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令和4年3月実施1級小型問題10:コモン・レール式高圧燃料噴射システムに関する記述

コモン・レール式高圧燃料噴射システムに関する記述として,不適切なものは次のうちどれか。

 

1)インジェクタのコマンド・ピストンは,ノズル・ニードルと連動して上下移動しており,コマンド室は,燃料の流入及び流出のオリフィスを備えている。非噴射時のコマンド・ヒストンは,コマンド室の流出オリフィスが閉じているため,コマンド室に流入する燃料の圧力によりノズル・ニードル側に押し下げられている。

 

(2)エンジンECUは,アクセル開度とエンジン回転速度をもとに目標噴射圧を算出しており,レール圧センサの検出値が目標値になるように,サプライ・ポンプ内のタイミング・コントロール・バルブをON・OFFすることでタイミング・ピストンを作動させ,サプライ・ホンプからコモン・レールへの燃料圧送量を制御している。

 

(3)エンジンECUにおけるメイン及びパイロットの燃料噴射量の補正において,冷却水温が低いときは.燃料噴射量を増量することで冷間時の運転性を向上させており,また,吸入空気温度が低いときは.空気密度が高くなるため燃料噴射量を増量している。

 

(4)インジェクタは,エンジンECUからのON・OFF信号により電磁弁を開閉し,燃料噴射時期及び噴射量を制御する電磁弁制御式インジェクタで,ノズル・ニードル,ノズル・ニードルを制御するコマンド・ピストン,流入及び流出オリフィスを有するコマンド室及び制御室内への燃料の流人及び流出をON・OFF制御する電磁弁により構成されている。

 

 

解く

 

1)インジェクタのコマンド・ピストンは,ノズル・ニードルと連動して上下移動しており,コマンド室は,燃料の流入及び流出のオリフィスを備えている。非噴射時のコマンド・ヒストンは,コマンド室の流出オリフィスが閉じているため,コマンド室に流入する燃料の圧力によりノズル・ニードル側に押し下げられている。

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適切

 

(2)エンジンECUは,アクセル開度とエンジン回転速度をもとに目標噴射圧を算出しており,レール圧センサの検出値が目標値になるように,サプライ・ポンプ内のタイミング・コントロール・バルブをON・OFFすることでタイミング・ピストンを作動させ,サプライ・ポンプのサクション・コントロール・バルブに信号を送り,サプライ・ホンプからコモン・レールへの燃料圧送量を制御している。

 

コモン・レール圧力制御

アクセル開度とエンジン回転速度をもとに目標噴射圧を算出し,レール圧センサの検出値が目標値になるように,サプライ・ポンプのサクション・コントロール・バルブに信号を送り,サプライ・ポンプからコモン・レールへの燃料圧送量を制御する。コモン・レール内の燃圧は,アイドリング時で約 40 MPa に調整され,基本的にエンジンの負荷や回転速度が高くなる程,目標噴射圧も高くするようになっている。

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不適切

 

(3)エンジンECUにおけるメイン及びパイロットの燃料噴射量の補正において,冷却水温が低いときは.燃料噴射量を増量することで冷間時の運転性を向上させており,また,吸入空気温度が低いときは.空気密度が高くなるため燃料噴射量を増量している。

 

適切

 

(4)インジェクタは,エンジンECUからのON・OFF信号により電磁弁を開閉し,燃料噴射時期及び噴射量を制御する電磁弁制御式インジェクタで,ノズル・ニードル,ノズル・ニードルを制御するコマンド・ピストン,流入及び流出オリフィスを有するコマンド室及び制御室内への燃料の流人及び流出をON・OFF制御する電磁弁により構成されている。

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適切

 

 

よって答えは2

 

 

