双通道波形 – 喷油嘴电压 vs.喷油嘴电流

 

双通道波形 –  喷油嘴电压 vs.喷油嘴电流


如何连接示波器

波形示例与注意点

技术信息

 

用两个通道时如何连接示波器 :-

多点喷油嘴(电压)和多点喷油嘴(电流)

通道A:

连接一个20:1衰减器PicoScope通道 A 上,连接一条BNC测试线到衰减器的另一端,连接一个大的黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头(负极)上,连接一根刺针或万用表探头到测试线的彩色接头(正极)上。连接黑色鳄鱼夹到蓄电池的负极上,并用刺针或万用表探头探测喷油嘴的开关负极端。

另一种方法是使用TA012两针脚引线,如图 51.1 所示。

图. 51.1

20:1衰减器用于监测当喷油嘴接地回路断开时产生的感应电压,此电压在60到80伏范围内。如没有使用衰减器,示波器最高只能测量50伏电压(Pico3000系列最高输入电压为50伏)或100伏(Pico4000系列最高输入电压为100伏)。

通道 B:

连接60A电流钳PicoScope通道B上。电流钳应当夹在喷油嘴电源线上。

另一种方法是使用TA012两针脚引线,将60安电流钳夹在引线暴露部分的蓝色或黄色线上,如图 51.2。因为没有规定哪条线是电源线,所以有必要观察两条线的波形,然后选定正确的一条。

图. 51.2

当示例波形显示在屏幕上时,你可以敲击空格键开始观察实时读数了。迅速踩下油门,从怠速到节气门全开,可以观察到在加速时喷油波形扩张,且(有些车型)在超速时喷油关闭。示例波形使用下降沿电压触发示波器,让波形变稳定。

* 如何您用的是带4mm香蕉接头的老款电流钳,而不是带BNC接头的,需使用BNC测试线将电流钳连接到PicoScope上。

双通道波形示例--多点喷油嘴电压 vs.电流

波形注意点

同时检测喷油嘴电压和电流波形,用户可以看到喷油嘴实际开启的“准确”时刻。这可以从电流波形(红色)上清晰看到,该波形被分成两个易于区分的区域。

第一部分波形负责增加电磁力来抬升阀针;在这个例子里,耗时大约为1.6 ms。这通常被称为电磁反应时间。余下的4.4 ms是喷油嘴实际的完全开启时间。这与喷油嘴电压脉宽(蓝色波形)比较,显示相差4.4 ms。

当接地回路被断开,喷油嘴内感应一个电压,峰值接近60伏。

技术信息

请阅读单独的波形主题:-

 

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次级——线圈输出检测

 

 

次级——线圈输出检测


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器 :-

线圈输出

注意:您将需要一个30kV点火测试适配器,可从您的测试设备供应商购买。

连接程序–分电器系统

连接一条高压拾取线PicoScope通道A上,连接拾取线的接地夹到可靠的接地上,将高压夹子夹在发动机其中一条火花塞线上。拆下火花塞线(在火花塞这端)并且接入30kV测试适配器,如图50.1

连接程序–无分电器点火系统(DIS)

利用次级负极点火波形,首先识别出两个负极点火火花塞。在这种系统上只需要检测负极点火的火花塞;因为不管什么极性,只要线圈的一边有故障都会显示出来。

连接一条高压拾取线PicoScope通道A上,连接拾取线的接地夹到可靠的接地上,将高压夹子夹在发动机其中一条负极点火火花塞线上。拆下火花塞线(在火花塞这端)并且接入30kV测试适配器,如图50.1

连接程序–单缸点火

拆下线圈包,并在火花塞上接入延长线。在延长线和线圈包之间接入30kV测试适配器,如图50.1

连接一条高压拾取线PicoScope通道A上,连接拾取线的接地夹到可靠的接地上,将高压夹子夹到30kV测试适配器上。

图. 50.1
图. 50.2
图. 50.3
图. 50.4

测试程序

该测试程序适用于上述所有点火系统。发动机运行且示波器显示实时读数时,非常小心地拆断火花塞的连接(或延长线)。这要使用适当的绝缘钳子完成,如图50.2所示。当拆断火花塞的连接时,在30kV适配器里面看到有火花。30kV适配器的间隙是预设好的,如果线圈状态良好示波器应该显示至少30kV。屏幕底部显示从示例波形测量得到的最大电压。

