电控点火系统修改 (2).ppt

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1、点火系统,一、点火系统的发展类型传统点火系统电子点火系统电控点火系统,1、传统点火系统（白金触点）组成缺点：A：高速易断火B：断电触点易烧蚀C：对火花塞积炭敏感D：启动性能差E：无线电干扰大,2、电子点火系统（传感器代替触点），分为：磁电式、霍尔式、光电式组成：,3、电控点火系统（传感器、电脑、执行器）有分电器电控点火系统 无分电器式电控点火系统,二、对点火系的要求,1、能产生足够高的击穿火花塞电极间隙的击穿电压。2、火花应具有足够的点火能量。50-80mj 起动时应大于100mj3、点火时刻(点火提前角)应适应发动机的工作需要、点火系统应按发动机工作顺序进行点火、必须在最佳的点火时刻进行点火

2、,三 蓄电池点火系,（一）组成:电源(蓄电池、发电机）点火开关 点火线圈 断电器 配电器 电容器 火花塞 高压导线，阻尼电阻等,（二）工作原理：1、高压电的产生（由点火线圈和断电器共同产生）2、断电器凸轮驱动3、点火系高低压电流流径(1)正常工作时电流流径 初级电流在触点闭合时形成,以发电机、蓄电池为低压电源，以附加电阻及初级线圈为负载形成回路。蓄电池或发电机正极 点火开关 附加电阻 初级线圈 断电器活动触点 固定触点 搭铁 蓄电池负极 次级电流在触点从闭合到张开瞬间存在，以次级线圈为高压电源，以火花塞电极气隙为负载形成回路。次级线圈 附加电阻 点火开关 蓄电池或发电机正极 火花塞侧电极 火花

3、塞中心电极 高压导线 配电器 次级线圈,次级高压电流设计成正极搭铁，有助于火花塞中心电极产生热电子发射，可降低电极间隙击穿电压20%40%，减少火花塞中心电极烧蚀，减少分火头铜片的烧蚀。,启动时的电流流径初级电流流径次级电流流径均经附加电阻短路开关形成回路,（三）为何要在断电器触点间并联电容器？初级线圈磁通量的变化不仅会在次级线圈中产生高压电，同时也会在初级线圈中产生自感电压和电流。在触点断开时，初级电流下降瞬间，自感电流与原始电流方向相同，其电压高达300左右，在触点间产生强烈的火花。造成触点烧蚀，影响断电器正常工作，同时使初级电流变化率下降，次级线圈中感应的电压下降，火花减弱，难以点燃混合

4、气。在触点闭和使，初级线圈中也有自感电流产生，其方向与初级电流方向相反，使初级电流的增长率减慢。因此，为消除以上影响，在断电器触点间并联电容器，自感电流向电容器充电，减小了火花。,（四）为何要在初级电路中串联一个其阻值能随温度变化的附加电阻？1、发动机转速 触点闭和时间 初级电流 次级电压 2、阻值随温度变化而变化（正温度系数）3、为保证启动时足够大的初级电流，将附加电阻短路,（五）、点火提前角1、定义：跳火时刻到该缸运行至压缩上止点时对应的曲轴转角2、对发动机性能的影响：（过早）：曲轴反转、回火、启动阻力增大、爆燃（过晚）：最高压力、温度、功率、排气温度高、放炮 正 常：10-153、影响点

5、火提前角的因素、发动机转速：n n t 传统：离心点火调节装置、负荷 负荷节气门开度真空度 传统：真空调节装置,、燃料的性质：辛烷值 抗爆性 传统：辛烷值调整，电控：两张点火正时图、燃烧室的形状、压缩比：p、t v速、混合气的浓度 a=0.8-0.9 v燃 过浓或过稀,传统点火系主要部件结构1 点火线圈的结构 分类：点火线圈按冷却方式不同分为沥青式、油浸式和气冷式。按有无附加电阻可分为带附加电阻型和不带附加电阻型。按接线柱的多少可分为两接柱式和三接柱式。按铁心形状不同可分为开磁路式和闭磁路式。按功能差异分为普通型和高能型。,（1）开磁路点火线圈 组成：铁心、初次级线圈、胶木盖、瓷座、接线柱和外

