeniowe
Węże / przewody połączeniowe są zatkane złogami sadzy, które gromadzą się w niekorzystnych warunkach pracy silnika i osadzają się w układzie wydechowym. Zator zmienia warunki ciśnienia i czujnik mierzy nieprawidłowe ciśnienie. Dlatego węże należy zawsze sprawdzać pod kątem zatkania i czyścić lub wymieniać w zależności od stopnia zapchania.
Kody diagnostyczne
| Kod | Opis | Możliwe przyczyny |
|---|---|---|
| P0471 |
|
|
| P2002/3 |
|
|
| P242F |
|
|
| P2455 |
|
|
| P2458 |
|
|
| P2459 |
|
|
| P2463 |
|
|
Testowanie czujników EDPS
Wszystkie trzy typy czujników (DPS, EPS i HPS) można przetestować przy użyciu tej samej procedury testowej. Do wyświetlania sygnału wyjściowego czujnika możesz użyć oscyloskopu lub narzędzia diagnostycznego.
Warunkiem wstępnym testu jest zachowanie złącza podłączonego do czujnika i usunięcie węży z przewodów połączeniowych czujników. Ponadto zapłon musi być włączony, aby czujnik był zasilany napięciem roboczym.
Testowanie czujników EDPS przy użyciu oscyloskopu
- Podłącz czerwony przewód pomiarowy do przewodu sygnałowego, a czarny przewód pomiarowy do przewodu uziemienia czujnika.
- Ustaw zakres napięcia i zakres czasu na oscyloskopie tak, aby sygnał był wyraźnie widoczny.
- Podłącz wąż powietrza pompy ciśnieniowej do przewodu połączeniowego czujnika.
- Przyłóż ciśnienie do czujnika i obserwuj sygnał. Napięcie sygnału musi wzrastać razem ze wzrostem ciśnienia.
- W przypadku czujników DPS przetestuj oba przewody połączeniowe.
- Nie należy przekraczać maksymalnego ciśnienia 4 bar dla czujników DPS i EPS oraz 30 bar dla czujników HPS.
Testowanie czujników EDPS przy użyciu narzędzia diagnostycznego
- Podłącz narzędzie diagnostyczne do pojazdu i wybierz parametry „ciśnienie” (pressure) i „napięcie” (voltage) dla czujnika, który chcesz sprawdzić.
- Podłącz wąż powietrza pompy ciśnieniowej do przewodu połączeniowego czujnika.
- Przyłóż ciśnienie do czujnika i obserwuj ciśnienie oraz napięcie sygnału na narzędziu diagnostycznym. Parametry te muszą rosnąć wraz ze wzrostem ciśnienia.
- W przypadku czujników DPS przetestuj oba przewody połączeniowe.
- Nie należy przekraczać maksymalnego ciśnienia 4 bar dla czujników DPS i EPS oraz 30 bar dla czujników HPS.
Testowanie napięcia zasilania
Jeśli sygnał nie jest wykrywany za pomocą oscyloskopu ani narzędzia diagnostycznego, najprawdopodobniej występuje problem z zasilaniem.
Do sprawdzenia zasilania czujnika można zmierzyć napięcie pomiędzy przewodem plus i minus czujnika. Zadana wartość docelowa dla zasilania wynosi 5 V.
Testowanie przewodu sygnałowego
Diagnostyka Testowanie przewodu sygnałowego Jeśli napięcie zasilania jest prawidłowe, a na oscyloskopie lub urządzeniu diagnostycznym nie widać żadnego sygnału, należy sprawdzić, czy przewód sygnałowy nie jest przerwany.
W tym celu odłącz złącze od jednostki sterującej silnika i czujnika, aby upewnić się, że przewód może być mierzony w stanie bezprądowym. Następnie podłącz czerwony przewód pomiarowy do przewodu sygnałowego na złączu czujnika, a czarny przewód pomiarowy do przewodu sygnałowego na złączu jednostki sterującej silnika i zmierz rezystancję przewodu.
Rezystancja może się różnić w zależności od długości i średnicy przewodu, jednak rezystancja wynosząca około 1 Oma jest standardową wartością dla sprawnego przewodu.