图50.3 显示在DIS系统上连接负极点火火花塞。图50.4显示正在拆断火花塞的连接。

因为现代的高压电路能产生超过60kV的电压,所以进行这个测试时要非常小心。如果测试操作不正确,这个电压会破坏点火系统,甚至ECM。

警告

从破损的高压线上连接或移除次级点火拾取线有可能遭受电击。为避免这种风险,请在点火关闭后连接和移除次级点火拾取线。

线圈输出检查波形示例

注意点——线圈输出检查

断开高压线测试线圈的最大输出时,示波器显示的kV火花读数比平常要高。在这些特定条件下,火花击穿30kV适配器内预设的空气间隙,电压上升,但这不是线圈能提供的最大电压。这记录的电压仅仅是击穿30kV适配器的空气间隙所需的电压。知道了这一点,从通道A测量的最大电压(kV)读数,显示在屏幕底部。这个例子记录的最大电压是29.55 kV。如果操作者完全断开高压电路而没有火花间隙的辅助,记录到的电压会相当高,但这会有导致放大器里面的初级开关电路或ECM损坏的风险。所以这种做法是不推荐的。

装在这福特 Zetec发动机上的典型线圈(如DIS系统),产生达60kV的电压。线圈输出如有下降仍能击穿空气间隙,但火花持续时间会下降。

关于次级波形的进一步的信息可以通过在主菜单中选择“点火次级–分电器系统线圈线或火花塞线”页面找到。

技术信息——次级点火电路

次级线圈绕组位于初级线圈绕组内部。此绕组围绕着一个多层铁芯,大约有20,000 到30,000 匝。一端连接在初级端子上,另一端连在线圈塔上。

高强度电压由初级绕组和次级绕组的相互感应产生。中间柔软的铁芯增强了它们之间的磁场。

在分电器系统中,线圈产生的次级高压电通过分电器盖内的触点分配给适当的火花塞。

在火花塞上测量的电压是在不同条件下击穿火花塞间隙所需的电压,且此电压取决于如下的因素:

火花塞千伏随以下因素增加 :
火花塞千伏随以下因素减少 :
火花塞间隙大
火花塞间隙小
转子间隙大
缸压低
火花塞线破裂
浓混合比
线圈线破裂
点火正时不对
火花塞磨损
短路到接地
稀混合比
火花塞型号不对
转子与分电极不对齐

老式发动机对火花塞千伏(kV)的要求比现代发动机要低,因为现代发动机在更高压缩比、更稀的混合比和更大的火花塞间隙下运行。

装有无分电器点火系统(DIS)的现代发动机具有恒定能量电子点火系统的所有好处,但额外的好处是没有了分电器盖、主缸线和转子臂。由潮湿和轨道引起的问题几乎没有了。

DIS有其自身的缺陷,一半的火花塞以正常的负极电压点火的同时,另一半火花塞以不可接受的正极电压点火。这会导致正极火花塞明显磨损。

此系统由于它本身的特性,每转一圈点火一次,而不是每两圈点火一次,这是大家所知的无效火花点火系统。这不等于火花塞的磨损率比平常的大一倍,因为无效火花发生在排气冲程,此时是没有压力的。如果几千英里后拆下火花塞检查,会发现两个火花塞的电极变方形,同时正极点火的火花塞明显磨损。

Secondary ignition circuits - coil pack

图.50.5

图 50.5 显示一个无效火花线圈组

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次级点火 – 分电器系统(火花塞线)

 

 

次级点火 – 分电器系统

(测试火花塞线)


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器:-

有分电器的次级点火系统

连接一条高压拾取线PicoScope通道A上,连接拾取线的接地夹到可靠的接地上,将高压夹子夹在发动机其中一条火花塞线上。对于以前的发动机分析仪用户来说,测试线圈线和各个火花塞线的波形和火花千伏读数有显著不同。

图. 47.1

图 47.1 显示高压拾取线连接到火花塞线上。

可以用两条高压拾取线(一条连接到线圈线上,另一条连接到1号缸火花塞线上),监测次级队列波形;用1号缸来作同步(用通道B),设置好时基以观察正确的汽缸数。这非常容易观察各个缸的高压波形,并从该信息里识别出任何差异。

