Технический бюллетень №12

Проверка цепи кислородного датчика в системе МЕ2.1 (Mercedes-Benz)

   Данный бюллетень является дополнением к техническому бюллетеню №12, размещённому на сайте www.avtologic.ru в разделе «Новости». В этом бюллетене была описана ситуация, которая может произойти при «формальной» замене датчика кислорода. Для более детального разъяснения проблемы ниже приводится несколько осциллограмм и другая информация, которая может оказаться полезной как для начинающих диагностов, так и для их более опытных коллег.

   Итак, мы имеем дело с системой, в которой нулевой потенциал отсутствует. Как это определить? Попробуем проконтролировать напряжения, поступающие с блока управления на кислородный датчик. Современные датчики кислорода релейного типа обычно имеют четыре провода. Два из них предназначены для подогрева, два других являются сигнальными. Сигнальные провода подводятся к соответствующим входам блока управления. Классической считается схема, в которой один из входов блока (Low Input) имеет нулевой потенциал, а на втором входе блока (High Input) в отсутствие сигнала ДК поддерживается высокостабильное опорное напряжение порядка 450 милливольт. Такая схема используется во многих контроллерах европейского производства, но она не единственная. Кроме неё очень часто используется схема, в которой вход Low Input имеет небольшой, порядка нескольких сотен милливольт, потенциал относительно массы автомобиля. Соответственно, и на втором входе, потенциал также повышается.

   Посмотрим, что получается в нашем случае. Все измерения проводятся снизу, поэтому нам прежде всего нужна точка отсчёта, т.е. опорная масса. В данном случае она у нас есть, причём очень качественная. К ней и подсоединяем массу осциллографа (фото 1).

                                                      Фото 1 : Опорная масса

Отсоединяем разъём ДК, включаем зажигание и измеряем напряжение на сигнальном (High Input) проводе разъёма, уходящего к блоку управления (фото 2).

                                        Фото 2 : Измерение опорного напряжения

Получаем осциллограмму, изображённую на экране 1.

          Экран 1 - напряжение на сигнальном входе блока в режиме осциллографа

То же самое измерение, сделанное в режиме мультиметра, отображено на экране 2.

                   Экран 2 - напряжение на сигнальном входе в режиме мультиметра

Напряжение, поддерживаемое блоком на этом входе, составляет 0.51 Вольта. Теперь переставляем щуп осциллографа и измеряем напряжение на втором сигнальном выводе разъёма – это как раз и есть Low Input. Как видим из экранов 3 и 4, оно составляет примерно 0.27 Вольта. Таким образом, перед нами схема с «вывешенной» или «приподнятой» массой, или в оригинальной трактовке – «Floating Ground».

Экран 3 - напряжение на нулевом входе блока в режиме осциллографа.

Экран 4 - напряжение на нулевом входе блока в режиме мультиметра

   Идем далее. Если к блоку подключён «правильный» датчик (т.е. датчик, у которого оба сигнальных провода не имеют гальванической связи с корпусом), то при включённом зажигании измеренные нами напряжения никоим образом не изменятся, т.е. получаем те же самые значения, которые зафиксированы на экранах 1-4. Запускаем двигатель, прогреваем его и ещё раз снимаем осциллограммы, но уже в обратном порядке. Как и ожидалось, на «нулевом» проводе ничего не изменилось, там по-прежнему поддерживается потенциал порядка четверти Вольта, разве что уровень шумов немного увеличился (экран 5).

             Экран 5 - напряжение на нулевом проводе ДК при работе двигателя.bmp

Это вполне естественно – ведь двигатель работает. Переставляем щуп осциллографа на сигнальную ножку, так как это показано на фото 3.

                                Фото 3 - подключение с тыльной стороны разъёма.

Получаем почти классическую осциллограмму сигнала датчика кислорода (экран 6).

            Экран 6 - напряжение на сигнальном проводе ДК при работе двигателя.

Почему почти? Потому, что как хорошо видно из этого экрана, сигнал смещён относительно нулевого потенциала (т.е. относительно массы), как бы «приподнят» вверх. Если в классической осциллограмме ось симметрии, вокруг которой происходят колебания сигнала лежит на уровне примерно 0.45 Вольта, то в нашем случае получается что-то в районе 0.7 Вольта. Всё правильно: если к 0.25 Вольта смещения нулевого потенциала прибавим 0.45 Вольта (средний уровень сигнала ДК), получится 0.7 Вольта. Вот собственно и вся арифметика. Интересно то, что при анализе текущих параметров по сканеру, блоки управления никаких смещений обычно не выводят (так принято), и мы видим только значения сигнала датчика кислорода «в чистом виде».

   А теперь отсоединим штатный ДК и на его место поставим тот самый, «очень похожий на родной», датчик кислорода. В этом случае напряжение на «нулевом» проводе становится равным нулю (экран 7).

Экран 7 - напряжение на нулевом проводе ДК при установке некондиционного датчика.

Это понятно, поскольку этот провод просто замыкается на массу через корпус датчика. Само по себе это не так уж и страшно. Проблема в том, что при этом полностью «валится» входной каскад обработки сигнала ДК, т.е. напряжение на сигнальном входе блока также становится очень низким (экран 8).

Экран 8 - напряжение на сигнальном проводе ДК при установке некондиционного датчика.

В итоге происходит практически полное шунтирование сигнала датчика кислорода, а дальше события развиваются по сценарию, описанному в бюллетене №12 для сканера Autologic(www.avtologic.ru). Справедливости ради отмечу, что не все схемы подобного типа теряют работоспособность при замыкании нулевого провода на массу. Да и вообще, на эту тему можно рассказать ещё много чего интересного, так что, по всей видимости, данным бюллетенем дело не закончится. Ну а данный конкретный случай с «мерседесом» и кислородным датчиком неизвестного происхождения, можно считать полностью закрытым.           

Технический эксперт компании НЕО СИСТЕМС

Газетин Сергей.