K-line of ISO9141-2 & keyword 2000485A

这个测试的目的是验证数据是否一直沿着 K 线在交换、检查峰峰电压值是否正确、扫描工具与 ECM 通讯的同时是否存在信号。

如何进行测试

使用CAN测试盒

如果你没有CAN测试盒,请见下面 “没有CAN测试盒进行的测试”。

  • 首先连接CAN测试盒的16针接头到汽车上的DLC(诊断连接器)上,如图 1 所示。CAN测试盒的LED灯会亮起,告诉你通讯已经建立,也告知你连接的DLC的哪些针脚在工作。确保以下针脚亮着很重要,因为这指示CAN测试盒已通电且功能正常:

                 蓄电池 V+: 针脚 16
                 底盘接地: 针脚 4
                 信号接地: 针脚 5

  • 使用CAN测试盒配套的测试线,连接 黄色 测试线到示波器 A 通道
  • 连接 黄色 4 mm 香蕉接头到 针脚 7
  • 连接 黑色 4 mm 香蕉接头到 针脚 4 ,为示波器提供接地。

如 图 1 和图 2所示。

  • 点击“开始” ,开始观察实时读数。
  • 打开汽车点火开关,确保扫描工具(解码器)与 ECM 成功通讯。

K 线波形将会显示在屏幕上,如下图。

请注意: 一旦ECM与扫描工具通讯成功,CAN测试盒的针脚 7 LED会闪亮。如果扫描工具显示与ECM没有通讯,且针脚 7 LED没有闪亮,说明扫描工具没有发送指令到ECM,以进行通讯。

如果扫描工具显示它没有与ECM通讯,且针脚 7 LED 在闪亮,说明扫描工具正在发送指令,但ECM没有完成通讯。原因可能是DLC和ECM之前的连接不良、扫描工具软件发送错误的通讯指令,或ECM里有故障。

图1

图2

没有CAN测试盒的情况下进行测试
  • 连接一条BNC测试线到 示波器 A 通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上。
  • 查阅汽车技术手册,在可接触到的位置处(通常在诊断连接器上)辨识汽车通信网络的K线针脚,小心地背刺DLC连接器的背部,或通过厂家线路图辨识的其它适当的测试位置。
  • 连接一个 鳄鱼夹 测试线黑色接头(负极)上,并将它夹到汽车蓄电池负极柱或底盘良好的接地上。
  • 点击“开始” ,开始观察实时读数。
  • 打开汽车点火开关,确保扫描工具(解码器)与 ECM 成功通讯。

K 线波形将会显示在屏幕上,如下图。

示例波形

波形注意点

在这个波形里,我们可以验证数据一直沿着K线在交换,并可以检查峰峰电压值是否正确和扫描工具与ECM通讯的同时是否存在信号。查阅汽车厂家手册以查找精准的波形参数。

技术信息

K-Line是非常低速的单线的串行通信系统,应用在多数的汽车和商用车上。它通常被用来诊断汽车电子控制模块(ECMs)和诊断设备(扫描工具和数据记录仪)之间的连接。K-Line是基于ISO9141规格的网格,也因9141加利福尼亚空气资源委员会(CARB)标准而闻名。

总体上,K-Line与CAN Bus网络和大多数通信网络非常不同。例如,CAN Bus网络没有一个中心的或主的ECM:所有ECM是平等的,因为它们都能够沿着网络发送信息,也能接收信息。

对于K-Line网络或其它满足ISO 9141的网络,信息传输的方向是非常重要的。网络控制权由主的ECM(Msater ECM)支配,信息的传输方向和时间取决于哪个ECM在说话(发送信息),和哪个ECM在聆听(等待信息)。两个ECM因此不能同时发送信息,必须轮流等待直到被主的ECM(Msater ECM)允许,见图 3

上面线路图显示网络的通信只有一条线。信息因此需要以二进制格式传输且传送的是脉冲电压信号。K 线上的电压在两个二进制码间跳动(一系列的1和0)。二进制码代表的电压如 图 4 :