警告

从破损的高压线上连接或移除次级点火拾取线有可能遭受电击。为避免这种风险,请在点火关闭后连接和移除次级点火拾取线。

次级示例波形

次级点火波形注意点

示例波形显示的点火次级波形是装有电子点火的发动机的典型波形。此波形从线圈线上获得。

次级波形显示所需的初始尖峰电压击穿过火花塞间隙后,流过火花塞电极的时间长度。此时间称为“燃烧时间”或者“火花持续时间”。如图所示,示波器屏幕中央的水平电压线是大约为4KV的连续电压,此后它突然下降到被称为“线圈振荡”阶段。“燃烧时间”如图47.2所示。

lt_burntime

 

 

ht_oscillations

图. 47.2
图. 47.3

线圈振荡阶段(如图47.3所示)应当显示最少4个到5个尖峰(包括波峰和波谷)。损失尖峰意味着要更换线圈。线圈振荡与下一个“下降”之间的时间,线圈处于空闲状态,此时线圈次级电路没有电压。这个“下降”被称为“反极性峰值”(如图47.4),并产生一个与火花塞击穿电压相反方向的小振荡。这是因为线圈初级电流刚开启。线圈里的电压只在正确的点火时刻被释放,然后高压火花点燃空气/燃油混合物。

火花塞击穿电压,或“火花塞kV”,是击穿火花塞电极间隙所需的电压。这在图47.5显示。这个例子的火花塞kV是13.5kV。

 

 

polarity

plug_kv
图. 47.4
图. 47.5

技术资料——次级点火系统

次级线圈绕组位于初级线圈绕组内部。此绕组围绕着一个多层铁芯,大约有20,000 到30,000 匝。一端连接在初级端子上,另一端连在线圈塔上。

高强度电压由初级绕组和次级绕组的相互感应产生。中间柔软的铁芯增强了它们之间的磁场。

在分电器系统中,线圈产生的次级高压电通过分电器盖内的触点分配给适当的火花塞。

在火花塞上测量的电压是在不同条件下击穿火花塞间隙所需的电压,且此电压取决于如下的因素:

火花塞千伏随以下因素增加 :
火花塞千伏随以下因素减少 :
火花塞间隙大
火花塞间隙小
转子间隙大
缸压低
火花塞线破裂
浓混合比
线圈线破裂
点火正时不对
火花塞磨损
短路到接地
稀混合比
火花塞型号不对
转子与分电极不对齐

老式发动机对火花塞千伏(kV)的要求比现代发动机要低,因为现代发动机在更高压缩比、更稀的混合比和更大的火花塞间隙下运行。

装有无分电器点火系统(DIS)的现代发动机具有恒定能量电子点火系统的所有好处,但额外的好处是没有了分电器盖、主缸线和转子臂。由潮湿和轨道引起的问题几乎没有了。

DIS有其自身的缺陷,一半的火花塞以正常的负极电压点火的同时,另一半火花塞以不可接受的正极电压点火。这会导致正极火花塞明显磨损。

此系统由于它本身的特性,每转一圈点火一次,而不是每两圈点火一次,这是大家所知的无效火花点火系统。这不等于火花塞的磨损率比平常的大一倍,因为无效火花发生在排气冲程,此时是没有压力的。如果几千英里后拆下火花塞检查,会发现两个火花塞的电极变方形,同时正极点火的火花塞明显磨损。

图. 47.6

47.6 显示一个线圈。

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点火次级 – 分电器系统

 

 

点火次级 – 分电器系统

(测量线圈线)


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器:-

分电器的次级点火系统

连接一条高压拾取线PicoScope通道A上,连接拾取线的接地夹到可靠的接地上,将高压夹子夹在线圈线(king lead)上。对于以前的发动机分析仪用户来说,测试线圈线和各个火花塞线的波形和火花千伏读数有显著不同。

图. 46.1

46.1 显示高压拾取线连接到分电器的线圈线上。

可以用两条高压拾取线,监测次级队列波形;用1号缸来作同步(用通道B),设置好时基以观察正确的汽缸数。这非常容易观察各个缸的高压波形,并从该信息里识别出任何差异。

警告

从破损的高压线上连接或移除次级点火拾取线有可能遭受电击。为避免这种风险,请在点火关闭后连接和移除次级点火拾取线。

次级波形示例(单缸)