6、壳等。一般传统点火系点火线圈都带有附加电阻。其铁心用0.30.5mm厚的硅钢片叠成，铁心上绕有初级绕组和次级绕阻。次级绕阻居内，通常用直径为0.060.10mm的漆包线绕1100026000匝；初级绕阻居外，通常用0.51.0mm的漆包线绕230370匝。次级绕阻的一端连接在盖子上高压插孔中的弹簧片上，另一端与初级绕阻的一端相连；初级绕阻的两端则分别连接在盖子上的低压接线柱上。绕阻与外壳之间装有导磁钢套并填满沥青或变压器油，以减少漏磁、加强绝缘性并防止潮气侵入。三接柱点火线圈壳体外部装有一附加电阻，附加电阻两端连至胶木盖的“+开关”和“开关”接柱。其作用是改善点火性能。两接柱点火线圈无附加电阻

7、在点火开关与点火线圈“+”接柱间，连入一根附加电阻线。,（2）闭磁路点火线圈,闭磁路点火线圈的结构图见图4-16。传统的开磁路点火线圈中，次级绕组在铁心中的磁通通过导磁钢套构成回路，磁力线的上、下部分从空气中通过，磁路的磁阻大，磁通损失大，转换效率低（约60%）；闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口”字形，铁心内绕有初级绕阻，在初级绕组外面绕有次级绕组，其铁心构成闭合磁路，磁路中只设有一个微小的气隙，其磁路图4-17所示。闭磁路点火线圈漏磁少，磁阻小，能量损失小，变换效率高，可使点火线圈小型化。,点火线圈的型号,1产品代号 DQ表示点火线圈，DQG表示干式点火线圈，DQD表示电子点火系用点火

8、线圈。2电压等级 112V，224V，66V。3用途代号1单、双缸发动机 2四、六缸发动机3四、六缸发动机（带附加电阻）4六、八缸发动机（带附加电阻）5六、八缸发动机 6八缸以上的发动机7无触点分电器 8高能9其他（包括三、五、七缸）4设计序号5变形代号,2 分电器的结构,(1)断电器 功用:周期性的接通和断开初级线圈,使初级电流发生变化，在点火线圈中感应生成次级电压。构造：固定盘，托板，固定触点，活动触点，调整螺钉，断电器凸轮。（2）配电器 功用：将点火线圈产生的高压电，按照发动机的工作次序轮流分配到各汽缸的火花塞上。构造：分电器盖，分火头。,（3）电容器 功用：构造：纸质 有两极片，极片之

9、一与金属外壳在内部接触，另一极片与露出壳外的导线连接。（4）点火提前调节装置 离心式点火提前调节装置 功用：当发动机转速发生变化时自动调整点火提前角。工作原理：转速升高时，离心块在离心力作用下克服弹簧弹力向外甩开，销钉推动拨板带着凸轮沿分电器轴旋转方向多转过一个角度，使凸轮提前顶开触点，点火提前角增大。转速降低时，离心力减小，弹簧拉动离心块、拨板和凸轮沿旋转相反方向退回一个角度，使点火提前角自动减小。采用粗细两根弹簧，转速低时，细弹簧起作用，转速高时，粗弹簧起作用。,真空式点火提前调节装置作用：发动机负荷变化时自动调整点火提前角。工作原理：当发动机负荷小时，节气门开度小，真空度大，吸动膜片，克

10、服弹簧力向右拱曲，拉杆拉动活动底板并带动断电器触点副逆分电器轴旋转方向转动一定角度，使触点提前打开，点火提前角增大。当发动机负荷增大时，与上相反。,3 火花塞,火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃混合气。火花塞拧装于气缸盖的火花塞孔内，下端电极伸入燃烧室。上端连接分缸高压线。火花塞是点火系中工作条件最恶劣、要求高和易损坏部件。其外形图见图,一、要求 1混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，要求火花塞必须有足够的机械强度。2火花塞承受着交变的高电压，要求它应有足够的绝缘强度，能承受30kv高压。3混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达15002200，进气时

