Presentation Commandes Électroniques Caterpillar [PDF]

Zitiervorschau

ET Electronic Technician

Commandes électroniques Explication des fonctions, signaux et codes des capteurs

Module de commande électronique (ECM)

-1987 -8-bit -PEEC II

-1991

-1993

-Avancé -8-bit -PEEC III

-Deux 8-bit -ADEM II

-1998 32-bit -ADEM III

Cat ADEM 4

4e génération : 32 bit Fiche moteur 120 broches Fiche constructeur origine 70 broches Électronique comparable pour toute la gamme de C4.4 – C32 Plus de 300 champs de connaissances possibles

Que peut faire un moteur électronique ? Signaler des pannes actives Signaler des pannes enregistrées Indiquer des valeurs (événements) divergentes Identifier des composants défectueux Identifier un court-circuit ou une rupture dans le câblage de capteurs  Identifier un court-circuit ou une rupture dans le câblage d’actionneurs     

Que NE peut PAS faire un moteur électronique ?  Rechercher lui-même une panne  Identifier les petits écarts  Savoir si un capteur indique la valeur juste  Penser !

Il n’est pas important de savoir exactement comment un module ECM fonctionne. Il n’est pas réparable.

Par contre, il est important de savoir comment l’ECM interagit avec le moteur et comment pouvoir résoudre des problèmes de capteurs et de câblage.

Problèmes avec l’électronique du moteur Le rapport entre les problèmes électriques et mécaniques est en train d’évoluer

Problèmes électriques : 90 % - Fiches et câblage 8 – 9 % - Moteurs de réglage / capteurs 1 % - Défectuosités de l’ECM

Tous les composants électroniques peuvent être répartis en trois groupes : Signal d’entrée (Input)  Capteurs, contacteurs, source de tension

Commande (Control)  ECM, paramètres, liaisons de données Signal de sortie (Output)  Injecteurs, moteurs de réglage, voyants d’avertissement, compteurs

Alimentations des capteurs Capteur analogique 5 Volt ± 0,5 V.

Capteur numérique 8 Volt ± 0,5 V.

Capteur régime/calage 12 Volt ± 0,5 V.

Capteur de température analogique

Capteur de température analogique actif

Référence : Tension de sortie d'un capteur de température analogique actif 3 fils

4,8 V

4,2 V

2,8 V 0,2 V

107 °C

63 °C

Référence : Tension de sortie d'un capteur de température analogique 4,8 V

4,2 V Plage du capteur : -40 ° C .. 120 ° C 0,2 V.. 4,8 V 2,8 V 0,2 V

107°C

63°C Fonctionnement mode froid

Référence : Tension de sortie d'un capteur de température analogique 4,8 V

4,2 V Plage du capteur : -40 ° C .. 120 ° C 0,2 V.. 4,8 V 2,8 V 0,2 V

Événement enregistré, avertissement, détarage et arrêt 107 °C

Température normale de fonctionnement

63 °C Fonctionnement mode froid 6/7

Référence : Tension de sortie d'un capteur de température analogique Capteur diagnostic problème électronique généré

4,8 V

4,2 V Plage du capteur : -40 °C .. 120 °C 0,2 V.. 4,8 V 2,8 V 0,2 V

Événement enregistré, avertissement, détarage et arrêt 107 °C

Température normale de fonctionnement

63 °C Fonctionnement mode froid 7/7

Fiche et câblage Capteur de température (actif)

MR

C

NR

B A

RG Capteur de température

Signal Retour analog. Aliment. analogique +V

5V

Capteur de température analogique passif

L‘ECM mesure la différence de tension entre 1 et 2

Référence : Tension de sortie d'un capteur de température analogique Passif 2 fils

150 ºC

4,95 V

Stratégie démarrage à froid (température d’huile) 60 ºC

0,2 V

-40 ºC

Référence : Tension de sortie d'un capteur de température analogique 150 ºC

4,95 V Supérieure à la normale / 8 sec Code diagnostic 03

Inférieure à la normale / 8 sec

60 ºC

Code diagnostic 04

0,2 V

-40 ºC

L‘ECM mesure la différence de tension entre 1 et 2

Code 03 = différence de tension maximale entre 1 et 2 = circuit électrique coupé

L‘ECM mesure la différence de tension entre 1 et 2

Code 04 = différence de tension nulle entre 1 et 2 = court circuit

Capteurs passifs

Référence : Tension de sortie d'un

capteur de pression analogique (actif)

1/4

Référence : Tension de sortie d'un capteur de pression analogique (actif) 4,95 V Supérieure à la normale / 8 sec Code diagnostic 03

Plage de capteur max.