注意: 逻辑 0 代表的是蓄电池电压,所以可能在12 V以上。

备注 1: K-Line 信息不同于 CAN 信息,因为CAN总是一次性发送整个信息,而K线可能要分开几部分发送。

备注 2: CAN Bus 网络作为一个稳定的通信网络和汽车运行时的诊断网络而工作。K 线仅支持诊断设备。然而,当没连接诊断仪器,K 线的线路可能被其它ECM以不同的波特率和不同的时间模式用作通信。

图3 K-line ISO 9141 网络结构图

图 4 K-line ISO 9141 逻辑表

更多信息

诊断接口的16个针脚连接到CAN测试盒上,编号如下:

Pin 1:485A (车厂的专用信息)

Pin 2:Bus + Line J1850

Pin 3:未来升级

Pin 4:底盘搭铁 (接地)

Pin 5:信号搭铁 (信号)

Pin 6:SAE J2284的CAN高

Pin 7:ISO9141-2的K Line & Keyword 2000485A

Pin 8:未来升级

Pin 9:485B (车厂的专用信息)

Pin 10:Bus – Line J1850

Pin 11:时钟

Pin 12:未来升级

Pin 13:未来升级

Pin 14:SAE J2284的CAN低

Pin 15:ISO9141-2的L Line & Keyword 2000

Pin 16:蓄电池电压 V+ (电压供应 最大4安培。)

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此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。

多COP单元-初级绕组驱动信号(双驱动)

这个测试的目的是评估多COP点火系统的工作状况。

如何进行测试

●有些汽车装备─种无分电器点火系统,它们所有线圈组成一个COP单元,直接安装在所有火花塞顶部,覆盖整个线圈点火系统。这种系统通常会被安装在SAAB(绅宝)发动机上和一些沃克斯豪尔、标致等发动机上。这种类型线圈如图1所示。
●根据汽车制造商提供的资料查找出多COP单元的电源线、接地线和两条驱动信号线。
●断开点火线圈线路的多插头,使用6-路通用引线连接多插头连接器分开的两半,如图1所示。您需要辨别点火线圈的线缆信息,将测试线连接到对应引线上。
●连接一条BNC测试线到示波器A通道,将测试线彩色接头(正极)连接到电源线上,负极搭铁。
●连接一条BNC测试线到示波器B通道,将测试线彩色接头(正极)连接到其中—条驱动信号线上,负极搭铁。
●连接一条BNC测试线到示波器C通道,将测试线彩色接头(正极)连接到另一条驱动信号线上,负极搭铁。
●连接一条BNC测试线到示波器D通道,将测试线彩色接头(正极)连接到线圈单元接地回路线上,负极搭铁。
●起动发动机,怠速运行。
●最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
●点击“开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●关闭发动机和点火开关
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

图1

示例波形

波形注意点

示例波形来自Vectra Z22SE发动机电子点火的COP单元。

通道A线圈电源电压
线圈电源电压是12伏或更高的蓄电池或充电电压。在这个例子里,该电压大概为14伏。当线圈的初级电路被接通,电压轻微下降;当电路的电流增加到目标的10安培时,电压相应地下降。最终的电压约为13伏——比原来的电压低1伏。

通道B&通道C:初级绕组驱动信号-数字开关信号
该低强度信号在0伏和大约5伏之间切换。当信号走高,它导致线圈通电。当电压返回到0,线圈初级绕组的电流断开,包围绕组的磁通量突然减少,这在次级电路里感应出一个电压和线圈高压点火。开启(0上升到5伏)和关闭((5伏到0))时间点由汽车的电子控制模块(ECM)决定。这两个事件的间隔被称为闭合阶段或通磁时间。电子点火发动机的闭合阶段由放大器或ECM里的限电流电路控制。

通道D:线圈放大器接地
当线圈断电时该电压必定是0伏,当线圈通电时该电压上升到大概0.1伏。如果电路接地不良,该电压会更高;因此该电压越低,接地连接越好。

更多信息

COP单元的工作原理实质上与其它点火系统一样。

无分电器点火系统只安装在偶数汽缸的汽车上,如2,4,6或8缸。原因是两个汽缸连接在一个线圈上,线圈同时为两个汽缸产生火花。这种系统被称为无效火花系统。两个火花塞中的一个在发动机压缩冲程点火;另一个在相对汽缸的排气冲程点火,偏移360度。发动机完全旋转一周后,这两个汽缸现在处于相反的冲程,两个火花塞再次点火,但是角色相反了。