点火次级波形注意点

示例波形显示的点火次级波形是装有电子点火的发动机的典型波形。此波形从线圈线上获得。

次级波形显示所需的初始尖峰电压击穿过火花塞间隙后,流过火花塞电极的时间长度。此时间称为“燃烧时间”或者“火花持续时间”。如图所示,示波器屏幕中央的水平电压线是大约为4KV的连续电压,此后它突然下降到被称为“线圈振荡”阶段。“燃烧时间”如图46.2所示。

lt_burntime

 

 

ht_oscillations

图. 46.2
图. 46.3

线圈振荡阶段(如图46.3所示)应当显示最少4个到5个尖峰(包括波峰和波谷)。损失尖峰意味着要更换线圈。线圈振荡与下一个“下降”之间的时间,线圈处于空闲状态,此时线圈次级电路没有电压。这个“下降”被称为“反极性峰值”(如图46.4),并产生一个与火花塞击穿电压相反方向的小振荡。这是因为线圈初级电流刚开启。线圈里的电压只在正确的点火时刻被释放,然后高压火花点燃空气/燃油混合物。

火花塞击穿电压,或“火花塞kV”,是击穿火花塞电极间隙所需的电压。这在图46.5显示。这个例子的火花塞kV是13.5kV。

 

 

polarity

plug_kv
图. 46.4
图. 46.5

技术资料——次级点火系统

次级线圈绕组位于初级线圈绕组内部。此绕组围绕着一个多层铁芯,大约有20,000 到30,000 匝。一端连接在初级端子上,另一端连在线圈塔上。

高强度电压由初级绕组和次级绕组的相互感应产生。中间柔软的铁芯增强了它们之间的磁场。

在分电器系统中,线圈产生的次级高压电通过分电器盖内的触点分配给适当的火花塞。

在火花塞上测量的电压是在不同条件下击穿火花塞间隙所需的电压,且此电压取决于如下的因素:

火花塞千伏随以下因素增加 :
火花塞千伏随以下因素减少 :
火花塞间隙大
火花塞间隙小
转子间隙大
缸压低
火花塞线破裂
浓混合比
线圈线破裂
点火正时不对
火花塞磨损
短路到接地
稀混合比
火花塞型号不对
转子与分电极不对齐

老式发动机对火花塞千伏(kV)的要求比现代发动机要低,因为现代发动机在更高压缩比、更稀的混合比和更大的火花塞间隙下运行。

装有无分电器点火系统(DIS)的现代发动机具有恒定能量电子点火系统的所有好处,但额外的好处是没有了分电器盖、主缸线和转子臂。由潮湿和轨道引起的问题几乎没有了。

DIS有其自身的缺陷,一半的火花塞以正常的负极电压点火的同时,另一半火花塞以不可接受的正极电压点火。这会导致正极火花塞明显磨损。

此系统由于它本身的特性,每转一圈点火一次,而不是每两圈点火一次,这是大家所知的无效火花点火系统。这不等于火花塞的磨损率比平常的大一倍,因为无效火花发生在排气冲程,此时是没有压力的。如果几千英里后拆下火花塞检查,会发现两个火花塞的电极变方形,同时正极点火的火花塞明显磨损。

图. 46.6

46.6 显示一个线圈。

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初级点火 (电流)

 

 

初级点火

(电流)

用60A电流钳


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

如何连接示波器 :-

初级点火电路电流测试

连接60A电流钳PicoScope 通道A上。选择20安量程(1mV/10mA)并打开电流钳。连接电流钳到电路之前,按下归零按钮。

电流钳要直接夹在线圈的电源线上,而不是夹在也包含负极导线的线束(有些点火系统的线束包含几条负极导线)上。连接如图45.0所示。

图. 45.0

波形将显示一条指出线圈磁饱和速度的曲线。曲线越平坦,线圈“充磁”时间越长。波形有一段时间是水平的,这是因为电流达到了需求值,放大器将此电流值保持。一直保持到放大器断开接地回路,此时波形垂直下降。这垂直线相当重要,因为倾斜的线表示放大器断开的速度不够快,这会影响感应电压。

