Le kit moteur et hydraulique de Pico est conçu pour vous permettre de diagnostiquer les problèmes de votre équipement qui concernent à la fois le moteur et les systèmes hydrauliques. Associé au WPS600, le PicoScope vous offre une fenêtre inégalée sur votre système hydraulique. Grâce à la clarté des formes d’onde et aux puissantes fonctions de zoom du PicoScope, vous pouvez vraiment voir ce qui se passe d’une toute nouvelle manière.
Le système peut être utilisé à la fois pour des tests simples de signaux purement électriques, tels que l’extension et la rétraction d’un vérin hydraulique, et pour des tests de systèmes complets où vous pouvez étudier l’état de l’ensemble du système.
Les réglages et les connexions que vous devez utiliser dépendent du test que vous voulez effectuer et du véhicule que vous souhaitez tester.
Vous trouverez ci-dessous quelques exemples illustrant les formes d’ondes possibles que vous pouvez voir à l’écran et ce qu’il faut rechercher au cours du processus de diagnostic.
Exemple 1 : vérin hydraulique sur un tracteur
Extension et abaissement du vérin hydraulique sur l’attelage trois points d’un tracteur.
Exemple de forme d’onde
Canal A : courant sur le solénoïde d’abaissement
Canal B : Courant sur le solénoïde de levage
Canal C : capteur de position
Légende de forme d’onde
Opération de levage
Opération d’abaissement
Tension du capteur de position pendant le levage et l’abaissement
Description de l’opération
Dans cet exemple, vous pouvez clairement voir la différence de comportement dans le cycle de levage. Pendant le levage, l’opération était sous le contrôle de l’opérateur. Vous pouvez voir que cette forme d’onde est assez irrégulière, ce qui correspond à une opération manuelle. Pendant l’abaissement, l’opération était sous le contrôle de l’UCE. La forme d’onde montre un démarrage et une fin en douceur.
Les vannes de commande examinées dans cet exemple sont toutes deux des vannes à modulation de largeur d’impulsion (MLI). Cela signifie que le courant qui les traverse est directement proportionnel au rapport espace-marche du signal de tension de commande et que le courant au point médian à un moment donné donne une valeur directe du degré d’ouverture ou de fermeture de la vanne. L’ondulation du courant MLI indique la fréquence sous-jacente du signal MLI (dans ce cas, 125 Hz).
Exemple 2 : Système hydraulique d’un appareil de manutention télescopique
Avec des tests de systèmes plus avancés, vous pouvez explorer le fonctionnement de l’ensemble du système avec une seule capture. Dans l’exemple suivant, nous examinons les performances du système hydraulique d’un appareil de manutention télescopique à l’aide du débitmètre Webtec TA377 300 lpm (non inclus dans le kit).
Cette capture contient de nombreuses informations de diagnostic, montrant à la fois le fonctionnement de base du système et certaines des commandes de rétroaction intégrées à ce véhicule. La vitesse du moteur peut être déduite du capteur de vitesse de rotation du vilebrequin à l’aide d’une mesure montrant la fréquence du signal de rotation du vilebrequin entre deux règles rapprochées. Comme le capteur de vitesse de rotation du moteur est une roue à 60 dents, à laquelle il manque deux dents, le régime du moteur est presque identique à la fréquence du capteur de vitesse de rotation (le régime est supérieur de 3,5 %). Le véhicule avait la flèche relevée et les fourches dirigées vers le bas.
Exemple de forme d’onde
Canal A : capteur de vitesse de rotation du vilebrequin
Canal B : solénoïde de la vanne de commande principale
Canal C : débit dans la conduite auxiliaire
Canal D : Pression hydraulique à la sortie de la vanne de commande
Légende de forme d’onde
Le moteur est démarré – le capteur de vilebrequin accélère jusqu’à sa valeur de commutation et le système hydraulique se met sous pression jusqu’à sa pression d’attente. La commande de dither sur la vanne principale démarre à une valeur minimale et augmente lentement pour éviter de caler le moteur.