令和4年3月実施1級小型問題9:熱線式エア・フロー・メータ回路と水温センサ回路の異常検知範囲

図1に示す熱線式エア・フロー・メータ回路と図2に示す水温センサ回路の異常検知範囲(イ)から(ハ)の組み合わせとして,適切なものは(1)から(4)のうちどれか。

ただし,熱線式エア・フロー・メータ回路では,ソフトウエアの使用により運転条件を設定(運転モードに閾値を設定)していないものとする。

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熱線式エア・フロー・メータ回路

水温センサ回路

1

(ハ)

(イ)

2

(ハ)

(ロ)

3

(イ)

(ハ)

4

(イ)

(イ)

 

解く

水温センサ回路

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熱線式エア・フロー・メータ回路

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よって答えは1

 

令和4年3月実施1級小型問題8:ボルテージ・ドライブ式フューエル・インジェクタ回路(外部レジスタ付:マイナス駆動回路)

図に示すボルテージ・ドライブ式フューエル・インジェクタ回路(外部レジスタ付:マイナス駆動回路)をオシロスコープで点検したときの,V1からV3の各電圧波形と波形(イ)から(ニ)との組み合わせとして,適切なものは(1)から(4)のうちどれか。

ただし,エンジンは正常に回転中であり,オシロスコープTIME/DⅣは1msとする。

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V1

V2

V3

1

(二)

(ハ)

(イ)

2

(二)

(ロ)

(イ)

3

(ロ)

(ハ)

(イ)

4

(二)

(イ)

(ロ)

 

 

解く

 

V3

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V1

f:id:n9h28eg0:20220323145708p:plain

V2

f:id:n9h28eg0:20220323145803p:plain

よって答えは1

 

 

 

令和4年3月実施1級小型問題7:リニアDCブラシレス・モータ(三相交流の小規模のアクチュエータ)の駆動回路に関する記述

電子制御式スロットル装置などに用いられている図1の動電圧波形を示す図2のリニアDCブラシレス・モータ(三相交流の小規模のアクチュエータ)の駆動回路に関する記述として,不適切なものは次のうちどれか。

f:id:n9h28eg0:20220323135535p:plain

(1)ECUは,駆動回路内のインバータで直流を三相交流に変換している。また,マイコンの信号電圧に基づき,駆動回路でブラシレス・モータの回転方向と駆動力を制御している。

 

 

(2)リニアDCブラシレス・モータの駆動速度は,ホール素子などのF/Bセンサを用いて,ECUがU相,V相,W相の各相の磁束を検出して算定する。

 

 

(3)リニアDCブラシレス・モータの回転位置検出は,ECU三相交流の入力タイミングに基づき,周波数に同期して回転するロータの回転位置を検出して算定する。

 

 

(4)リニアDCブラシレス・モータの駆動回路の異常検知は,駆動信号電圧に基づき,診断回路(シャント抵抗両端の電圧検出)によりマイコンが検出している。モータが断線した場合,シャント抵抗両端に異常電圧が掛かるため,マイコンは,診断信号電圧が閾値をアップ・エッジする電圧を検出して異常検知を行う。

 

 

解く

 

(1)ECUは,駆動回路内のインバータで直流を三相交流に変換している。また,マイコンの信号電圧に基づき,駆動回路でブラシレス・モータの回転方向と駆動力を制御している。

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f:id:n9h28eg0:20220323135826p:plain

適切

 

(2)リニアDCブラシレス・モータの駆動速度は,ホール素子などのF/Bセンサを用いて,ECUがU相,V相,W相の各相の磁束を検出して算定する。

 

適切

 

(3)リニアDCブラシレス・モータの回転位置検出は,ECU三相交流の入力タイミングに基づき,周波数に同期して回転するロータの回転位置を検出して算定する。

 

適切

 

(4)リニアDCブラシレス・モータの駆動回路の異常検知は,駆動信号電圧に基づき,診断回路(シャント抵抗両端の電圧検出)によりマイコンが検出している。モータが断線ロックした場合,シャント抵抗両端に異常電圧が掛かるため,マイコンは,診断信号電圧が閾値をアップ・エッジする電圧を検出して異常検知を行う。

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不適切

 

よって答えは(4)

