B58. Valvetronic menu
Trešais jaunpienācējs ISTA Expert mode no 2022.gada maija: Valvetronic.
Neapšaubāmi - Valvetronic ir viens no sarežģītākajiem mezgliem mūsdienu BMW benzīna dzinējos. Augstas precizitātes mehāniskā daļa (ieplūdes vārsti jāvada ar dažu desmitu mikrometru precizitāti), arī elektronika nedrīkst atpalikt (pozīcijas sensoram jābūt ar augstu izšķirtspēju; motoram - spējīgam izturēt miljonus ciklu).
Ne bez iemesla jaunākā Valvetronic paaudze izmanto bezkolektora 3 fāzu AC motoru (pamatinfo arī šeit); piedziņas mezgla piespiedu eļļošanu no kopējā eļļas Rail. Grūti saprast, kāpēc šī mezgla menu ISTA iekļauts tikai tagad - daudzus gadus pēc šo dzinēju ieviešanas masveida ražošanā. Kā BMW dīleri un diagnosti strādāja līdz šim? Acīmredzot - tad, kad viss bija izjucis līdz robežai, ka(d) defekts bija dzirdams vai redzams vizuāli, vai DME atmiņā tika ierakstītas kļūdas par pilnīgu fail. Situācija - pilnīgs ''sviests''.
Bet, paldies BMW AG par Brīnumu - nu šis menu ir mūsu rīcībā.
Menu kopskats:
Menu legend:
Sākšu ar vienkāršākajām lietām.
''Monitory has detected steady-state control deviation''
''Monitory has detected oscillating controller''
''Monitory has detected warning threshold value for the overload current''
''Monitory has detected overloading''
ir statusa biti. Tas nozīmē: korektas mezgla darbības laikā tie ir 0. Šie statusa biti ļauj identificēt brīdi, kad konstatēta motora pārslodze; pozīcijas neatbilstība vai palielināts jittering. Tiesa gan, par jittering ierakstīšanas apstākļiem īstais skaidrības nav, jo, piem., šāda Valvetronic raustīšanās tukšgaitā DME šķiet pilnīgi normāla (piemērā gan B38, bet tas nemaina ideju):
Viena no svarīgākajām datu grupām - ekscentriskās vārpstas pieprasītā un reālā pozīcija. Šīs līknes ļauj novērtēt mezgla reakcijas kvalitāti un laiku (es nerunāju par skarbiem defektiem, kad mezgls nespēj sasniegt pieprasīto pozīciju; DME atmiņā ir kļūdas. Domāju, ka šādi gadījumi nevienam problēmas neradīs). Lūk, attēlā - korekti strādājoša mezgla performance stacionāros (nemainīgos/lēni mainīgos) apstākļos (Axis 4):
Kā redzam - Valvetronic sensora reportētā uzturēšanas precizitāte tipiski ap +/-0.4 grādi. Te vietā uzsvērt - tieši sensora reportētā, nevis vārpstas reālā pozīcija. Šiem dzinējiem sensors mēra nevis vārstas pozīciju (kā agrāk), bet ir uzmontēts uz paša motora ass (minēts arī raksta sākumā). Šī iemesla dēļ jebkuras darbības ar Valvetronic (nomaiņa; apkope, u.t.t.) jāveic precīzi kā norādījis ražotājs TIS. Otra nianse - ja mezglam ir palielināta brīvkustība zobratos, iespējama palielināta vārpstas reālās pozīcijas atšķirība no sensora uzrādītās. Tātad - ISTA uzrādīs ideālu atbilstību, taču realitāte - pavisam cita.
Un šajā attēlā - mezgla performance pārejas (strauji mainīgos) apstākļos:
Pēc datiem redzam, ka īslaicīgā neprecizitāte pieaug līdz +/-3 .. 4 grādiem uz aptuveni 0.3 sekundēm (vienu mērījumu ciklu). Jā, reālie dati apstiprina BMW materiālos minēto iespaidīgo mezgla reakcijas ātrumu.
Visinteresantākie (no diagnosta viedokļa) man ir tieši motora rotora pozīcijas dati. Vienlaikus šeit mūs sagaida arī visvairāk iebilžu un nianšu. Motora rotora dati parāda tieši smalkās nianses: pozīcijas jittering, visas sistēmas (ne)stabilitāti. Tātad - tieši to, par ko cīnamies!
Attēlā - piemērs. Rotora pozīcijas izmaiņas, tukšgaita, korekti strādājošs dzinējs (zilā krāsā, Axis 4):
Diemžēl, ar šī parametra attēlošanu BMW AG visu ir ''salaidis zarā''. Kur slēpjas problēma? Rotora leņķa pozīcijas attēlošanas diapazons ir tikai viens aplis (360 grādi). Katru reizi, kad tiek sasniegts šī apļa ''sākums'' vai ''beigas'', sensora pozīcijas līkne ''pārlec'' no 360 uz 0 vai otrādi: no 0 uz 360. Diemžēl, nekādi nav iespējams identificēt, vai ''pārlekšana'', kas redzama ISTA menu, ir iepriekšminētā pilna apļa pārsniegšana, vai pozīcijas strauja maiņa esosā apļa ietvaros. Lūk, piemērs:
Kas notiek atzīmētajā vietā? Šeit iespējami divi scenāri - vai nu:
a. pozīcijas sensors sasniedza apļa maksimumu (360 grādus, līkne patiesībā nedaudz kāpj uz augšu), vai arī;
b. sensora pozīcija strauji izmainījās un rotors pagriezās līdz aktuālā apļa sākumam: līkne atbilst patiesībai.