在4个汽缸的发动机上,有两个线圈,每个线圈有独立的驱动,它们分别操作汽缸1和4,汽缸2和3。这意味着每180度有两个火花,其中一个火花浪费在排气冲程上,另一个火花在相对汽缸的压缩冲程点火。

COP与其它点火系统的真正区别是每个COP线圈直接装在火花塞上,因此电压直接供给火花塞电极,而不用通过分电器或高压线。这种直接连接方法提供更强的火花并让点火系统更加可靠。

多COP单元示意图

线圈技术信息

初级绕组驱动信号-数字开关信号
开启(0上升到5伏)和关闭(5伏到0)时间点由汽车的电子控制模块(ECM)决定。这两个事件的间隔时间被称为闭合阶段或通磁时间。电子点火发动机的闭合阶段由放大器或ECM里的限电流电路控制。

电源电压
以前,当点火开关转到‘on’(开启)位置,就有电源供电电压。然而在现代系统上,只有钥匙转到‘crank’(启动)位置且发动机旋转,才提供供电电压,一个简单的故障如曲轴角度传感器不工作,会导致供电电压丢失,因为电子控制电路识别不到发动机正在旋转。

接地
接地连接对发动机里的任何电路的工作都非常重要。当电流增加,任何电子电路都有电压降。接地回路只能在电路有负载时测试,所以用万用表做简单的连通测试是不准确的。因为初级线圈电路只有在闭合阶段才接通,电压降应该在这段时间里监测。接地信号的电压坡度不应该超过0.5伏。波形越平坦越子:波形没有明显的上升,说明放大器或模块接地完美。如果坡度太高,则需要检查接地连接,以解决接触不良连接。

免责声明
此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。

无分电器点火系统(DIS)-初级电流

这个测试的目的是通过初级点火电流波形评估线圈充磁时间和观察电流限制电路的工作状况。

如何进行测试

●根据汽车制造商提供的资料查找出点火线圈的电源电压供应线。
●连接小电流钳(0至60安培)到示波器A通道,您需要辨别哪条是线圈的电源电压线,然后将电流钳夹在这条电线上。如果波形反向了,在相反方向重新连接电流钳。
●确定电流钳已开启,并选择了20A量程。在连接电流钳到被测电路之前,按下“归零”(zero)按钮。
●起动发动机,怠速运行。
●最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
●点击“开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●关闭发动机和点火开关。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

示例波形

电流没有被限制

电流被限制

波形注意点

上面示例波形的其中一个,显示电流限制电路在工作。在闭合阶段开始时电流开启,一直上升到初级电路需求的5-10安培(取决于系统),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’”。如果使用时间标尺,一条放在通电时间的开始时刻,另一条放在感应电压线上,就可测量出线圈通电时间。不管发动机转速怎么变,这个时间会保持完全一样。

波形库

波形库添加通道的下拉菜单中选择lgnition coil primary current。

更多信息

波形将会显示一条指示线圈”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,这是因为电流一旦达到了它的需求值,放大器就保持该电流。该电流一直被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”的线指示放大器断开的速度不够快,最终会影响感应电压。

无分电器点火单元示意图

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独立点火-初级电压和电流(3线)

这个测试的目的是通过分析初级点火电压和点火电流波形评估三线制COP独立点火单元的工作状况。

如何进行测试

●如果不确定最大尖峰电压是否在示波器输入范围内(查看示波器外壳),一定要使用衰减器。如果使用了衰减器,一定要在通道选项里选择合适的内置探头。
●可以根据汽车制造商提供的资料查找出点火线圈三条线的各自功能。
●连接小电流钳(0至60安培)到示波器A通道,您需要辨别哪条是线圈的电源电压线,然后将电流钳夹在这条电线上。如果波形反向了,在相反方向重新连接电流钳。
●确定电流钳已开启,并选择了20A量程。在连接电流钳到被测电路之前,按下“归零”(zero)按钮。
●连接一条BNC测试线到示波器B通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺点火线圈的数字开关信号线,负极搭铁。
●连接一条BNC测试线到示波器C通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺电流钳所夹的电线(点火线圈的电源线),负极搭铁。
●连接一条BNC测试线到示波器D通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺点火线圈的接地线,负极搭铁。
●如果线圈有三条电线,那么最后剩下的一条是接地线。如果线圈有四条电线,第四条线可能是反馈线或安全接地线。
●也可以断开COP单元的连接器,使用6-路通用引线连接多插头连接器分开的两半,如图1所示,然后将测试线连接到对应引线上。
●起动发动机,怠速运行。
●最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形
●点击“开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●关闭发动机和点火开关。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

