点火波形分析 ――点火正时及参考信号波形分析

点火波形分析——点火正时及参考信号波形分析•点火系统需要几个输入信号才能正常工作呢?•通常它需要知道:什么时候点火，点火线圈通电时间多长以及点火正时(点火提前角)提前多少。•在早期点火装置中这些信息主要是由分电器、真空点火提前装置和白金(触点)来完成的，因此检测部件的物理手段是最主要的诊断方法之一。•现在真空点火提前装置、分电器和白金(触点)几乎都不存在了，这当然是件好事。•但点火系统仍然可以通过示波器的“眼睛”来检查电子点火系统的正时信号波形，电子点火正时(EST)从设计上讲是一个复杂的系统，但它并不是难以诊断的。•当发动机控制电脑发出一个(EST)信号给点火模块或直接给点火线圈时，这个EST信号一定含有老式真空点火提前装置、分电器和白金所提供的全部信息，发动机控制电脑(PCM)只是收集并控制这些不同的信息。•电子点火正时(ECT)信号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•而电子点火正时信号的导通时间或脉冲宽度则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。•点火正时(点火提前角)信息(像老式的真空点火提前装置)也由一个新的方法，即发动机控制电脑用来自点火模块的点火参考信号和其它输入信号(例如MAP、TPS、ECT等信号)产生电子点火正时信号，而后它再返给点火模块中另一个开关晶体管，使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亦同步变化。•发动机控制电脑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。•点火参考信号实际上就是点火模块根据曲轴位置传感器信号产生的数字信号，发动机控制电脑用这个信号准确地控制喷油时间和电子点火正时输出信号。•而且，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。一、波形测试及分析方法•使发动机怠速运转、加速或按行驶性能故障发生时所需要的条件驾驶汽车。•在加减速时，电子点火正时信号的脉冲将发生改变，其实际改变量将影响点火闭合角(点火线圈通电时间)和确定点火提前角。•确定脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等判定性尺度的一致性。•这就要求数字脉冲幅值足够高，脉冲间隔时间和形状是一致的。•确认波形的频率与发动机的转速保持同步且占空比随时间改变的ECT信号变化而改变。•同时也要注意下列因素:•观察波形的一致性，注意波形底部和顶部的直角以及幅值的一致性。•因为供电电压不变，所有的波形部应该是等高的。•确认波形对地电压不会过高，因电压过高可能表明接地电阻过大或点火模块、控制电脑接地不良。•观察波形随发动机异响及行驶故障的异常变化，从而证实信号出现的问题与顾客反映的情况和行驶故障是否有关系。•若出现在示波器上的波形有异常，应先检查线路、接头及示波器的连接。如:摇动线束，从而进一步确认电子点火正时信号电路是否是问题的根源。•当启动发动机时看到一条平直的波形，也就是说发动机实际上没有启动着，可能说明曲轴位置传感器、点火模块、控制电脑、线路或插头出了故障。可先找到点火参考信号的起源处——曲轴位置传感器，用示波器测试曲轴位置传感器的信号，接着检查点火初级电路或点火模块。•如果没有发现问题，则应检查点火模块和控制电脑之间的通信信号，而后检查控制电脑返回点火模块的信号，最后再检查从点火模块到点火线圈的初级信号。•只有在少数例子中，控制电脑内部将电子点火正时电路或点火参考电路接地，产生一平直线波形(无信号）。二、电子点火正时信号波形•该测试步骤(图)是用来诊断电子点火正时电路的。•由于许多通用汽车、欧洲汽车，甚至亚洲汽车都有相似的点火电路设计。•当怀疑发动机失速或点火不良的原因是由点火模块、曲轴位置传感器或控制电脑本身引起的时，可以通过检测该波形来进行确认。•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。控制电脑给控制点火正时的点火模块发送点火正时信号，用这种方法控制电脑可直接控制点火正时三、点火（DIST）参考信号波形•利用点火（DIST）参考信号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。•由于许多通用(GM)汽车、欧洲甚至亚洲生产的汽车部使用相似的点火电路设计，当怀疑点火模块、曲轴转角传感器或控制电脑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(见下图)的幅值可能有略小于5V或8V左右电压这两种情况。•可以按照前述的测试方法进行诊断，不同的地方是要点火(DIST)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。此参考信号可以想控制电脑提供曲轴位置和发动机转速信号四、点火(DIST)参考信号和电子点火正时(EST)双踪波形•该实验步骤是双通道示波器测试波形程序•两个波形(见图)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电脑(PCM)的可能故障。五、福特分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形•右图是福特林肯和水星汽车点火系统的双踪示波器波形测试图。•它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SPOUT电路及检查它们之间联系，进而去诊断发动机控制电脑或点火正时的故障。•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。所不同的是福特PIP/SPOUT设计有其独特之处。•用波形测试设备的双通道功能可以同时观察PIP和SPOUT两个信号，如果两个信号完全一样，则控制电脑正用PIP信号代替SPOUT信号，车辆进入故障应急状态。•分布型点火传感器PTP信号是数字信号，它是由厚膜集成电路的点火模块TFI根据安装在分电器或曲轴上的霍尔效应传感器送入信号产生的。•当厚膜集成电路点火模块TFI发出PIP信号给发动机控制电脑时，控制电脑用这个信号去正确控制燃油喷射时间、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，为此厚膜集成电路TFI模块则根据由控制电脑反馈的SPOUT信号产生一个脉冲调制成份。•发动机控制电脑用来自点火模块的PIP信号和一些其他信号，如MAP、TPS等产生SPOUT信号，然后将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)。•而且发动机控制电脑经常不断地会控制SPOUT信号脉冲宽度调制成份(在波形上角的缺口)，即频繁地改变SPOUT信号的脉冲宽度，以提供初级点火闭合角和点火提前角的参数。而且随发动机转速的变化，SPOUT信号的频率跟着PIP信号频率变化而变化，这也就是福特点火系的独特之处了。•平常的测试虽然也可以按照前述测试步骤进行分析，但要注意：每一个PIP脉冲信号都会对应一个SPOUT脉冲，在示波器上显示的脉冲并不是直接地在相互对应的位置，这说明它们不是同时发生的。•另外，在SPOUT脉冲上的脉宽缺口将随节气门开启而变化，在计算机控制闭合角CCD系统申缺口宽度的改变量确定点火正时提前角和点火闭合角。•当SPOUT(设定正时)接头插上时，PIP信号的直角顶部和底部的小缺口显示出从控制电脑到厚膜集成电路点火模块，然后再返回控制电脑的监视环是完整的。•当拔下SPOUT接头，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信息的能力。谢谢！