Jā, šo problēmu ar nenoteiktību varētu atrisināt ļoti vienkārši:
a. ieviešot papildus parametru - apļa counter/indicator;
b. šos apļu ''šķērsošanas'' brīžus kā īpaši (piem., ar bultiņu) atzīmējot grafikā;
c. rādot plašāku diapazonu (kaut vai 2 .. 3 pilnus apļus).
Diemžēl, nekas no šī nav izdarīts, attiecīgi - strādāt ar šiem datiem ir apgrūtināti.
Atgriežoties pie iepriekšējā attēla - šī vairāk izskatās pēc situācijas, ka rotora pozīcija sasniegusi aktuālā apļa robežu - nedaudz pārsniegusi max robežu, nevis ''nokritusi'' uz 0. Pirmajā gadījumā - viss ir kārtībā ar mezgla performanci, otrajā - šajā brīdī kas nelāgs ir atgadījies ar dzinēju/tā darbību. Izskatās, ka līkne mums melo. Taču, 100% to apgalvot nevar, tādēļ elementārs secinājums - visur, kur motora pozīcijas grafiks sasniedz 0 vai 360, šie dati NAV IZMANTOJAMI!
Otra situācija, kad motora rotora pozīcijas datus nevar izmantot - strauji mainīgos režīmos. Iemesls ir gaužām vienkāršs - strauji mainīgos režīmos vienas sekundes laikā rotors veic vairākus desmitus pilnu apgriezienu. Diemžēl, datu attēlošanas iespējas ISTA ir ierobežotas (datu samplerate ir tikai daži punkti sekundē), attiecīgi - uz ekrāna tiek izvadīti kaut kādi random ''ķeburi''. Arī šeit es būtu gaidījis, ka BMW paredz kādu risinājumu - kaut vai kā īpaši iekrāso līkni šajā režīmā. Vai kaut ieraksta kādu piezīmi aprakstā. Bet - nekā. Pieņemu, ka ne katrs dzinēja diagnosts ir ar izglītību fizikā un matemātikā, šeit piedzīvojumi garantēti. Lūk, ko mēs varam secināt no šādas līknes?
Es nolēmu paskatīties, vai šie dati ir izmantojami, piem., novērtējot lēnu ekscentriskās vārpstas pagriešanu Valvetronic ieslēgšanas fāzē. Kā zināms, pirmo minūti pēc starta dzinējs strādā ''klasiskā'' režīmā, tikai pēc tam palēnām tiek aktivizēts Valvetronic. Lūk, ekscentriskās vārpstas pozīcija:
Kā redzam, aptuveni minūti pēc starta vārpsta tiek palēnām pagriezta. Aptuveni 15 sekundēs tā sasniedz nepieciešamo pozīciju. Un šeit - motora rotora pozīcijas dati:
Iemesls ir jau pieminētais - dati tiek atjaunoti tikai 3 reizes sekundē. Motora rotors griežas ātri - daudz par ātru... Secinājums skarbs - šie motora rotora pozīcijas dati tiek attēloti nekorekti pat lēnas ekscentriskās pozīcijas maiņas gadījumā! BMW AG, ceru, ka šīs datu attēlošanas ''lažas'' tiks novērstas!
Ja jau pieminēju par datu aprakstu, lūk tas ir:
Šajā brīdī esam nonākuši līdz pēdējai datu grupai. Šai grupai apraksts ir visnekvalitatīvākais. Šajā grupā ietilpst:
a. motora patērētā strāva;
b. motora ''nominālā'' strāva;
c. motora PWM.
Apraksts un arī parametros ir dažas ''nelielas'' neatbilstības:
a. PWM. PWM parametrs ir palicis kopš DC (kolektora) motoriem. Šeit ar PWM, iespējams, jāsaprot MCU pievadītā relatīvā ''jauda''. Dzinēja miera stāvoklī PWM tiek attēlots ap 4% - šī ir minimālā jauda, kas plūst cauri dzinējam, lai turētu to ''nospriegotā''/nekustīgā pozīcijā un gatavu nekavējoši attīstīt pilnu griezi. Šī ''miera strāva'' ir būtiski mazāka par maksimālo iespējamo strāvu; tas realizēts, lai samazinātu elektronikas un paša motora karšanu dīkstāves brīžos;
b. reālā patērējamā strāva vienmēr ir pozitīva, neatkarīgi no motora griešanās virziena. Iemesls vienkāršs - patērējamā strāva rāda visu trīs tinumu (jaudas mezgla) kopējo patērēto strāvu. Virzienu šim motoram nosaka MCU, mainot tinumu aktivizēšanas secību, nevis strāvas plūšanas virzienu (kā DC motoros). Šī strāva visu laiku ir atšķirīga no 0, jo motors tiek turēts ''nospriegotā'' stāvoklī (skat. PWM aprakstu augstāk) - caur vismaz vienu (bet periodiski arī - caur 2) tā tinumiem tiek uzturēta ''miera'' strāva. Griežot motoru, strāva caur tā tinumiem tiek palielināta, lai palielinātu motora griezi;
c. nominālā strāva attēlo MCU plānoto papildus pievadāmo strāvu motora pagriešanas/aktīvas darbības brīžos.
Un šajā attēlā - piemērs, kā izskatās neliela ekscentriskās vārpstas pozīcijas maiņa:
Komentāri
Ierakstīt komentāru