 

 

令和4年3月実施1級小型問題6:フューエル・ポンプ用DCブラシ・モータのモータ・スイッチング・リレー回路の点検

図1に示す駆動電圧特性をもつ図2のフューエル・ポンプ用DCブラシ・モータのモータ・スイッチング・リレー回路の点検に関する記述として,適切なものは次のうちどれか。

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(1)駆動条件時のV1が0Ⅴの場合,電源線(抵抗(R)を含む)の断線,電源線(抵抗(R)を含む)の短絡(地絡),エンジンECU本体の異常は考えられるが,エンジンECUアース線の断線は考えられない。

 

(2)駆動条件時のⅤ2が約11Vの場合,抵抗(R)の両端間の短絡は考えられるが,駆動信号線の断線は考えられない。

 

(3)駆動条件時のⅤ2が約12Vの場合,抵抗(R)の両端間の短絡は考えられるが,モータ・スイッチング・リレーのコイルの断線は考えられない。

 

(4)IGONの駆動停止条件時のⅤ3が0Ⅴの場合,モータ・スイッチング・リレーのコイルの断線,モータ・スイッチング・リレーのコイルの短絡(地絡),駆動信号線の断線,駆動信号線の短絡(地絡),エンジンECU本体の異常は考えられるが,エンジンECUアース線の断線は考えられない。

 

 

解く

 

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(1)駆動条件時のV1が0Ⅴの場合,電源線(抵抗(R)を含む)の断線,電源線(抵抗(R)を含む)の短絡(地絡),エンジンECU本体の異常は考えられるが,エンジンECUアース線の断線は考えられない。

 

電源線(抵抗(R)を含む)の断線

 

f:id:n9h28eg0:20220323124646p:plain


考えられる

 

 

電源線(抵抗(R)を含む)の短絡(地絡)

f:id:n9h28eg0:20220323124728p:plain


考えられる

 

エンジンECUアース線の断線

f:id:n9h28eg0:20220323124804p:plain

考えられる

 

不適切

 

(2)駆動条件時のⅤ2が約11Vの場合,抵抗(R)の両端間の短絡は考えられるが,駆動信号線の断線は考えられない。

 

抵抗(R)の両端間の短絡=Ⅴ2が12V

考えられない

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駆動信号線の断線=Ⅴ2が0V

考えられない

f:id:n9h28eg0:20220323124935p:plain不適切

 

 

(3)駆動条件時のⅤ2が約12Vの場合,抵抗(R)の両端間の短絡は考えられるが,モータ・スイッチング・リレーのコイルの断線は考えられない。

 

抵抗(R)の両端間の短絡

考えられる

f:id:n9h28eg0:20220323125017p:plainモータ・スイッチング・リレーのコイルの断線

考えられる

f:id:n9h28eg0:20220323125113p:plain

不適切

 

(4)IGONの駆動停止条件時のⅤ3が0Ⅴの場合,モータ・スイッチング・リレーのコイルの断線,モータ・スイッチング・リレーのコイルの短絡(地絡),駆動信号線の断線,駆動信号線の短絡(地絡),エンジンECU本体の異常は考えられるが,エンジンECUアース線の断線は考えられない。

 

モータ・スイッチング・リレーのコイルの断線

考えられる

f:id:n9h28eg0:20220323125211p:plain


モータ・スイッチング・リレーのコイルの短絡(地絡)

考えられる

 

f:id:n9h28eg0:20220323125244p:plain駆動信号線の断線

考えられる

f:id:n9h28eg0:20220323125315p:plain

駆動信号線の短絡(地絡)

考えられる

f:id:n9h28eg0:20220323125353p:plainエンジンECU本体の異常

考えられる

f:id:n9h28eg0:20220323125428p:plain

エンジンECUアース線の断線

 

f:id:n9h28eg0:20220323125500p:plain


考えられない

 

適切

 