当示例波形显示在屏幕上时,可以按下空格键观察实时读数。

示例初级电流波形和注意点

点火初级电流波形注意点

示例波形显示电流限制电路的操作。在闭合时间开始时,电流开启,一直上升到初级电路需求的8安培;在这一点电流被保持不变,直到在点火时刻时才被释放。

闭合角会随发动机转速增加而增大。这是为了保持恒定的线圈通电时间,即是术语的“恒定能量”。如果一条时间标尺放在通电时间的开始时刻,另一条时间标尺放在感应电压线上,就可测量出线圈通电时间。通电时间会保持绝对的一样,与发动机转速无关。

技术资料——初级点火电路电流

点火放大器功用是在部件收到拾取器或ECM的信号时将大约8到10安的高初级电流切换到接地(0安)。线圈的输出由切断的速度决定。切断得越快,线圈初级绕组的感应电压越大。放大器最好的描述是固态继电器,以小电流切换更大的电流。由于这高强度的电流,放大器会发热,应该使用散热油脂涂在安装表面上以驱散热量。没有这个预防措施,放大器会过热和失效。接地回路对放大器的正常工作至关重要。接地回路波形和主题可以在主菜单上找到。

放大器还被称为“模块”或“点火器”(日本术语)。

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初级点火

 

初级点火

用20:1衰减器


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

如何连接示波器 :-

初级点火电路

连接一个20:1衰减器PicoScope通道A上,然后连接一条BNC测试线到衰减器上。连接一个大的黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头(负极)上,连接一个小的红色鳄鱼夹到测试线的彩色接头(正极)上。连接黑色鳄鱼夹到蓄电池的负极上,并用小的红色鳄鱼夹探测线圈的负极(或1号端子),如图44.1所示。

图. 44.1

示例波形显示一个高电压,需要调节适当的量程。当测量电压超过50伏(针对PicoScope 3000系列示波器)或100伏(针对PicoScope 4000系列示波器)的情况,一定要使用20:1 衰减器,这很重要。

当示例波形在屏幕上显示时,您可以敲击空格键开始观察实时读数了。

初级(单缸)点火示例波形

初级点火波形注意点

初级点火波形检测的是点火线圈的负极端。线圈的接地回路可以产生超过350伏电压。

在初级波形中有几个部分需要仔细检查。波形显示,在示波器屏幕中央的水平电压线是大约为40伏的连续电压,但是它突然下降到被称为线圈振荡阶段。这可在图44.2看到。

lt_oscillations
lt_burntime
图. 44.2
图. 44.3

上述的水平电压线长度是“火花持续时间”或“燃烧时间”,在这个例子里是1.036ms。这也可在图44.3看到。线圈振荡阶段应当显示最少4个尖峰(包括波峰和波谷)。损失尖峰意味着该线圈应被更换为另一个类似规格的线圈。

线圈初级电路没有电流通过,直到闭合阶段开始(图44.4),此时线圈被搭铁,电压降到零。点火放大器控制闭合角,闭合角的大小取决于建立起约8安培电流所需的时间。当达到这个预设电流时,放大器停止增加初级电流,并保持这个电流值到线圈搭铁被移除,即点火的精确时刻。

 

 

 

 

 

dwell

induced_volts
图. 44.4
图. 44.5

波形中间的竖直线超过200伏,这称为“感应电压”。它产生于磁感应过程。在点火时刻,线圈的接地回路被移除,通过线圈的磁场迅速瓦解,感应出介于150到350伏的平均电压(图44.5)。线圈高压输出与感应电压成比例。感应电压的高度有时称为初级峰值电压。

技术资料——初级点火电路

初级点火由于它构成点火电路的第一部分而得名。它通过点火线圈驱动次级高压(HT)输出。初级电路从基本的触点式、电容式发展到今天常用的无分电器式和每缸一线圈式(COP)系统。所有这些点火系统都是基于磁感应原理。

磁感应

此原理开始于磁场的产生,触点或点火放大器使线圈负极搭铁,接通线圈接地回路。接通后,产生了磁场,一直到线圈磁饱和。在预设点火时刻,线圈接地回路被断开,磁场瓦解。因为线圈的250至350匝初级绕组里的磁场瓦解,它感应出一个150至350伏的电压。