图1

请注意:
示例波形显示测试过程中的电压相当高,因此需要调节适当的示波器量程。当测量电压超过200伏的情况,一定要使用10:1衰减器,这很重要。电流钳需要面对正确的方向,钳口上有一个箭头,错误的连接会导致反向的波形图。

示例波形

波形注意点

通道A初级点火电流
上面的4通道示例波形,显示限电流电路在工作。初级电路的电流在闭合阶段开始处开启,并一直上升到大约11安培。在这一刻,该电流被保持恒定一段短暂时间,然后在点火时刻被释放。从电流开启的初始时刻到电流被释放时刻的时间长度取决于发动机的转速。发动机转速越低,电流的坡度越短;坡度的长度随着发动机转速增加而增加。

通道B:数字开关信号
该低强度信号在0伏和大约5伏之间切换。当信号走高,它导致线圈通电。当电压返回到0,线圈初级绕组的电流断开,包围绕组的磁通量突然减少,这在次级电路里感应出—个电压和线圈高压点火。

开启(0上升到5伏)和关闭(5伏到0)时间点由汽车的电子控制模块((ECM)决定。这两个事件的间隔被称为闭合阶段或通磁时间。电子点火发动机的闭合阶段由放大器或ECM里的限电流电路控制。在我们的例子里,线圈到达饱和所需时间大约为3毫秒。

通道C:点火线圈电源电压
监测的是线圈的电源电压波形。电源电压是12伏或更高的蓄电池或充电电压。在这个例子里,它大概为14伏。当线圈的初级电路被接通,该电压轻微下降;当电路的电流增加到目标的11安培,该电压相应地下降。最终电压为大约12伏–比原来的电压低2伏。

通道D:线圈放大器接地
当线圈断电时该电压必定是0伏,当线圈通电时该电压上升到大概0.1伏。如果电路接地不良,该电压会更高;因此该电压越低,接地连接越好。

波形库

波形库添加通道的下拉菜单中选择COP(Coil on plug ignition) primaryvoltage or coP (Coil on plug ignition) trigger signal。

更多信息

初级点火电流
示例波形显示限电流电路在工作。初级电路的电流在闭合阶段开始处开启,然后—直上升到大约11安培。这电流被保持,直到点火时刻被释放。

当发动机转速增加,闭合角扩大以维持恒定的线圈通磁时间,因此保持恒定的能量。线圈通磁时间可以将—条时间标尺放在闭合阶段开始处和将另—条时间标尺放在电流坡度终点处测量出来。两条时间标尺的距离将会保持一致,不受发动机的转速影响。

数字开关信号
线圈的开启(0上升到5伏)和关闭(5伏下降到0)时间点由汽车的电子控制模块(ECM)决定。这两个点之间时间被称为闭合阶段或线圈的通磁时间。电子点火发动机的闭合阶段由放大器或ECM里的限电流电路控制。

3线COP单元示意图

供电电压
以前,当点火开关转到‘on’(开启)位置,就有电源供电电压。然而在现代系统上,只有钥匙转到’crank'(启动)位置且发动机旋转,才提供供电电压。一个简单的故障如曲轴角度传感器不工作,会导致供电电压丢失,因为电子控制电路识别不到发动机正在旋转。

接地
接地连接对发动机里的任何电路的工作都非常重要。当电流增加,任何电子电路都有电压降。接地回路只能在电路有负载时测试,所以用万用表做简单的连通测试是不准确的。因为初级线圈电路只有在闭合阶段才接通,电压降应该在这段时间里监测。

接地信号的电压坡度不应该超过0.5伏。波开形排平坦越好子:波形没有明显的上升,说明放大器或模块接地完美。如果坡度太高,则需要检查接地连接,以解决接触不良连接。

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独立点火-初级电压和电流(2线)

