Drossel-Servomotoren

Mit diesem Test kann der korrekte Betrieb eines Drossel-Servomotors in Verbindung mit dem Drosselklappenstellungssensor basierend auf dem Spannungspegel des Steuersignals, der Steuerung des Lastzyklus und der Ausgangsspannung des Drosselklappenstellungssensors bei Leerlauf und 3000 U/min bewertet werden. 

Durchführung des Tests

Stecken Sie eine BNC-Prüfleitung in Kanal A des Oszilloskops ein, legen Sie eine schwarze Schelle auf die Messleitung mit dem schwarzen Profilteil (Minus) und eine Sonde mit Prüfspitze (Back-Pinning) auf die Messleitung mit dem farbigen Profilteil (Plus). Platzieren Sie die schwarze Schelle auf der negativen Klemme der Batterie und prüfen Sie den Mehrfachsteckeranschluss des Drossel-Servomotors mit der Sonde mit Prüfspitzen (Back-Pinning). Schließen Sie eine BNC-Prüfleitung an Kanal B an und platzieren Sie eine Akupunktur-Sonde erneut auf der Prüfleitung mit der farbigen Sonde. Führen Sie die schwarze (Erdanschluss) auf die schwarze Leitung von Kanal A, der mit der Erde verbunden ist; prüfen Sie den Mehrfachsteckeranschluss des Drossel-Servomotors mit der Akupunktur-Sonde.

Die Anschlüsse, die am Drossel-Servomotor anhand der beiden Akupunktur-Sonden hergestellt werden, dienen der Überwachung des Drosselklappenstellungssensors und der sich verändernden Frequenz auf dem Servomotor (die Poldaten des Herstellers können erforderlich sein). Die Anschlüsse sind in Abbildung 1 dargestellt.

Wenn die Beispielkurve auf dem Bildschirm angezeigt wird, können Sie die Leertaste drücken, um sich Live-Messwerte anzusehen.

Beispielkurven

Leerlauf

 3000 U/min

Anmerkungen zur Beispielkurve

Die in Abbildung 2 dargestellte Kurve mit zwei Spuren zeigt eine konstante Spannung vom Drosselklappenstellungssensor an, was von Kanal A (blaue Spur) bei circa 0,6 Volt angezeigt wird. Diese Abbildung zeigt die Spannung an, die vom Potentiometer der Drosselklappe gesendet wird, während sich der Motor im Leerlauf und sich das Gaspedal in einer Ruhestellung befindet. Die Rechteckwelle, die in der roten Spur zu erkennen ist, schaltet von 14 Volt auf 0 Volt um, bei einem niedrigen Auslastungsgrad von 15,65 %. Bei geöffneter Drosselklappe steigt die Spannung vom Drosselklappenstellungssensor auf 1,6 Volt und der niedrige Auslastungsgrad ändert sich von 15,65 % auf 71,34 %. Diese Steigerung beim Auslastungsgrad weist den Drossel-Servomotor an, sich in einem vorbestimmten Winkel zu öffnen. Die höhere Spannung des Drosselklappenstellungssensors und der gesteigerte Auslastungsgrad sind in der zweiten Kurve in Abbildung 3 sichtbar.

Das Doppelkreuzzeichen auf dem Signalausgang des Drosselklappenstellungssensors in beiden Beispielkurven ist auf die Hochspannungsinterferenz der Zündung zurückzuführen und sollte nicht als Fehler betrachtet werden.

1 Zahnradantrieb; 2 Zwischenliegendes Antriebszahnrad; 3 Antriebsrad; 4 Drosselklappe; 5 Drosselklappenmotor; 6 Elektrischer Anschluss; 7 Positionssensor.


 
 

Technische Informationen

Die Drossel-Servomotoren werden seit einigen Jahren in Drosselklappen eingebaut und gehören mittlerweile zum Standard bei den Drive-By-Wire-Motorsteuerungssystemen.

Der Drossel-Servomotor aktiviert die Drosselklappe in variierenden Schritten, abhängig von den Informationen, die vom elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs empfangen werden. Der Servomotor funktioniert ähnlich wie ein Schrittmotor; anstelle einer reinen Steuerung des Leerlaufs des Motors aktiviert der Servomotor jedoch die Drossel vom Leerlauf bis zur vollen Drosselklappenstellung.