这感应电压取决于:

  • 初级绕组的匝数。
  • 与初级电路电流成正比的磁通量强度
  • 磁场瓦解的速率,取决于断开接地回路的速度。

闭合角

闭合角以角度来衡量: 在触点式点火中,触点间隙决定闭合角。触点点火闭合角定义是:触点闭合时分电器旋转的角度。

举个例子,四缸发动机的闭合角大约是45度,占一个汽缸循环转角的50%。电子点火发动机的闭合角由点火放大器或ECM的电流限制电路控制。

恒定能量系统的闭合角随着发动机转速增加而增大,以补偿短时间旋转并增强磁场强度。术语“恒定能量”与线圈产生的有效电压相关。它会保持能量恒定,与发动机转速无关;不像触点式点火系统由于发动机转速增加而导致触点闭合时间变短,最终线圈通电时间变短。

在可变闭合角系统中,不管发动机速度怎么变化,感应电压保持恒定;而在触点式点火系统中,感应电压会减少。在初级点火波形上可以看到感应电压。

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福特-无分电器电子点火系统PIP/SAW信号

福特-无分电器电子点火系统PIP/SAW信号


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器 :-

福特EDIS

cha 通道 A: PIP 信号

  1. 连接一条BNC测试线PicoScope通道 A上。
  2. 连接一个大的黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头上。
  3. 连接一根刺针或万用表探头到测试线的彩色接头上。
  4. 连接大的黑色鳄鱼夹到蓄电池的负极上。
  5. 用刺针探测EDIS给ECM的方波输出(PIP信号)。

chb 通道 B: SAW 信号

  1. 连接一条BNC测试线通道 B上。
  2. 连接一根刺针或万用表探头到测试线的彩色接头上。
  3. 探测从ECM返回EDIS单元的被处理的信号(SAW信号)。

EDIS单元的针脚编号需要查阅技术资料。

图 43.1 – 4 根刺针连接到EDIS单元的插头

当示波器显示这两个信号时,可以提升发动机转速,因为点火提前的关系这两个信号会相对偏移。点火提前的数量是被限制的,直到从车速传感器上读到适当的信号。屏幕显示示例波形时,您可以敲击空格键开始观察实时读数。

用4通道的示波器,您可以捕捉PIP、SAW、曲轴和初级点火信号。

福特EDIS单元示例波形

EDIS单元 PIP和 SAW 波形注意点

PIP和SAW 是福特的两个术语,是以下两项的简称:

  • 点火拾取(Profile Ignition Pick-up)
  • 点火提前(Spark Advance Word)

点火拾取(PIP)是从电子无分电器点火系统(EDIS)发送给电子控制模块(ECM)的信号。它是源自曲轴角度传感器(CAS)的交流信号,被处理成数字信号。PIP信号是在12伏切换的方波信号,且是ECM获知发动机转速和位置的参照信号。ECM接收到PIP信号后,将它处理计算点火正时提前,然后反馈给EDIS单元。这个反馈信号被称为SAW信号,是个5伏的方波信号。

在示例波形图上可以看到这两个信号,PIP信号是蓝色波形,SAW信号是红色波形。

技术资料 – 福特 EDIS 单元

EDIS模块安装在福特无分电器系列汽车上,与EEC IV ECM联合工作。它的功能是收集曲轴角度传感器的交流信号,并将它处理成数字方波信号。这信号被称为点火拾取(PIP)信号。PIP信号告诉ECM准确的发动机位置,且该信号被进一步处理为点火提前(SAW)信号,该信号被调整来补偿ECM认为必要的任何正时提前。

点火提前由发动机的转速与负荷决定。

反馈给EDIS单元的SAW信号决定什么时候释放线圈的接地回路,目的是让线圈点火。

因为只有一个SAW信号触发1缸和4缸的线圈,2缸和3缸的点火时间点由EDIS单元计算出来。点火时间在上止点前(BTDC)10°作为基础设置,这个点火时间发生在发动机起动时、怠速、或在限制工作策略(LOS)下运行时。