这个测试的目的是通过分析初级点火电压和点火电流波形评估两线制COP独立点火单元的工作状况。

如何进行测试

●如果不确定最大尖峰电压是否在示波器输入范围内(查看示波器外壳),一定要使用衰减器。如果使用了哀减器,一定要在通道选项里选择合适的内置探头。
●连接一条BNC测试线到示波器A通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺点火线圈的电源电压线,负极搭铁。
●也可以断开COP单元的连接器,使用6-路通用引线连接多插头连接器分开的两半,如图1所示。您需要辨别哪条线是点火线圈的电源电压线,将测试线连接到对应引线上。
●连接小电流钳(0至60安培)到示波器B通道,将电流钳钳口夹在跟通道A连接的同一条线上(点火线圈的电源线)。
●确定电流钳已开启,并选择了20A量程。在连接电流钳到被测电路之前,按下“归零”(zero)按钮。
●起动发动机,怠速运行。
●最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
●点击”开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●关闭发动机和点火开关。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

图1

请注意:
示例波形显示测试过程中的电压相当高,因此需要调节适当的示波器量程。当测量电压超过200伏的情况,一定要使用10:1衰减器,这很重要。电流钳需要面对正确的方向,钳口上有一个箭头,错误的连接会导致反向的波形图。

示例波形

波形注意点

A通道:点火线圈电源电压

被监测的波形是给线圈的电源供应电压。该电压是12伏或更高的蓄电池或充电电压。当线圈的初级电路被接通,该电压下降并维持在一个低水平,直到初级电路的电流达到目标的5.5安培,在这一时刻电源电压迅速上升,用于点火。

B通道:初级点火电流

上面示例波形显示限制电流电路在工作。初级电路的电流在闭合(ECU控制接地)阶段开始处开启,并一直上升到大约5.5安培。在这一时刻电流被释放,点火开始。从电流开启的初始时刻到电流被释放时刻的时间长度取决于发动机的转速。发动机转速越低,电流的坡度越短,坡度的长度随着发动机转速增加而增加。

波形库

波形库添加通道的下拉菜单中选择ignition coil primary voltage or ignition coil primary current

更多信息

初级点火电压

以前,点火开关一转到”ON”(开启)位置,就有电源供应电压。然而在现代系统上,只有钥匙转到’crank’(启动)位置且发动机旋转,才提供供电电压。一个简单的故障如工作故障的曲轴角度传感器会导致电源供应电压的丢失,这是因为电子控制电路识别不到发动机在旋转。

初级点火电流

示例波形显示初级电路的电流在闭合阶段开始处开启,然后一直上升到5.5安培。

当发动机转速增加,闭合角度扩大以保持恒定的线圈通电时间,因此保持恒定的能量。线圈通电时间可以用两个时间标尺测量,一个标尺放在闭合阶段的开始位置,另一个标尺放在电流坡度的终点处。两个标尺的距离会保持绝对的一样,与发动机的转速无关。

2线COP单元示意图

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VVT执行器-可变气门正时

这个测试的目的是将示波器采集到的VVT-i执行器的占空比信号与制造商标准参数进行比较。

如何进行测试

连接一条BNC测试线到示波器A通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背剌进气凸轮轴执行器上的可变凸轮轴正时调节器的连接器,负极搭铁,如图1所示。

连接一条BNC测试线到示波器B通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺排气凸轮轴执行器上的可变凸轮轴正时调节器的连接器,负极搭铁。

如果你有4通道汽车示波器你也可以检测执行器的接地线,连线如下:

连接一条BNC测试线到示波器C通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺进气凸轮轴执行器上的可变凸轮轴正时调节器连接器的接地线,负极搭铁。

连接一条BNC测试线到示波器D通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺进气凸轮轴执行器上的可变凸轮轴正时调节器连接器的接地线,负极搭铁。

如果有合适的汽车引线,可以用来代替背刺连接的方法。

每个执行器都有两条电路连接:一条点火正极和一条接地(搭铁)。

图1

示例波形

发动机怠速时

发动机高转速时

波形注意点

可变凸轮轴正时(VCT)电磁阀是个执行器。它通常由点火正极线供电,并由ECM提供接地。注意,不管是正极还是接地,它的占空比根据系统的设计而改变。

你可以相互比较两个执行器的占空比,也可以和厂家的技术信息作对比;但你可能需要让发动机受负载,以使排气执行器的占空比随着发动机运行参数和EGR条件的改变而改变。

波形库

波形库添加通道的下拉菜单中选择Variable Camshaft Timing VCT solenoid voltage.