11、又突然冷却至5060，因此要求火花塞不但耐高温，而且能承受温度剧变，不出现局部过冷或过热。4混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花塞要耐腐蚀。5火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有合适的电极间隙。火花塞安装位置要合适，以保证有合理的着火点。火花塞气密性应当好，以保证燃烧室不漏气。,二、结构 火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成，如图4-19所示。在钢质外壳的内部固定由高氧化铝陶瓷绝缘体，在绝缘体中心孔的上部有金属杆，杆的上端有接线螺母，用来接高压导线，下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导体玻璃密封，铜质

12、内垫圈起密封和导热作用。钢质外壳的上部有便于拆装的六角平面，下部有螺纹以便旋装在发动机气缸盖内，外壳下端固定有弯曲的侧电极。电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有采用镍包铜材料制成，以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.60.7mm，电子点火其间隙可增大至1.01.2mm。,火花塞与气缸盖座孔之间应保证蜜蜂，密封方式有平面密封和锥面密封两种。平面密封时，在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈；锥面密封是靠火花塞壳体的锥形面与气缸盖之间相应的锥形面进行密封。三、火花塞的热特性 要使火花塞能正常工作，其下部绝缘体裙部的温度应保持在500700C，这样才能使落在绝缘

13、体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度为火花塞的“自净温度”。如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，引起积炭而不能跳火；如果温度过高，例如超过850，会形成炽热点，发生表面点火，使发动机遭受损坏。,火花塞裙部的工作温度取决于火花塞热特性和发动机气缸的工作温度。火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而散热路径长，散热少，裙部温度较高，把这种火花塞称为“热型”火花塞。反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种火花塞成为“冷型”火花塞。如图4-20所示,火花塞

14、热特性常用热值表示。国产火花塞热值分别用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、阿拉伯数字表示。1、2、3为低热值火花塞；4、5、6为中热值火花塞；7、8、9及以上为高热值火花塞。热值数越高，表示散热性越好。因而，小数字为热型火花塞，大数字为冷型火花塞。火花塞裙部温度还与发动机气缸内的工作温度有关。对于大功率、高压缩比和高转速的发动机来说，燃烧室内温度高，火花塞裙部温度就高。反之，小功率、小压缩比、低转速发动机的燃烧室内温度低，火花塞裙部温度就低。因此不同类型的发动机应选用不同热特性的火花塞。,四、火花塞型号 根据1989年ZBT370031989标准规定，火花塞的型号由以下三部分组成

15、 1用汉语拼音字母表示火花塞结构类型及主要尺寸。,1,2,3,火花塞间隙调整 用铜丝刷或用火花塞专用清洁仪清除积炭，用钢丝式专用量规。故障：淹火花塞 表现：分缸有火，但发动机不着车。原因：混合气过浓，高压火弱，间隙过小。火花塞上有积炭 表现：分缸线以上正常，缸内火花弱，发动机工作不正常。火花塞间隙调整 检修：刮掉积炭，用清洗剂清洗。火花塞击穿 表现：分缸线正常，发动机缺缸，抖动。,高压包三柱正常电压：白金闭合 正柱为12v，负柱为0v，短接柱为6v 白金断开 三柱均为12v 如果闭合时，三柱均为12v，说明负线开路或白金烧蚀。断开白金，如果电压为12v、6v、0v，说明负线或活动触点臂搭铁。如

16、果为12v，0v，0v，则说明热敏电阻开路或短接线搭铁。闭合时为12v，12v，0v，说明初级线圈开路。,高压包故障：1 热敏电阻松动 表现：高压火时有时无 原因：热敏电阻氧化脱落变细 2 热敏电阻开路 表现：启动时着车，回钥匙时灭 3 初级线圈短路 表现；高压火弱 检测：测短接柱与负柱，若阻止低于1.52，说明初级线圈短路。4 初级线圈开路 表现：无高压 检测：测电阻,6次级线圈短路 表现：高压火花弱检测：测短接柱与高压嘴之间，电阻应在5.512，小时为短路。7 汽车行驶一段时间，自动熄灭，过一会，即可着车，如此循环出现。原因：高压包热击穿。,缸线故障1 缸线受潮 无火或火弱2 缸线老化 漏