如果其中一个SAW信号超出正常的范围,EDIS模块将使用前一个信号宽度;如果EDIS单元发现有5个或更多的错误信号,点火时间将恢复到上止点前10°。

由于是两端线圈结构,无效火花系统即使在排气冲程也会让火花塞点火。

pip_saw

图. 43.2

图43.2 EDIS系统的基础线路图

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ECM给点火放大器的数字信号

 

 

ECM给点火放大器的数字信号

(来自GM/Vauxhall/Opel ECO TEC的示例)


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器 :-

ECM给点火放大器的数字信号

连接一条BNC测试线PicoScope通道A上,连接一个大的黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头(负极)上,连接一根刺针到测试线的彩色接头(正极)上。连接大的黑色鳄鱼夹到蓄电池的负极上,然后用刺针探测其中一条ECM线圈输入线。

连接一条BNC测试线通道B上,连接一根刺针到测试线的彩色接头(正极)上,用刺针探测线圈组的另一条ECM输入线。

连接线完毕后,它的闭合角和点火初级波形跟传统的无分电器点火系统(DIS)的不一样。这种系统用在GM/Vauxhall/Opel ECO TEC 1.6 升发动机上。 Multec 系统使用的是一个内置的放大器,没有外部的初级连线,这使得诊断变得困难。

该示波器连接也可以用于其它由ECM控制的外置放大器系统。

图. 42.1

图 42.1 显示用两个刺针“背刺”线圈插头。为了连接,上图显示的是断开的插头。

ECM 给点火放大器的数字信号示例波形

点火ECM 给放大器的数字信号波形注意点

GM/Vauxhall/Opel ECO TEC 1.6升. Multec

这个例子中的两端线圈与其它系统的不一样,因为它的点火放大器内置在线圈组里。该线圈/放大器组有4条电路连接。放大器组有一条来自点火开关的12伏电源线,一条独立的接地线和另两条来自ECM的5伏方波数字信号线。ECM接收来自发动机传感器的信息,并通过ECM内部的预设参数计算点火的时间点。在这点火点,5伏电压下降到0伏,指令放大器断开初级线圈的接地回路,激励线圈。

线圈/放大器组分成两边(一边作用于1缸和4缸,另一边作用于2缸和3缸)。用示波器的两个通道可监测这两个电路,可以看到线圈轮流点火,如示例波形所示。

技术资料 –

与ECM结合使用的点火放大器

这种系统装在1.6升的GM/Vauxhall/Opel ECO TEC发动机上,它的点火放大器作为其中一部分内置在线圈组里。

这种构造成为我们诊断者的障碍,因为不能对系统的低压电路作任何连接。当用示波器监测两条外部输入线,看到的是数字方波,而不是预期的初级队列波形。内置放大器的线圈组的中间端子连接12伏电源,有两条控制线圈组的5伏方波信号。

如果由于晶体管能量不足导致的线圈开闭故障,“正常”感应电压会减小,这在普通环境下很容易看到;但这些因素结合起来,最终导致弱的燃烧时间和线圈输出。

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放大器接地

 

 

放大器接地


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

如何连接示波器 :-

放大器接地

连接一条BNC测试线PicoScope通道A上。连接一个大的黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头(负极)上,连接一根刺针或万用表探头到测试线的彩色接头(正极)上。将黑色鳄鱼夹连接到蓄电池负极上,并用刺针或万用表探头探测放大器的接地线,如图41.1所示。如果您用刺针无法接触到它的端子或插头,您可以使用引线(如果您有的话)。可以查阅技术资料或者通过一系列的小电压斜坡来确认接地线。

如示例波形所示,在这个测试里可以看到电压很低,需要调节合适的示波器刻度显示波形。示例波形显示在屏幕上时,您可以敲击空格键开始观察实时读数。在波形上可能会看到“毛刺”或RF干扰,因为刻度设得低,很容易从汽车高压电路上拾取干扰。

图. 41.1

放大器接地波形示例

放大器接地波形注意点

点火放大器(也称为模块或点火器)的接地线对点火系统非常重要,而这个潜在的故障区域经常被忽视。如果接地线状态不良,会导致初级电流的减小,然后电流限制(或闭合角控制)电路也受到影响。因此检测这个重要的连线,如果发现它超出工作限制时矫正它,是非常至关重要的。接地回路只有在电路有负荷时才能检测,因此用万用表进行这连续测试是错误的。线圈初级电路只在闭合角阶段通电,这个时间的电压降才是应该监测的。