よって答えは4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

令和4年3月実施1級小型問題5:CAN通信に関する記述

CAN通信に関する記述として,適切なものは次のうちどれか。

 

(1)CAN通信の「メッセージ」のデータ構成の「識別子フィールド」は,送信前に一定の演算を行った結果(演算値)を表し,信号を表したときに受信したユニットが同じ演算を行い,メッセージ中の演算値と照合して通信が正常に受信したかを判定する。

 

(2)CAN通信の物理仕様の規格は,データ・リンク層と物理層があり,データ・リンク層では,電気信号からデータ構成に関わるフレームへの変換,送信データの優先順位の管理,メッセージの受け渡し報告,工ラーの検出や確認判定の定義を,物理層では,物理的な特性や仕様としてのbitの同期,タイミング,トランシーバ及びCANバス特性の定義を行っている。

 

(3)低速CAN通信でデジタル信号を作る場合,レセシブ1.5Vの電圧差が発生している状態を「0」,ドミナント3Vの電圧差が発生している状態を「1」としている。

 

(4)デジタル信号を作るにあたって,信号線間の電圧差を用いる方式のものをシングル・エンドといい,信号線と信号アース線間の電圧差を用いる方式のものをディファレンシャル・エンドという。

 

 

 

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令和4年3月実施1級小型問題4:オシロスコープの基本知識

オシロスコープの基本知識に関する記述として,不適切なものは次のうちどれか。

 

(1)DATA POS(データ・ポジション)とは.水平軸の同期位置のことである。SWEEP MODE(スイープ・モード)とは,掃引切り替えのことで,掃引の方式を選択する。V MODE(バーチカル・モード)とは.波形表示切り替えのことで,使用するチャンネルの状態を選択する。

 

(2)SCRL(スクロール)とは,水平位置のことで,波形を水平方向に移動する。FINE(ファイン)とは.水平位置を微少移動することである。H POS(ホリゾンタル・ポジション)とは,波形データの一部を表示する場合に表示部分を移動して表示することである。

 

(3)RUN(ラン)とは、波形取り込みが可能な状態をいう。ROLL(ロール・モード)とは,波形データを表示する場合に,画面に新しいデータを次から次に表示し,その前のデータを送りながら,連続的に波形を表示するモードで,O2センサの信号波形観測などに使用する。

 

(4)VOLTS/Div(ボルト・パー・デビジョン)とは.垂直軸の一目盛あたりの電圧の単位のことである。×10のプローブを使用した場合,設定電圧を10倍にして読むため,表示が12.5Vを示しているときの実際の値は,125Vである。

 

 

解く

 

(1)DATA POS(データ・ポジション)とは.水平軸の同期位置のことである。SWEEP MODE(スイープ・モード)とは,掃引切り替えのことで,掃引の方式を選択する。V MODE(バーチカル・モード)とは.波形表示切り替えのことで,使用するチャンネルの状態を選択する。

 

DATA POS:データ・ポジション

水平軸の同期位置のこと。

SWEEP MODE:スイープ・モード

掃引切り替えのこと,掃引の方式を選択する。

V MODE:バーチカル・モード

波形表示切り替えのこと,使用するチャンネルの状態を選択する。

適切

 

(2)SCRL(スクロール)H POS(ホリゾンタル・ポジション)とは,水平位置のことで,波形を水平方向に移動する。FINE(ファイン)とは.水平位置を微少移動することである。H POS(ホリゾンタル・ポジション)SCRL(スクロール)とは,波形データの一部を表示する場合に表示部分を移動して表示することである。

 

SCRL:スクロール

波形データの一部を表示する場合に表示部分を移動して表示すること。

FINE:ファイン

水平位置を微少移動すること。

H POS:ホリゾンタル・ポジション

水平位置のこと,波形を水平方向に移動する。

不適切

 

(3)RUN(ラン)とは、波形取り込みが可能な状態をいう。ROLL(ロール・モード)とは,波形データを表示する場合に,画面に新しいデータを次から次に表示し,その前のデータを送りながら,連続的に波形を表示するモードで,O2センサの信号波形観測などに使用する。