La forme d’onde montre un état stable, avec le moteur au ralenti et seulement le débit de réserve dans le système hydraulique interne pour assurer la lubrification des principaux composants hydrauliques.
Remarque : à ce stade, il n’y a pas de débit hydraulique significatif dans la conduite auxiliaire.
Le système auxiliaire est mis en marche avec le plein débit de 30 lpm vers le réservoir. Le régime moteur reste constant. La pression hydraulique au niveau de la pompe a augmenté pour faire face au débit dans la conduite auxiliaire.
Les fourches sont levées pour appliquer une charge au système. Comme vous pouvez le voir, le débit vers le vérin est prioritaire sur la ligne auxiliaire et le débit dans la ligne auxiliaire chute à près de zéro (le débitmètre utilisé avait une lecture de débit minimum d’environ 15 lpm – en dessous de cette valeur, la trace de l’oscilloscope disparaît du bas de l’écran). Lorsque les fourches commencent à se soulever, vous pouvez voir la pression de la ligne chuter jusqu’à une valeur proche du niveau d’attente, car il n’y a pas de charge réelle sur les fourches et la pression d’attente est suffisante pour vaincre la gravité. Lorsque le vérin atteint sa butée, on peut observer une légère augmentation de la pression lorsque la fonction de finition douce du vérin s’enclenche.
Lorsque les fourches sont complètement levées, l’opérateur applique et maintient une pression maximale sur le système pour générer une charge maximale. À ce moment-là, plusieurs choses se produisent :
- Tout d’abord, la pression atteint la valeur maximale du système.
- Le débit est renvoyé vers la ligne auxiliaire car le vérin de la fourche ne nécessite plus un débit important.
- Le moteur ralentit au fur et à mesure que la charge augmente en raison de la demande de puissance accrue. Si vous calculez le régime moteur lorsque le système passe à la charge maximale, vous constaterez que le régime moteur approximatif passe d’environ 820 tr/min à 720 tr/min. Une fois que le régime a chuté de la valeur prédéfinie, le système anti-décrochage du moteur intervient pour le maintenir en marche.
- La vanne principale à modulation de largeur d’impulsion (PWM) est légèrement détendue pour décharger le moteur. Cela se voit à la façon dont le courant maximal (canal B) diminue légèrement. Cette décharge, associée aux commandes électroniques du moteur, permet à l’UCE de ramener le moteur au bon nombre de tours. Un autre effet visuel du recul de la pression est l’arrondi du coin initial du tracé, lorsque la pompe atteint sa pression maximale.
- L’opérateur cesse d’appliquer une pression sur le cylindre de la fourche. Bien que les fourches ne bougent pas physiquement, vous pouvez voir la pression diminuer. Lorsque cela se produit, la charge sur le moteur est supprimée et le moteur commence à accélérer. L’UCE du moteur utilise le système hydraulique comme un frein et ouvre légèrement la soupape de commande principale pour appliquer une charge plus importante au moteur, ramenant ainsi son régime à la valeur correcte le plus rapidement possible.
Description de l’essai
Ce simple test permet de voir comment la commande électronique du système est appliquée pour gérer le fonctionnement de l’ensemble du système.
Il est important de comprendre qu’un défaut simple comme « le moteur cale lorsqu’une forte charge hydraulique est appliquée » peut être dû à des problèmes au niveau du moteur ou du système hydraulique. La possibilité de relier directement les performances du système hydraulique aux signaux du moteur, tels que les injecteurs ou le capteur de vilebrequin, peut montrer au technicien non seulement ce qui se passe, mais aussi ce à quoi l’UCE s’attend, mettant ainsi en évidence un problème.
Dans le PicoScope 6 – et maintenant dans le PicoScope 7 – vous pouvez configurer un canal A du PicoScope pour tracer le régime du moteur au fur et à mesure qu’il varie. Vous obtenez ainsi une vue graphique du comportement du système anti-décrochage du moteur. Notez que dans l’exemple ci-dessous, nous utilisons un filtre passe-bas avec une coupure de 2 Hz afin d’éliminer les pics provenant des dents manquantes dans la roue de reluquage du capteur de vilebrequin.
