Перемещение соленоида

[kpv65]

Требуется разработать схему, наглядно отображающую перемещение электрогидравлического соленоида.

В автомобильной технике всё чаще применяются электрогидравлические соленоиды, которые регулируют давление масла на исполнительные механизмы. Возникла необходимость диагностировать равномерность перемещения таких соленоидов с целью определения их подклинивания и подвисания.
Неравномерное перемещение соленоида может зависеть от различных факторов: температура, давление масла и пр. Поэтому такую проверку необходимо проводить в исходном узле, т.е. без разборки агрегата.

Необходимо устройство, позволяющее отслеживающее плавность перемещения такого соленоида.

Исходные данные:
В реальном агрегате перемещение электрогидравлического соленоида осуществляется с помощью контроллера, выдающего напряжение с широтно-импульсной модуляцией, напряжением 12-14в, частотой ~300Гц, скважность 0-100 %. Соленоид обычно имеет внутреннее сопротивление ~4-10 Ом, и индуктивность ~10 Мгн.
В качестве управляющего сигнала для соленоида можно использовать как исходный контроллер (предпочтительно), так и любую другую схему с произвольной формой управляющего напряжения.

Как вариант, есть идея – видеть перемещение соленоида на экране осциллографа, анализируя характеристику тока через соленоид. Но как придумать такую схему – я не знаю.
Требуется либо разработать схему для такого варианта, либо другие идеи и схемы для решения данной задачи.

Уважаемые модераторы, если я разместил тему не в соответствующем разделе – поправьте меня или перенесите тему в другой раздел.

-- Прилагается рисунок: --

[kpv65]

Тема провисела месяц.
И ни одного ответа или совета?!
Что это – трудная задача или нет хороших специалистов?

[Ironium]

Не уверен, что можно по току отдиагностировать механическую часть соленоида. В Вашем случае вроде бы все просто, нужная схема - это формирователь импульса синхронизации развертки осцилографа, никаких сложностей здесь нет.

ИМХО диагностировать электрогидравлику следует с датчиком давления.

[mtit]

Вообщем-то правиль заданный вопрос - половина ответа. Картинки Вы красивые нарисовали! "Железо" - у Вас в руках. Чего же ещё? Дерзайте.
Как идею - двигать ШИМ-модулированным напряжением, а в паузах ВЧ переменным - снимать положение (перемещение) механики. Но это сработает только в том случае если между витками соленоида и перемещаемым сердечником есть паразитная емкостная связь, зависящая от положения.

[gormiza]

А если тупо через тройник подключить в масляную систему монометр, то можно по равномерности увеличения/уменьшения давления косвенно диагностировать солиноид.

[Ironium]

А если тупо через тройник подключить в масляную систему монометр, то можно по равномерности увеличения/уменьшения давления косвенно диагностировать солиноид.

Вот и я о том же:

ИМХО диагностировать электрогидравлику следует с датчиком давления.

Если в системе нет штатных датчиков давления, ставится отдельный. На базе ноута делается простой стенд, с модулем управления соленоидом, АЦП на датчики давления. А дальше все просто, пишем логи, гоняем систему во всех режимах. Можно добавить на соленоид акустический датчик, тоже много даст информации,только сигнал с него обрабатывать достаточно сложно.

[kpv65]

Ну вот наконец-то появились какие-то идеи.
Обобщим их:
1 -

ИМХО диагностировать электрогидравлику следует с датчиком давления.

…через тройник подключить в масляную систему манометр…

Этот вариант, как и любой другой с датчиком давления, не подходит по следующим причинам:
Обычно нет измерительных отверстий (или каналов), куда можно подключить датчик.
К примеру система VVTi , которая двигает распредвалы двигателя.
Или в автоматической коробке, где семь соленоидов, но четыре контрольные точки для измерения давления на разных передачах.

2 –

…Можно добавить на соленоид акустический датчик,….

Это как? Механически прикрепить к соленоиду акустический датчик?
Так тоже не пойдёт. Если соленоид, к примеру, находится внутри коробки, то к нему вообще подобраться невозможно.

3 -

…двигать ШИМ-модулированным напряжением, а в паузах ВЧ переменным - снимать положение (перемещение) механики. Но это сработает только в том случае если между витками соленоида и перемещаемым сердечником есть паразитная емкостная связь, зависящая от положения.

Пока это самая интересная идея. Но что-то в голове не укладывается.
Можно хотя бы примерную функциональную схему?

[Ironium]

Этот вариант, как и любой другой с датчиком давления, не подходит по следующим причинам:
Обычно нет измерительных отверстий (или каналов), куда можно подключить датчик.
К примеру система VVTi , которая двигает распредвалы двигателя.
Или в автоматической коробке, где семь соленоидов, но четыре контрольные точки для измерения давления на разных передачах.

Систему VVTi контролирует блок управления двигателем, при помощи датчиков положения коленвала и распредвала. Регулируя ток через соленоид, система непрерывно контролирует угол изменения фаз газораспределения, если отклонения выше нормы, например забит клапан, низкое давление в масляной системе и прочее, записывается код неисправности.