 

RUN:ラン

波形取り込み可能な状態。

ROLL:ロール・モード

波形データを表示する場合,画面に新しいデータを次から次に表示し,その前のデータを送りながら,連続的に波形を表示するモードをいう。ロール・モードにするには, 同期メニュー・キーを選択して設定する。

適切

 

(4)VOLTS/Div(ボルト・パー・デビジョン)とは.垂直軸の一目盛あたりの電圧の単位のことである。×10のプローブを使用した場合,設定電圧を10倍にして読むため,表示が12.5Vを示しているときの実際の値は,125Vである。

 

VOLTS/Div:ボルト・パー・デビジョン

電圧/目盛のこと,垂直軸の一目盛あたりの電圧の単位。

適切

 

よって答えは(2)

 

オシロスコープに関係する主な略語の読み方と意味

 

基本用語

意味

感度

表示画面において,1目盛り当たりを表示するのに必要な電圧をいう。

掃引

画面の左から右に輝線(波形)を描くことをいう。

掃引時間

同期

表示画面において,1目盛りを波形が移動する時間をいう。

表示画面が静止するように掃引を制御することをいう。

略語の読み方

意味

VOLTS/Div:ボルト・パー・デビジョン

電圧/目盛のこと,垂直軸の一目盛あたりの電圧の単位。

SEC/Div:セコンド・パー・デビジョン

時間/目盛のこと,水平軸の一目盛あたりの時間の単位。

V MODE:バーチカル・モード

波形表示切り替えのこと,使用するチャンネルの状態を選択する。

SWEEP MODE:スイープ・モード

掃引切り替えのこと,掃引の方式を選択する。

SLOPE:スロープ

傾斜切り替えのこと,同期を掛ける傾斜の方向を選択する。

TRIG:トリガ・レべル

掃引を開始(同期を開始する)するトリガ信号の垂直軸のレべルのこと。

DATA POS:データ・ポジション

水平軸の同期位置のこと。

SOURCE:トリガ・ソース

同期信号切り替えのこと,トリガに使用する信号の選択をする。

H POS:ホリゾンタル・ポジション

水平位置のこと,波形を水平方向に移動する。

SCRL:スクロール

波形データの一部を表示する場合に表示部分を移動して表示すること。

FINE:ファイン

水平位置を微少移動すること。

<垂直軸モード(波形表示切り替え)>

 

CH1:チャンネル・ワン

CH 1に入力した信号を観測するモード。

CH2:チャンネル・ツウ

CH 2に入力した信号を観測するモード。

DUAL:デュアル・モード

CH 1とCH 2に入力した信号を観測するモード。

<掃引モード>

 

AUTO:オート

自動掃引のこと,同期レべルが外れているときや,無信号時でも掃引して,アース (OV)が確認できるモード。入力信号周波数50Hz以下では同期不可。

NORM:ノーマル

手動掃引のこと,同期が掛かったときのみ掃引するモード。入力信号周波数は50Hz以下のときに使用する。

<同期信号源>

 

 CH1

チャンネル1の信号で同期を掛けること。

 CH2

チャンネル2の信号で同期を掛けること。

EXT:エクスターナル

外部同期のこと,外部の信号で同期を掛けること。

<同期結合>

 

DC:デーシー・カップリング

直流結合のこと,同期信号の直流から交流成分まで同期を掛けること

AC:エーシー・カップリング

交流結合のこと,同期信号の直流信号をカットして,交流信号のみで同期を掛けることができる。

<その他>

 

RUN:ラン

波形取り込み可能な状態。

STOP:ストップ

波形保持状態(トリガが来ても波形を取り込まない状態)。

ROLL:ロール・モード

波形データを表示する場合,画面に新しいデータを次から次に表示し,その前のデータを送りながら,連続的に波形を表示するモードをいう。ロール・モードにするには, 同期メニュー・キーを選択して設定する。