Inférieure à la normale / 8 sec Code diagnostic 04

0,2 V

0 Kpa 2/4

Référence : Tension de sortie d'un capteur de pression analogique (actif)

Capteur diagnostic Problème électronique généré

4,95 V

Pression normale de fonctionnement

Plage de capteur : 0 Kpa - 111 Kpa 0 Kpa - 452 kpa 0 Kpa -1 090 Kpa 0,2 V.. 4,95 V 0,2 V

0 Kpa 5/5

Connecteurs et diagramme de câblage Capteur de pression

VR

C

JN

B A

OR

Signal Retour analog. Aliment. Analogique + 5,0 Volt

Capteur de pression

5/5

Capteurs de pression actifs

Principe de fonctionnement - Passif Champ magnétique permanent par la bobine. L’illustration ci-dessous illustre comment le champ magnétique change lors de l’approche et du passage d’une dent. Le changement du champ magnétique engendre une tension dans la bobine  À comparer avec un générateur Tension et fréquence sont directement dépendantes de la vitesse. Faible résistance

Grande résistance

COIL

COIL GEAR

MAGNET

POLE PIECE

GEAR

MAGNET

POLE PIECE

Applications - Passif Capteurs de régime à basse tension de sortie  Grande précision concernant le positionnement  Faible tension de sortie  Applications spécifiques  Vilebrequin  Calage  Capteurs de régime-transmission Capteurs de régime à haute tension de sortie  Précision inférieure concernant le positionnement  Tension de sortie supérieure, ou enregistrement de régimes inférieurs  Applications spécifiques  Arbre à cames

Généralités – Capteur actif Les capteurs actifs doivent être alimentés par une source d’alimentation électrique externe. Le signal de sortie est une tension alternative. La forme de l’onde dépend de la forme de la denture.  Signal de sortie carrée La fréquence dépend de la vitesse de défilement des dents. Perception à partir de 0 tours.

Principe de fonctionnement – Effet Hall actif Un élément Hall est un semi-conducteur qui émet une tension dépendante de la puissance du champ magnétique. Les capteurs Hall de Cat sont dotés d’un aimant permanent.  Celui-ci génère un champ magnétique. Il existe une tension de base sur l’élément Hall. Le courant passant dans l’élément Hall varie avec les fluctuations dans le champ magnétique  Lorsqu’une dent passe devant le capteur, le champ magnétique de l’aiment permanent est modifié.  Il y a alors une tension différente sur le semi-conducteur.  La tension différente est proportionnelle à la variation du champ magnétique.  La tension différente est renforcée, filtrée et comparée par rapport à différents modèles afin de déterminer un angle de dent. Cela est effectué par un circuit intégré (IC).

Capteur de régime / calage

Le modèle de dent sur la roue dentée de l’arbre à cames

4/17

Capteur de régime/calage

Roue de calage

Capteur de régime/calage

5/17

Capteur de régime/calage

6/17

Capteur de régime/calage

7/17

Capteur de régime/calage

Lecture du modèle de denture

8/17

Capteur de régime/calage

B.D.P. cylindre n°1

9/17

Capteur de régime/calage

B.D.P. cylindre suivant

10/17

Fiches et câblage capteur de régime/calage

BL NR OR

C

B A

signal Retour numérique + V Régime / Calage

Capteur de régime/calage Signal = régime moteur +V = 12,5 V c.c.

Capteur de position de l’accélérateur Le capteur de position de l’accélérateur est utilisé pour indiquer le régime moteur souhaité à l’EMC. Le signal de sortie du capteur a une fréquence constante avec

une largeur d’impulsion dépendante de la position de l’accélérateur.

Le signal de sortie est nommé signal de DURÉE DE CONDUCTION ou MODULATION PAR IMPULSIONS DE LARGEUR VARIABLE (P.W.M.) Le signal de sortie est exposé en tant que pourcentage entre 0 et 100 %.

Modulation par impulsions de largeur variable

Durée d’impulsion Durée de conduction =

La fréquence du signal demeure la même.

Durée de période

x 100 %

PWM par rapport à l’accélérateur 5 0

75

95 100

83

100

PWM (%)

Code de diagnostic

Accélérateur (%) 0 Ralenti

Régime élevé

(P.W.M.) Signal de modulation par impulsions de largeur variable Largeur de signal 5-10 % (ralenti)

La fréquence du signal demeure la même 3/5

(P.W.M.) Signal de modulation par impulsions de largeur variable Largeur du signal 50-60 % (intermédiaire)

La fréquence du signal demeure la même 4/5

(P.W.M.) Signal de modulation par impulsions de largeur variable Largeur du signal 90-95 % (plein)

La fréquence du signal demeure la même 5/5

Capteur de température du gaz d'échappement

Basse temp.

Haute temp. Capteur : numérique Signal : P.W.M.