Уважаемый kpv65, Вы когда нибудь видели экран автомобильного сканера? Вам что нибудь говорит фраза DATA STREAM? Может видели в графическом виде и реальном времени степень открытия клапана VVTi и угол изменения фаз ? От диагноста даже не требуется знать зависимость угла изменения фаз от степени открытия клапана, это знает программа управления двигателя, и выдает код неисправности системы VVTi. 95% процентов отказа этого клапана, лечится сменой масла в двигателе. В Тойоте клапан VVTi крепится одним болтиком, посмотреть степень загрязнения, поменять или помыть - дело 5 минут. Вы дольше провода будете подключать к клапану. В современной автоэлектронике используются 32-разрядные микропроцессоры с мощностью в десятки MIPS, более 50% процентов вычислительной мощности используется для диагностики неисправностей. А Вы хотите допотопным осцилографом выполнить эту же работу на глаз. Зачем? В этом есть необходимость?
Тоже самое можно сказать про электроклапана в коробке передач. В простых коробках, где нет датчиков давления масла, имеются порты для измерения давления внешними датчиками. Вам не хватает 4 портов на семь клапанов, а где это столько? Интересно, как Вы подключитесь к электроклапану? Вы знаете что электроный блок управления зачастую находится внутри коробки, и добратся до него, это не менее часа работы специалиста? А электроклапана меняются все разом, и не в автосервисе, а на специализированом предприятии? Причем не поставляются как запчасти. Ремонт сложных коробок производится только изготовителем.
Возьмем к примеру систему динамической стабилизации фирмы БМВ. Гидравлика, электроклапана - нужно ли там их проверять Вашим девайсом? Нет и нет! Процедура проверки запускается со сканера, причем необходимо покинуть и закрыть салон, отойти от авто на растояние не меньше метра. После включения проверки, авто совершает резкие движения, то есть проверяется в динамическом режиме вся система, гидравлика, электроника, датчики, исполнительные устройства, гидронасос и т.д. Диагностика электроклапанов в этом случае, малая часть задачи, и выполняется с гораздо большей степенью достоверности, чем это возможно при помощи наблюдения за током и напряжением на обмотке.
Есть более важные, интересные темы для диагностики, например вибродиагностика двигателя, трансмисии, ходовой части. Вибродиагностика применяется например в авиации, для контроля за двигателе, втулкой ротора на вертолетах. В полиграфии для контроля подшипников, стоимость подобной системы 10 лет назад - около 50 000 долларов. Времена меняются, стоимость электроники падает с огромной скростью, можно уже и на дорогие авто применить.

Возможно Вы хотите найти какую-то нишу в авторемонте, запатентовать, продавать приборы для диагностики электроклапанов, тогда удачи. Но я могу вспомнить множество приспособлений для ремонта и диагностики, совершено бесполезных на практике. Мне кажется у вас работа связана с ремонтом АКПП, там клапана довольно частая проблема. Мой опыт с АКПП связан только с электроникой, хотя знать принцип работы необходимо, приходится изучать в мануалах механику гидравлику, кататся на авто со сканером, сравнивать DATA STREAM с мануалами. Главное выяснить, причина в механике или в электронике, часто ремонтники АКПП опускают руки и кивают на электронику. Определить очень сложно, например из-за намагничености вала, начинает врать датчик оборотов этого вала. Рывки при переключении, механики отказываются от ремонта коробки, замена АКПП, при разборке на запчасти находится неисправность.

[kpv65]

Мда..неслабый опус..

Весь смысл которого сводится к тому что
Зачем искать пути решения задачи – когда легче найти причины отказаться от её решения.

Вот только умничать в таком пренебрежительном тоне не надо.

Про DATA STREAM, TEST ACTUATOR и пр. я могу рассказать побольше Вашего.
И спорить о том, кто больше и чаще видит окно сканера, здесь не буду.

Если Вас интересует моя личность, то могу сказать, что я по образованию инженер электронщик, а диагностикой автомобилей занимаюсь со времён перестройки. Нишу я уже давно нашел.
Ни образование, ни специальность не мешает мне спросить совета.

И когда Вы позанимаетесь не с одним десятком разнообразных автомобилей и неисправностей, когда Вы достаточно насмотритесь на экран автомобильного сканера и других девайсов, тогда поймёте необходимость такого устройства.

Если Вас интересует, для чего нужен прибор – он нужен как рабочий инструмент.

А про вибродиагностику двигателя и пр. можем поговорить в другой теме.

[Ironium]

Извините, если оскорбил. Не было такого умысла. Вы не представились, а по Вашему вопросу непонятно, как глубоко Вы разбираетесь в автодиагностике. Поэтому ещё раз извиняюсь.

Если Вас интересует моя личность, то могу сказать, что я по образованию инженер электронщик, а диагностикой автомобилей занимаюсь со времён перестройки. Нишу я уже давно нашел.

Аналогично, инженер электронщик, диагностика- автоэлектроника с начала 90-х. Надеюсь, пиписьками мерятся не будем, не тот возраст.

Через мои руки прощло не десятки, и уже не сотни автомобилей, но не сталкивался с такой необходимостью. Но спорить не буду, не считаю себя мэтром, у которого на все вопросы есть готовые ответы.

У электроклапана обмотка и подвижный сердечник разделены магнитопроводом, поэтому емкостной связи нет.

Есть хороший способ, натурный эксперимент. генератор с изменяемой скважностью, осцилограф, соленоид. Двигаем сердечник, смотрим осцилограф, если не видно разницы, зачем покупать дорогой порошок.
Понятно, что индуктивность будет менятся, при выдвижение сердечника, будет увеличиватся скорость нарастания тока в обмотке. Потом можно обсудить, как привести измерения к наглядной форме, цифровой, графической.
Думаю цифровой осциллограф у Вас имеется, соленоиды. Генератор тоже не проблема, самое простое - актив тест со сканера, если нет охоты паять что на 555 таймере. Сбросьте на форум несколько осциллограм при разных положениях сердичника, и обсудим.