17、电分电器盖故障1 分电器盖裂缝 旁触点处有漏电现象2 小碳棒折断 主缸火正常，分缸火弱或无火3 分电器盖受潮 分缸火弱或无火,高压电路综合故障,1 高压火花弱 表现：不易启动，着车后加速无力 原因；高压包故障，白金轻微烧蚀，电容失效，白金间隙大，电极间隙小。2 经常烧白金 原因：电容失效，发电量高，附加电阻未串入电路。3 经常烧点火线圈 原因：与2相似4 主缸线正常，分缸线无火 原因；小碳棒折断，分火头击穿，分电器盖漏电，旁触点烧蚀。5 主缸线正常，分缸火花弱 原因：分缸线老化，分火头漏电，分电器盖漏电，旁触点烧蚀。,如何调整点火提前角,1、2、3、4、传统点火系缺点：1、次级电压的最大值随发

18、动机转速升高和汽缸数的增加而下降；2、触点易烧蚀；3、初级电流大小受触点允许电流强度的限制，点火能量的提高受到限制；4、次级电压上升慢，对火花塞积炭和污染很敏感。,普通电子点火系组成：分电器、信号发生器（装在分电器内，也有装在曲轴上）、点火器、点火线圈、火花塞等信号发生器：安装位置：分电器内 原理：将发动机曲轴旋转角度或活塞在汽缸所处的位置转换成相应的脉冲电信号，送到点火器。点火器（电子控制单元）：原理：接受脉冲信号，经过相应的放大和其他处理，控制点火线圈初级绕组电流的通断，使次级绕组产生高电压。分电器：结构与传统点火系有很大区别，用信号发生器代替断电器凸轮，点火器代替断电器触点。,工作过程：

19、曲轴转动时，信号发生器产生了对应汽缸压缩终了的点火脉冲信号。控制点火器的大功率三极管导通和截止。导通时，初级电流形成回路，截止时，初级电流消失，使次级线圈感应出高压电。分电器根据点火顺序分配给工作缸火花塞，使其跳火，点燃混合气。类型：按触发方式可分为磁感应式、霍尔式、光电式等。,一、磁感应式电子点火系 磁感应式电子点火系又称为磁脉冲式电子点火系，由磁感应式分电器（内装磁感应式点火信号发生器）、点火器、专用点火线圈、火花塞等部件组成。二、丰田汽车磁感应式电子点火系 1磁感应信号发生器（1）组成该信号发生器安装在分电器内的底板上。由信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈组成。,（2）工作原理 利用电磁

20、感应原理，信号转子转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电动势，该交变电动势输入到点火器，以控制点火系统工作。,当信号转子顺时针转动，信号转子的凸齿逐渐接近铁心，凸齿与铁心间的空气隙越来越小，通过传感线圈的磁通逐渐增大，当信号转子凸齿的齿角与铁心边缘相对时，磁通急剧增加，磁通变化率最大，当信号转子凸齿的中心正对铁心的中心线时，空气隙最小，磁通最大，但磁通变化率最小。转子继续转动时，空气隙又逐渐增大，磁通逐渐减小，当信号转子凸齿的齿角正对铁心的边缘时，磁通急剧减小，磁通变化率负向最大。,2点火系的基本电路及工作原理,（1）点火器

21、中各三极管作用VT1发射极与集电极相连，相当于一个二极管，起温度补偿作用；VT2触发管，起信号检测作用；VT3、VT4放大作用，将VT2输出放大以驱动VT5；VT5大功率管，控制初级电流的通断。,（2）接通点火开关SVT1、VT2导通，VT3截止，VT4、VT5导通，初级电路接通，在线圈中形成磁场。其电路是：蓄电池正极点火开关S附加电阻Rf点火线圈初级绕组VT1VT5（集电极、发射极）搭铁蓄电池负极。,（4）其它元件作用VS1、VS2反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联，在高转速时，使传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护VT2不受损害；VS3与R4组成稳压电路，保证VT1、VT