Das System kann noch immer einen Gaszug verwenden; dieser betreibt nun jedoch hauptsächlich einen Drosselklappenstellungssensor mit dualer Ausgabe, der sich für gewöhnlich im Innern des Motorraums des Fahrzeugs befindet und keine physische Verbindung zum Körper der Drosselklappe aufweist. Der Gaspedalstellungssensor wird für die Kommunikation der Gaspedalbewegungen des Fahrers an das elektronische Steuergerät des Fahrzeugs verwendet. Die Komponente wird über den Hilfsgaszug (sofern vorhanden), der das Potentiometer betätigt, an das Gaspedal angeschlossen. Systeme, die nicht über einen Gaszug betrieben werden, haben einen Drosselklappenstellungssensor mit doppelter Ausgabe, der sich auf der Gaspedalbaugruppe befinden.

Die beiden Ausgaben des Drosselklappenstellungssensors werden permanent gegeneinander überwacht. Jegliche Diskrepanzen werden als Fehlercode protokolliert und führen zu einem Aufleuchten der Anzeigeleuchte für eine Fehlfunktion. Das elektronische Steuergerät des Fahrzeugs verarbeitet alle Informationen von den Sensoren und legt den Öffnungswinkel der Drosselklappe fest. Diese Informationen werden in der Form einer Rechteckwelle an den Drossel-Servomotor gesendet; hier hängt der Lastzyklus vom Öffnungswinkel der Drosselklappe ab. Das Signal, welches an den Servomotor gesendet wird, weist einen Niedriglastzyklus auf; hierbei handelt es sich um das Maß der Ruhezeit oder des Prozentsatzes des Zeitraums, über den der Stellantrieb null Volt erhält. (Ein System, das in die entgegengesetzte Richtung betrieben wird, wird in Bezug auf den Hochlastzyklus gemessen; hierbei handelt es sich um den Prozentsatz des Zeitraums, über den die Komponente eine Versorgungsspannung erhält, im Vergleich zur Ausschaltzeit.)

Die Beispielkurve in Abbildung 2 stellt einen Niedriglastzyklus von 15,65 % dar, während die Kurve in Abbildung 3 so verändert wurde, dass der Niedriglastzyklus auf 71,34 % gesteigert wurde. Diese Zahlen gelten für das geprüfte Fahrzeug und variieren mit den unterschiedlichen Fahrzeugherstellern. Die relevanten technischen Daten sind zu Rate zu ziehen, wenn das geprüfte Fahrzeug ein Problem hinsichtlich der Motordrehzahl aufweist.

Die Drossel-Servomotoren sind eine ideale Systemanwendung, wenn diese zusammen mit einem Geschwindigkeitsregler zur Aufrechterhaltung einer festgelegten Fahrgeschwindigkeit sowie einem Traktionssteuerungssystem zur Beschränkung der verfügbaren Leistung an die Räder verwendet werden.

Um zu verhindern, dass ein fehlerhafter Sensor eine falsche Drosselklappenöffnung für eine gegebene Reihe an Eingaben verursacht, was zu einem Sicherheitsproblem führen würde, wurden im elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs ausfallsichere Einstellungen vorgenommen.

Fehlerhafte Kurven - Problembehandlung

Wenn der Motor nicht dreht, sollte die Ausgabe vom Drosselklappenstellungssensor überwacht werden; diese sollten steigen, wenn die Drosselklappe geöffnet ist. Eine konstante Spannung von 5 Volt bedeutet, dass der Sensor entweder eine volle Drosselklappe signalisiert oder dass dieser seine Erdverbindung verloren hat. Wenn der Niedriglastzyklus nicht zunimmt, wenn die Drossel geöffnet ist, wird ein Fehler im elektronischen Steuergerät vermutet. Dieses sollte entweder von einem anerkannten Experten geprüft oder durch ein neues Gerät ersetzt werden.

Pindaten

Bei unserem Testfahrzeug handelte es sich um Volkswagen Golf, Baujahr 2002, mit einem 10-poligen Mehrfachstecker. Es standen keine Poldaten zur Verfügung.

AT076-2

Haftungsausschluss
Diese Online-Hilfe kann ohne vorherige Benachrichtigung geändert werden. Die Informationen darin wurden sorgfältig geprüft und als korrekt erachtet. Die Informationen sind ein Beispiel, das auf unseren Untersuchungen beruht und keine definitive Erklärung. Pico Technology haftet in keiner Weise für irgendwelche Fehler. Jedes Fahrzeug kann anders sein und benötigt individuelle Testeinstellungen.