更多信息

VCT的应用在汽车工业上变得很普遍,因为技术变得更便宜,更多车厂利用它。

可变凸轮轴正时被用来在发动机低转速时增加发动机的扭矩和在发动机高转速时增加动力。使用VCT意味着我们可以控制进气和排气阀的关闭和开启时间,所以VCT也可以被用来取代EGR(废气再循环)阀。

如果你怀疑信号有故障,检测从动力控制模块(PCM)到VCT执行器的线路。

确保PCM有合乎规定的好的电源供应和接地。

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压电式喷油嘴-VAG PD单体泵(电流)

这个测试的目的是评估VAG PD单体泵喷油嘴(压电式)在不同工况下的工作状况。

如何进行测试

●喷油嘴的线束可以在汽缸盖后部的多插头附近接触到。可能需要松开多插头的锁销来拆下多插头,并小心剥开绝缘套,露出足够的线缆来作连接。测试结束后,装好多插头并修理好绝缘套。
●连接小电流钳(0至60安培)到示波器A通道,将电流钳钳口夹在喷油嘴的其中—条线上。如有必要,请查阅厂家的线路图。
●确定电流钳已开启,并选择了20A量程。在连接电流钳到被测电路之前,按下“归零”(zero)按钮。
●最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
●点击“开始”,开始观察实时数据。
●起动发动机,怠速运行。
●踩下油门踏板,在急速、加速和超速工况下分别捕获喷油嘴电流波形。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●关闭发动机。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

请注意:
这个波形被设置为自动触发模式,上升沿触发。如果波形开始不是一个正向的脉冲,那么电流钳的连接方向接反了。取下电流钳,然后将它面向正的方向连接。

示例波形

怠速时的喷油嘴波形

高速时的喷油嘴波形

超速时的喷油嘴波形

波形注意点

这些示例波形显示在不同工作状况下的喷油嘴电流。
示例波形1:第一个喷射阶段是预喷射,第二个是主喷射。
示例波形2:当发动机转速上升,控制模块增加主喷射的持续时间。
示例波形3:超速状态时,只保持预喷射阶段。

波形库

波形库添加通道的下拉菜单中选择injector current。

更多信息

这压电机械式喷油嘴被安装在汽缸盖内,线缆通过缸盖后部的环形多插头连接到各个喷油嘴上。这些喷油嘴与共轨喷油嘴不一样,它的燃油高压由一个额外的凸轮轴驱动摇臂产生,并直接作用在喷油嘴上,因此不需要高压燃油泵。这些喷油嘴的工作压力范围很大,从130至2,200 bar。

这个系统被大众奥迪集团称为泵喷嘴(PD)。

可能多达五个喷射阶段:
●预喷射阶段(0至2):为了通过柔和开始燃烧来防止柴油爆震。
●主喷射阶段(1):为动力和扭矩特性。
●二次喷射(0至2):为了在柴油微粒再生期间增加燃烧温度。

压电喷油嘴相对传统的电磁喷油嘴的优势是拥有非常快速的反应时间——一些快四倍。

压电喷油嘴包含有一叠约300片极薄的陶瓷板。施加开启电压时,陶瓷板扩张,作用在喷油嘴针阀上,从而打开针阀,喷射燃油到汽缸里。

图3显示一个压电元件在它的两个不同状态下。插图1显示没有电压供应时的压电元件堆,插图2显示当接通供应电压时压电元件堆的高度增加。

一旦压电元件堆在喷油嘴的开启位置,它不需要继续供应电压且将会保持在开启状态,直到收到关闭指令。”开启”和”关闭”指令是波形里的正向和负向的电流峰值。由于这个原因,绝不要在发动机运行时断开喷油嘴多插头。如果喷油嘴在开启状态,它会用柴油液压锁住发动机。发动机会熄火,如果控制模块检测到喷油嘴或驱动电路有任何故障。