要确保“电压斜坡”不超过0.5伏。波形结果越“平坦”越好。如果波形明显上没有上升,则说明放大器/模块有完美的接地。如果“斜坡”太高,可以焊接上另一条地线与原来的地线并联,牢固在良好的接地点上。

技术资料——点火放大器接地

点火放大器功用是在部件收到拾取器或ECM的信号时将大约8到10安的高初级电流切换到接地(0安)。这个电路的接地回路在维持初级点火电路正常工作上扮演非常重要的角色。接地回路这个故障区域经常会被忽视,线缆和搭铁的状态可以用万用表欧姆档检测。然而,读数只能指出无负载条件下的连通状态良好,但不能证明电路工作时正常。电压降测试是评估接地线与蓄电池连接是否良好的唯一方法。利用示波器检测,波形结果越平坦越好,因为这说明线圈通过放大器接地良好。“斜坡”长度取决于闭合角,且随发动机转速增加而变大。

Primary ignition circuits - amplifiers

图. 41.2

图41.2 显示点火放大器样品

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步进马达

 

 

步进马达


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

测试步进马达时如何连接示波器:-

连接一条BNC测试线PicoScope通道A上。连接一个大的黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头(负极)上,然后连接一根刺针或万用表探头到测试线的彩色接头(正极)上。将黑色鳄鱼夹连接到蓄电池的负极上,并用刺针或万用表探头依次探测各接地回路,如图40.1所示。如果您用刺针无法接触到马达的端子或插头,您可以使用引线(如果您有的话)。

步进马达有几种接线选项(请看技术资料)。步进马达的工作条件很大程度依赖于发动机温度和发动机上的电气负荷。车辆的ECM激活各接地回路,让马达以小增量移动;这反过来将怠速调节到符合ECM的要求规格。

当波形示例显示在屏幕上时,你可以敲击空格键开始观察实时数据。

图. 40.1

步进马达波形示例(四线和五线)

步进马达波形注意点

步进马达是一个小的机电设备,它根据收到的指令数量改变空气旁路或节气门的位置。没有装备怠速控制阀的汽车总是利用它来控制怠速。步进马达通过4或5条连接到ECM的线路来控制空气旁路。步进马达的接地回路由ECM控制通断,这些接地回路能够让控制单元使马达以连续的“步伐”移动。

步进马达也可安装在节气门壳上,它的一个小控制杆可以移动节气门杆,以非常精确的增量调节节气门开度。

各接地回路可用示波器检测,每个回路的波形应该相似。不同系统的车,波形会存在差异。

技术资料——步进马达

步进马达是一个小的机电设备,它根据收到的指令数量改变空气旁路或节气门的位置。没有装备怠速控制阀的汽车总是利用它来控制怠速。

两个较常见的类型如下:

五线步进马达:

步进马达用一条12伏电源线和4条接地回路控制空气旁路,如图40.2所示。步进马达的接地回路由ECM控制通断,这些接地回路能够让控制单元使马达以连续的“步伐”移动。步进马达也可安装在节气门壳上,它的一个小控制杆可以移动节气门杆,以非常精确的增量调节节气门开度。在这两个例子里,不管电气或机械负载如何,步进马达都维持怠速转速,避免发动机低速运行。它也负责在冷车时,提升怠速转速。

stepper_wiring

图 40.2

Stepper motor

图. 40.3

图40.3 图示显示装在节气门壳上的步进马达

四线步进马达

在四线马达中,第一组电路是一系列触点,被称为怠速跟踪开关。另一组电路仅在怠速开关闭合时受ECM控制。第二个电路负责在热机或冷车时维持怠速转速。冷车时,怠速转速被提高以克服冷机的特性。当节气门松开时,步进马达慢慢将转速恢复到怠速以避免发动机失速。

四个端子如下:

  • 端子1是怠速开关接地回路,在怠速时打开 。
  • 端子2是怠速开关信号,也在怠速时打开。
  • 端子3是步进马达信号正极,为5伏。
  • 端子4是步进马达信号负极。

在端子3和4之间应当测量到4至6欧姆电阻。在节气门关闭时,端子1和2间电阻为无穷大,而节气门打开时电路闭合。

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