22、2保证在稳定电压下工作；VS4当VT5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护VT5管；C1消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，使信号发生器输出电压平滑稳定，防止杂波误点火，使点火时刻准确无误；C2与R4组成组容吸收电路，C2通交流、隔直流功能使其作用是吸收瞬时过电压，防止误点火；R3的作用是加速VT2级VT5的翻转。减少元件发热及点火延迟。,使用与注意事项：1、蓄电池搭铁极性不可接错，否则将造成VS3、VS4等迅速烧毁。2、发动机不工作时，应及时切断点火开关，以免造成蓄电池过放电和初级线圈过热。3、接线应正确无误，特别是当点火信号发生器与点火器之间的两接线接反时，发动

23、机将无法正常工作（该跳火时不跳火，不该跳火时却跳火）。,故障诊断与排除；1、若发动机不能发动，可拔出中央高压线试火，若跳火正常，说明中央高压线之前各部件正常，其后不正常。若不跳火或火花过弱，说明中央高压线之前有故障。2、检查点火线圈，即检测电阻和做跳火实验。3、点火器的检查。用干电池代替信号发生器与点火器相接，测量初级线圈两端电压。4、点火信号发生器的检测。测其电阻。5、高压线检查。有无烧蚀、有无断裂变形，测量阻值。,三、霍尔式电子点火系 组成：由内装霍尔信号发生器的分电器、点火器、火花塞、点火线圈等组成。下面一以桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统为例说明其工作过程（一）、霍尔信号发生器,1霍尔效

24、应 当电流通过放在磁场中的半导体基片，且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，这个电压称为霍尔电压,2组成：霍尔信号发生器位于分电器内，主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔元件等组成。霍尔元件实际上是一个霍尔集成块电路，内部原理图见图4-31所示。因为在霍尔元件上得到的霍尔电压一般为20mV，因此必须将其放大整形后再输出给点火控制器。,2组成,3工作原理,3工作原理,分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位；当

25、触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生霍尔电压，集成电路末级三极管导通，信号发生器输出低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级电路的通断。,（二）、点火控制器 桑塔纳轿车点火系器外形结构见图4-34。点火控制器内部采用意大利SGS-THOMSON公司生产的L497专用点火集成块，该点火控制器具有初级电流上升率的控制、闭合角控制、停车断电保护和过电压保护等功能。,各引脚功能及引线颜色:1-点火线圈负极端 绿色 2-接地线端 棕色 3-传感器信号负极 棕白双色线 4-点火模块供电正极 黑色 5-传感器信号正极电源 红黑双色线 6-

26、传感器信号输入端 绿白双色线 7-空脚(未使用)说明:分电器有三个接线端，中间一根绿白双色线与上述点火模块6脚相连；一根棕白双色线为信号传感器负极，与点火模块3脚相连；另一根黑红双色线为信号传感器正极，与点火模块5脚相连。,（三）、点火系的工作过程 1基本功能（1）发动机工作时，分电器轴带动霍尔信号发生器的触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片进入空气隙时，信号发生器输出高电压信号1112V，使点火控制器集成电路中末级大功率三极管导通VT，点火系初级电路接通：电源“”点火线圈W1点火控制器（三极管VT）搭铁。,（2）当触发叶轮的叶片离开空气隙时，信号发生器输出0.30.4V的低电压信号，使点火器大功率

27、三极管截止，初级电路切断，次级产生高压。,霍尔电子点火系工作过程,2限流控制（恒流控制）为保证发动机在各种工况下稳定点火，采用高能点火线圈，其初级电路电阻小，电感小，初级电流增长快，电流大，若不控制，点火线圈和点火器会因过热而损坏。,图中VT为点火器末级大功率管，Rs为采样电阻，IC为点火集成块。当采样电阻值一定时，采样电阻两端的电压值与通过点火线圈的初级电流成正比，工作中，采样电阻压降值反馈到点火集成块中的限流控制电路，使限流控制电路工作，从而保持流过点火线圈的初级电流恒定不变。,基本工作情况：当大功率管饱和导通时，如果初级电流限流值时，初级电流逐渐增大；当初级电流限流值时，Rs反馈电压使放