Exemple de formule de canal mathématique : « 1,034*LowPass(freq(A),2) », avec les unités “RPM” et la plage maximale “1200”.
1,034 est le facteur de correction pour convertir les 58 impulsions par seconde du capteur de vilebrequin en tr/min.
Exemple 3 : Bloc d’embrayage hydraulique
Cet exemple concerne un groupe d’embrayage hydraulique passant de l’embrayage A à l’embrayage B. Il illustre clairement les délais réels causés par le temps nécessaire au déplacement des tiroirs de vanne, à l’écoulement de l’huile et à la diminution de la pression. Notez que le changement complet ne prend que 250 ms, et qu’il y a moins de 200 ms entre l’activation d’un solénoïde et la désactivation du second.
Exemple de forme d’onde
Canal A : Embrayage B – pression
Canal B : Embrayage A – pression
Canal C : Embrayage B – courant
Canal D : Embrayage A – courant
Légende de forme d’onde
Le solénoïde de l’embrayage B est activé
La pression dans l’embrayage A commence à diminuer
La pression dans l’embrayage B commence à augmenter
Le solénoïde de l’embrayage A est désactivé.
La pression dans l’embrayage B se stabilise jusqu’à ce que l’embrayage soit désactivé. La pression remonte ensuite à sa valeur normale de fonctionnement.
Description
Nous pouvons voir que l’embrayage A est déjà engagé et que le signal de modulation de largeur d’impulsion (MLI) envoyé à son solénoïde de commande est actif. Remarque : les courbes de pression des deux embrayages ont des échelles verticales différentes.
Lorsque le changement d’embrayage est activé, la première chose qui se produit est la mise sous tension de l’embrayage B. Pendant un court laps de temps, rien ne semble se passer. En réalité, le tiroir se déplace physiquement dans la soupape, valve, valve de contrôle directionnel et l’huile commence à circuler. Une fois que le tiroir de la vanne s’est suffisamment déplacé, on peut voir la pression dans l’embrayage A commencer à diminuer. Avec cette conception de la boîte d’embrayage, il y a une galerie interne entre les deux embrayages pour accélérer le fonctionnement. Au départ, la baisse de pression est causée par l’huile qui s’écoule dans la galerie interne et directement dans l’embrayage B. Comme la pompe hydraulique de ce système (comme de nombreux autres) ne peut pas fournir le volume d’huile nécessaire pour remplir le deuxième embrayage alors qu’elle fournit déjà de l’huile au premier, le système est conçu pour commencer à remplir le deuxième embrayage en utilisant l’huile qui s’écoule du premier.
Lorsque le deuxième embrayage entre en charge (voir repère 5), la pression se stabilise pendant que les disques d’embrayage se déplacent. Pendant cette période, la pompe continue à fournir de l’huile aux deux embrayages, mais la galerie interne veille à ce que la pression dans les deux unités s’égalise aussi rapidement que possible et que la pression dans l’embrayage A diminue au fur et à mesure que la pression augmente dans l’embrayage B. Notez que le système est configuré pour que ce temps de transition avec les deux embrayages en marche soit le plus petit possible afin de minimiser le patinage et l’usure de l’embrayage. Le comportement du système pendant cette période de transition est essentiel pour la fluidité de la transition. Si l’embrayage A débraye complètement avant que l’embrayage B ne soit prêt, le véhicule décélérera soudainement avec une secousse perceptible. Si le chevauchement de l’embrayage est trop long, l’usure des disques d’embrayage s’accélère et l’huile hydraulique chauffe excessivement.
Lorsque le solénoïde de l’embrayage A est désactivé, on observe un petit délai pendant que le tiroir de la soupape se déplace pour couper le débit vers l’embrayage A. Une fois cette opération terminée, on peut voir que la pression dans l’embrayage A chute rapidement jusqu’à la pression du réservoir et que la pression dans l’embrayage B remonte jusqu’à la pression de fonctionnement normale. Le système fonctionne maintenant normalement avec l’embrayage B complètement engagé et l’embrayage A désactivé.
