波形点火系统需要几个输入信号才能正常工作,它需要知道什么时候点火、点火线圈通电多长,以及点火正时提前多少。在早期点火装置中这些信息则是由分电器、真空提前点火装置和白金来提供,因此检测部件的物理手段是最主要的诊断方法之一。
现在真空提前点火装置、分电器和白金几乎不复存在了,点火系统仍然可以通过示波器的“眼睛”来检查,电子点火正时(EST)从设计上讲是一个复杂系统,但它并不是难以诊断的。发动机控制模块发出一个EST信号给点火模块或直接给点火线圈,这个EST信号含有老式真空提前点火装置、分电器和白金所提供的全部信息,发动机控制模块(PCM)只是收集并传送不同的信息。
电子点火正时(EST)信号的频率代替了老式的分电器和白金装置——它告诉点火线圈什么时候点火,电子点火正时信号的导通时间或脉冲宽度包含着闭合角的信息,这决定了每次点火时点火线圈充电时间的长短。点火提前角信息(像老式的真空提前点火装置)也由一个新的方法,即信号的导通时间或脉冲宽度来提供。
发动机控制模块用来自点火模块的点火参考信号和其他输入信号(例如:MAP,TPS,ECT等信号)产生了电子点火正时信号。电子点火正时信号是返送给点火模块中另一个开关晶体管的信号。这个开关晶体管用于控制点火线圈初级电路,随着发动机转速的增减,电子点火正时信号频率与点火参考信号频率同步变化。
发动机控制模块主动不断地控制电子点火正时信号的脉宽,而这个脉宽又提供了初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。
点火模块根据曲轴位置传感器信号产生的数字信号就是点火参考信号。点火模块向发动机控制模块发送点火参考信号,发动机控制模块用这个信号正确地控制喷油时间和电子点火正时输出信号。点火参考信号是频率调制数字信号,这个信号的频率随发动机转速变化而变化。
1.电子点火正时信号波形分析
电子点火正时信号波形(见图3-66),是用来诊断电子点火正时电路,许多通用汽车、欧洲汽车甚至亚洲生产的汽车都有相似的点火电路设计,当确定发动机失速或点火不良的原因是在点火模块、曲轴位置传感器和控制模块时,可以按照前面测试方法进行诊断。
确认波形的频率与发动机转速同步,只有当点火正时需要改变时,电子点火正时信号(EST)的占空比才发生改变。电子点火正时信号的幅值通常略小于5V。
图3-66 电子点火正时信号波形
图3-67 点火(DIST)参考信号波形
2.点火参考信号(DIST)波形分析(www.xing528.com)
点火参考信号(DIST)波形,可以诊断点火参考电路,这个电路有时又称为分电器参考电路。许多通用(GM)汽车、欧洲甚至亚洲生产的汽车都使用相似的点火电路设计。当怀疑点火模块、曲轴位置传感器或控制模块是造成发动机失速或点火不良的根本原因时,使用这个示波器测试程序就很有用。根据点火模块的形式或曲轴位置传感器传送给点火模块的信号类型,点火参考信号波形(见图3-67)的幅值可能略小于5V或8V左右。这种情况可以按照前述的测试方法进行诊断,不同的地方是要确认点火参考信号波形的频率不仅与发动机转速同步,而且在任何情况下占空比都保持不变。
3.点火参考信号(DIST)和电子点火正时(EST)双踪波形分析
这是双通道示波器测试程序,点火参考信号和电子点火正时(见图3-68)波形来自两条电路,它把有着重要联系的两个波形同时显示在示波器上,它可以同时诊断点火参考电路和电子点火正时电路,或检查它们两者之间的关系,进而诊断控制模块(PCM)的可能故障。
4.福特分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形分析
福特分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形见图3-69。用于福特林肯和水星汽车点火系统的双踪示波器测试图,把相互有着重要联系的波形同时显示在示波器上,用这个测试方法可以同时诊断分布型点火传感器PIP和点火输出信号电路或检查它们之间的联系,进而去诊断发动机控制模块或点火正时的故障,许多通用汽车、欧洲汽车甚至亚洲生产的轿车都使用相似的点火线路设计,但福特PIP/SPOUT设计却有其独特之处,当确定发动机失速或点火不良的根本原因可能是点火模块、霍尔效应传感器或发动机控制模块时,用这个测试步骤是很有效的。
图3-68 点火参考信号和电子点火正时波形
图3-69 福特点火信号波形
分布型点火传感器PIP信号是数字信号,它是由厚膜集成电路点火模块TFI根据霍尔效应传感器送入的信号产生的。霍尔效应传感器安装在分电器或曲轴上,厚膜集成电路点火模块TFI发出PIP信号给发动机控制模块,发动机控制模块用这个信号正确发出燃油喷油时间、电子点火正时信号。PIP信号主要是频率调制信号,也就是说频率随发动机转速而变化,而厚膜集成电路TEI模块则根据SPOUT信号产生一个脉冲宽度的调制成分。
发动机控制模块用来自点火模块的PIP信号和一些其他信号例如MAP、TPS等产生SPOUT信号,然后发动机控制模块将SPOUT信号送回给TFI点火模块去控制点火初级电路。SPOUT信号是脉冲宽度调制信号,发动机控制模块经常不断地控制SPOUT信号脉冲宽度调制成分(在波形上角的缺口),发动机控制模块频繁地改变SPOUT信号脉冲宽度,这个宽度提供初级点火闭合角和点火提前角的资料。随发动机转速的变化SPOUT信号的频率跟着PIP信号频率而变化。
可以按照前面测试步骤进行分析,但要注意每一个PIP脉冲都会对应一个SPOUT脉冲,在示波器上显示的脉冲并不是直接地在相互的顶部的位置,这意味着它们不是同时发生的。在SPOUT脉冲上的缺口脉宽将随着节气门开启而变化,由计算机控制闭合角(CCD)系统中缺口宽度的改变量来确定点火正时提前角和点火闭合角。
当SPOUT(设定正时)插头插上时,造成PIP信号的直角顶部和底部的小缺口,显示出从控制模块到厚膜集成电路点火模块,然后再返回控制模块的监视环是完整的。当拔下SPOUT插头,缺口就消失了,这是因为它破坏了厚膜集成电路TFI点火模块将PIP信号编成SPOUT信号的能力。
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