Всем привет!
Сегодня на примере автомобиля одной очень известной марки я расскажу как работает схема управления клапанами в автомобиле. Эту статью можно считать продолжением темы про блок управления блокировкой дифференциалов.
Обратился подписчик за советом по поводу ремонта блока управления блокировкой дифференциалов. Из своего опыта я постарался еще раз изложить эту тему применительно к его неисправности.
Описание принципиальной схемы
Обойдем цифровую часть стороной и рассмотрим более простые части схемы.
Выбор режима или исполнительного механизма - клапана начинается с нажатия кнопки. Рабочая кнопка должна иметь конечное сопротивление от 1 до 10 Ом.
В данной схеме применен, для каждой кнопки, фильтр реализованный на 3-х дискретных элементах. При нажатии кнопки на входе компаратора появится сигнал логической единицы (лог 1) или уровень 9.5 В.
Как работает компаратор
О том как работает компаратор я уже писал, однако рассмотрим работу LM339 на схеме выше. Компаратор сравнивает уровни 2-х сигналов на своих входах и выдает на выход уровень лог 1 или лог 0 в зависимости от результата сравнения. Все инвертирующие входы со значком " - " 6, 8, 10 данного компаратора подключены к делителю напряжения. Он формирует относительно системного питания уровень напряжения 6 В. Получается, что на этих входах " - " всегда когда подано питание на модуль блокировок дифференциалов будет 6В.
Допустим, что мы нажали кнопку SW1 (выбор режима "Межосевая блокировка") - тогда на вход 9 компаратора с меткой "+" пришел уровень 9.5В от предыдущей схемы с кнопками. Уровень 9.5В на входе " + " больше уровня 6В на входе " - " , результирующий сигнал на выходе будет логической 1, т.е. равен почти напряжению питания микросхемы.
Компараторы применяют для защиты от дребезга контактов - чтобы когда мы нажмем кнопку точно включился режим.
При дребезге контактов возможно включение и отключение режима из-за неоднозначности определения логикой входных сигналов с кнопок.
Работу цифровой части я проиллюстрирую временной диаграммой работы устройства.
Мы нажали на кнопку , пришел лог 1 на вход компаратора, а он выдал сигнал 1 на выход. Плата (тоже схема на компараторе) проверяет входное питание, и если оно в норме, то приходит сигнал лог 1 на цифровую часть от супервайзера и цифровая часть работает. Без этого сигнала работа будет запрещена.
"Четырехполюсник" цифровая часть . При исследовании и разработке электронных схем для их описания часто используют метод четырехполюсника. Мы принимаем, что часть схемы представляет собой коробочку со входами и выходами и мы знаем какие сигналы должны быть на входе и на выходе его. И нам не важно что внутри, т.е. как именно он реализован. Это как в программировании ООП инкапсуляция.
Вот и я нарисовал оранжевый прямоугольник с десятком выводов. В действительности их должно быть 19 для 3-х режимов. Поскольку силовые схемы для них одинаковы то рассмотрим схему для режима 1. Слева нарисованы только входы, справа только выходы.
Нам уже знаком компаратор, который имеет в 1-м корпусе 4 схемы сравнения сигналов. 3 используются для кнопок режимов и 1 для сравнения питающих напряжений. Эти сигналы подаются на цифровую часть. Также сюда заходят сигналы обратной связи (от силового ключа) ОС режим и сигнал от концевика.
На выход цифровая часть схемы выдает сигналы для системы ESP/АБС и сигнал на включения составного транзистора. Вот этот транзистор и подает питание на вакуумный клапан.
Работа схемы индикации для желтых светодиодов также обеспечивается цифровой частью.
Когда приходит высокий уровень лог 1 на вход маломощного транзистора Т4 он открывается, поскольку это npn транзистор. Низкий уровень приходит на базу составного Т7 транзистора и он тоже открывается. Ток от положительного полюса источника питания потечет в нагрузку - катушку электроклапана 2.
На контрольной точке p8 X3 при открытом ключе будет питание +12В, оно подается на выход блока управления блокировками и идет к другим блокам автомобиля.
Диод D4 защитный для защиты схемы от энергии накопленной в катушке. Он откроется при закрытии ключа Т7.
Важно заметить, что сигнал обратной связи на контрольной точке p8 X3 появится сразу после открытия ключа Т7 и еще до того как отработает клапан и концевик муфты.
Если ключ T7 не открылся, открылся и закрылся (драйвер ушел в защиту) и на цифровой блок не пришел сигнал обратной связи, то невозможно будет включить 2-ю и 3-ю блокировки.
За защиту отвечает транзистор Т3.
Впрочем, без сигнала ОС схема управления снимет и лог 1 с контрольной точки p6 X3 (сигнал на базе T4) через некоторое время.
Таким образом, сигнал на выходе (ESP? ) блока блокировок появится сразу после открытия ключа Т7 , даже до открытия клапана и отработки концевика.
Надеюсь статья поможет Александру в ремонте своего железного коня.
Кстати, возможно решение горазда проще. Выводы выходных сигналов в расположены рядом с шинами питания +12В . Если разъем был залит, и образовалась токопроводящая дорожка из окислов, то таки да, сигнал для есп будет висеть постоянно :
На рисунке это выводы "Питание логики 6" и "Подсветка кнопок 5" ( предположительно +12В) и выводы 8 и 7 разъема.
Маркировка разъема для контактов 8 и 7 весьма условна, потому что схем то нет :)
Спасибо за прочтение!
А вы ремонтировали автоэлектронику? Расскажите о своем опыте.
Смотрите также :
Как за 5 минут найти неисправный компонент в блоке питания
Последствия неисправности вентилятора в БП АТХ
Как смазать вентилятор БП (видео)
Как отремонтировать нетбук если нет кнопки
Простая схема защиты от переполюсовки
Как правильно проверять радиостанции
Маломощные высокочастотные разъемы
Зачем хорошему инженеру ESR метр
Напишите свой отзыв в комментариях. Понравилась статья - поделись с другом в соцсетях!
Ставьте лайк, подписывайся на канал , будет много интересных публикаций.