这个喷油嘴来自带有压电喷油嘴的2.0升PD大众奥迪集团发动机。其它发动机安装的机电式喷油嘴,在另一主题里描述过。

图2-安装在气缸盖上的压电喷油嘴

图3

诊断故障代码

相关故障代码:
P0251
P0252
P0253
P0254
P0255

P0256
P0257
P0258
P0259
P0260

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此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。


次级点火电压(使用点火延长线)和放大器数字开关信号

这个测试的目的是验证次级点火电压信号与数字触发信号之间的关系。

观看使用点火延长线进行次级电压测试视频。

如何进行测试

A通道-次级点火电压(使用点火延长线)

●对于配置每缸一个线圈(CPC)点火系统的发动机,点火线圈直接安装在火花塞顶部,这让监测次级高压电路的性能成为不可能。
●为了克服这个问题,拆卸连接所有线圈的多插头,然后一次拆下一个线圈,或者对于盒式线圈组的一起拆下。然后用独立点火线圈延长线(TA037)连接在点火线圈和火花塞之间。再重新接上线圈的多插头,如有必要请在线圈组和发动机接地之间连接一条额外的接地线(遵照TAO37测试线附带的说明书)。
●连接一条次级点火拾取线到示波器A通道
●将次级点火拾取线的高压夹子夹在点火延长线上,接地夹子连接到适当的接地上。

B通道-数字开关信号

●连接一条BNC测试线到示波器B通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上,再用刺针背刺点火线圈的数字开关信号线,负极搭铁。
●可能有必要查阅厂家的数据。连接示意图见Figure 1
●要检测每个线圈,依次连接高压拾取线和刺针到每个线圈上。
●最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
●点击”开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

请注意:
从破损的高压线上连接或移除次级点火拾取线,存在电击的危险。为了避免这种风险,请在点火关闭后连接和移除次级点火拾取线。

示例波形

波形注意点

上面波形显示通道A(蓝色波形)的次级高压信号与数字触发信号(红色波形)之间的关系。当触发信号走高,线圈初级电路闭合,导致电流从蓄电池流经它。在闭合时间终点,触发信号返回到低点,断开初级电路并导致次级绕组产生一个高压电压。

更多信息

上面显示的是两个波形,接下来会对这两个波形分别解释。

数字开关信号(红色波形)

这个低压信号在0伏与4伏之间切换。当触发信号达到4伏,线圈通电且”通磁”或闭合时间开始。当电压返回到0,线圈的初级绕组的电流被切断,铁芯的磁通量突然降低,在次级里感应—个电压,并产生高强度的电压。

线圈的通电与断电时间由汽车的电子控制模块(ECM)控制。电子点火发动机的闭合时间由放大器或ECM里的限电流电路控制。

在恒定能量系统,闭合时间是固定的,与发动机转速无关。这允许线圈完全通磁,并且使磁通量达到最大强度。闭合角度相对于一个完整的360°发动机循环测量,随着发动机转速增加而增加。

次级高压波形(蓝色波形)

配置每缸一个线圈(CPC)点火的现代发动机管理系统具有恒定能量电子点火系统的所有优点,但是额外的好处是没有了分电器盖、线圈线、转子臂和火花塞线。由潮湿和滑轨引起的可靠性问题几乎没有了。

不像传统的无分电器点火系统(DIS)那样,火花塞由负极和正极电压点火;CPC的火花塞只由负极电压点火,这提高了火花塞的寿命和延长了火花塞的服务寿命。

线圈初级绕组里面是次级绕组。此绕组围绕着一个多层铁芯,大约有20000到30000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。

在火花塞上测量的电压是在变化的条件下击穿火花塞间隙所需的电压。这个电压受以下的任一因素影响:
●火花塞间隙尺寸:大间隙会增加kV
●磨损的火花塞:表面磨损会增加火花塞kV。
●发动机压缩:低的压缩降低火花塞kV。
●发动机供油:浓混合降低火花塞kV。
●短路到接地:降低火花塞kV
●脏的火花塞:降低火花塞点火电压

针脚数据

我们的示例波形来自于大众的Polo,它线圈的四个针脚如下图所示:

●针脚1:接地
●针脚2:安全接地
●针脚3:ECM数字开关信号
●针脚4:电源电压

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FlexRay总线

这个测试的目的是验证FlexRay总线信号的镜像特性和边缘的一致性。

如何进行测试

●对于像用在FlexRay网络上的高速信号,你必须使用高速探头(图1),这包含在高级套装里。BNC至4mm线缆是用于普通的信号,不适合于这个测试。
●连接一个高速探头到示波器A通道,连接另一个高速探头到示波器B通道
●在FlexRay网络易连接的地方找到FlexRay高电平和FlexRay低电平的针脚(通常在网络上的每个ECU的多路接头上)。
●小心地背刺多路接头,A通道连接FlexRay高电平,B通道连接FlexRay低电平,将每个探头的接地夹子连接到底盘的良好接地点上。
●最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
●点击“开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

图1

示例波形

波形注意点

上面的FlexRay波形是FlexRay信息的细节放大图,可以观察到每个状态的变化。这可以验证信号的镜像特性和边缘的一致性。

在这里我们可以清晰地看到两个信号相等且方向相反.它们的振幅一样。它们的边缘干净且互相一致。这表示该FlexRay网络的节点和FlexRay控制单元之间通讯正常。这个测试有效地验证了FlexRay网络的这一个节点的完好性;如果某个ECU(节点)没有正确的回应,故障很可能是ECU本身。总线的其余部分应该工作正常。

有必要对FlexRay网络上的每个ECU接头的信号进行状态检查,作为最终的核查。每个节点的同一总线的数据都是一样的。记住:网络上很多数据都是极其关乎安全的,所以不要使用刺针刺破FlexRay线缆的绝缘层!

更多信息

FlexRay是一个快速的、确定性的和容错的汽车总线。

FlexRay协议满足了对快速的、确定性的和容错的通讯技术的需求。特地为车身网络设计,FlexRay不会取代现有的网络而是与已经架设好的网络一起工作如控制器局域网路(CAN)、本地内部通讯网络(LIN)和面向媒体的系统传输(MOST)。

带有FlexRay服务的车身网络作为一个主干网,为发动机控制提供决定和为线控转向、线控制动以及其它高级的安全应用提供容错。

在FlexRay里,循环周期被分为两个部分:一个是静态的,用于对时间苛刻的信息;另一个是动态的,用于没那么重要的信息。静态的部分是由时间触发的,动态的部分是事件触发的。例如,一个传送信息给刹车的节点会在静态部分里,而传送信息给音频系统的节点会在动态部分里。

FlexRay—与CAN相比,它提供一个明显更大的10 Mbit/s的带宽。

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LIN总线-发动机熄火时测试

这个测试的目的是验证LIN总线信号是否存在和是否正确,正常的LIN信号波形应该没有明显的变形和噪音。

如何进行测试

●连接一条BNC测试线到示波器A通道,将测试线的彩色接头(正极)接到车辆插头里面的LIN总线数据信号端子上。
●测试线的黑色接头连接到蓄电池负极或良好的底盘接地上。
●最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形
●点击”开始”,开始观察实时读数。
●采集到波形后,“停止”示波器运行。
●使用波形缓冲区、放大以及测量等工具来观察和分析波形。

示例波形

波形注意点

如上面示例波形所见,LIN总线波形是一个方波,代表着串行数据流里的二进制状态。所见的波形应该没有明显的变形和噪音毛刺,且高电平和低电平应该与示例波形的近似(对于12V的系统)。

低电平(逻辑0)应该少于20%的蓄电池电压(通常1V),且高电平(逻辑1))应该多于80%的蓄电池电压。注意:发动机起动时这电压水平会有微小的变化。

我们利用示波器不能够对这数据流进行译码,所以这个测试的目的是验证信号是否存在和是否正确,并且移动线束或者轻轻拉扯插头时信号不会中断。故障可能会特定于某个功能,例如车窗不能动作,或者通常是总线上的所有功能都不工作。认为是部件故障前,使用示波器来检查部件有没有电源和接地,以及LIN信号是否存在且是否正确。

更多信息

本地内部通讯网络(LIN bus)在装备有现代CAN总线的车辆上变得更加普遍。它本质上是一个低速的、单线的串行数据总线(更快和更复杂的CAN总线的附属总线),被用来控制车辆上低速的非安全关键性的”管家”功能,特别是车窗、车镜、门锁、空调系统和电子座椅。

LIN总线因为它的低成本且它可以减少CAN网络的负荷,而被广泛地使用。

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