28、大器F输出端电压升高，使VT1更加导通，集电极电位下降，VT向截止区偏移，初级电流下降；当初级电流略低于限流值时，Rs反馈电压使放大器F输出端电压下降，使VT1趋于截止，集电极电位上升，VT趋于导通，初级电流上升。,3闭合角控制 闭合角是指点火控制器的末级大功率开关管导通期间，分电器轴转过的角度，也称导通角。由于点火线圈采用了高能点火线圈，即初级绕组W1的电阻很小0.520.76，这样点火系初级电路的饱和电流可达20A以上，为防止初级电流过大烧坏点火线圈，点火控制器必须控制末级大功率开关管的导通时间，使初级电流控制在额定电流值，保证点火系可靠工作。装与未装闭合角控制时的初级电流波形见图4-39

29、,（1）当转速变化时，闭合角控制电路在低速时使VT延迟导通，高速时使VT提前导通，从而使VT导通时间基本不变，如图4-39c所示。各种转速下的闭合角见表4-5。表4-5各种转速下的闭合角,（2）当电源电压变化时，使初级电流上升率也跟着变化，即电压高时上升快，电压低时上升慢，为保证限流时间不变，闭和角控制电路使VT导通时间随电源电压的增高而减小，反之增加，见图4-40。各种电压下闭合角见表4-6。表4-6电源电压变化时的闭合角,4、停车断电保护功能 假若汽车停车后，未及时断开点火开关，则霍尔传感器就有可能随机地输出高电位保持不变，会使点火线圈初级绕组长时间通过大电流而发热损坏。有了此功能，会在发

30、动机停转后一定时间内（3s）自动切断初级绕组的电流通路。,点火系故障诊断：无高压：原因：高压包、点火器、信号发生器、保险 检测：1、测高压包正柱，无电时为保险故障，有电时。2、拔下信号发生器插头，在信号线上引一根线，间断搭铁，有高压火时，为信号发生器故障。无高压火时。3、拆下高压包负线，间断搭铁，有火时为点火器故障，无火时为高压包故障。,点火线圈检测：初级线圈 0.520.76 次级线圈 2.43.5K分火头的检测：普桑分火头的中央导电片与尖端电极之间设置有一只阻值为1 0.4K电阻中央高压线的检查：1.22.8K 分缸线的检查：4.67.4K,四、使用注意事项,1拆卸点火系的导线时，应先关掉

31、点火开关；2当利用起动机带动发动机旋转，而又不想使发动机起动时，应拔下分电器中央高压线，并将其搭铁；3如果怀疑点火系有故障，而又必须拖动汽车时，应先拆下点火器插接件；4为防止无线电干扰，应使用1K电阻的高压导线、15K电阻的火花塞插头和1K电阻的分火头；5使用带快速充电设备的起动辅助装置起动时，电压不得超过16.5V，使用时间不得超过1min；6在车上电焊作业时，应先拆去蓄电池搭铁线；7清洗发动机时，必须关断点火开关,四、电控点火系统组成,1、传感器及传递信号：、基本：空气流量：MAF、MAP负荷 转速传感器：RPM转速、修正：TPS ECT IATS 两张控制图 燃料品质修正 车速传感器：车

32、速信号 空档开关：变速器空档信号；点火开关：点火开关接通及起动信号；空调器开关：空调信号；蓄电池：电池电压信号；、反馈点火提前角：KS、定位传感器（精确定位）：CKP、TDC、CMP,2电子控制器（电控单元ECU）电子控制器的作用是根据发动机各传感器的输入信息及内存数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令（信号），控制执行器的动作，达到快速、准确控制发动机的工作目的。电子控制器的基本构成见图4-43，它包括输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等。,3、执行器点火线圈（变压器）：1个点火线圈分电器 点火线圈=缸数/2：双头点火 点火线圈=缸数：直接点火,五、电控点火

33、系统的功能点火提前角控制（ESA）闭合角控制（EST）爆震控制（KNK）,一、点火提前角的控制,1点火提前角对发动机性能的影响2最佳点火提前角确定依据3控制点火提前角的基本方法4点火提前角的修正,1点火提前角对发动机性能的影响,点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改变而变化。对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角 适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多（曲线阴影部分）,2最佳点火提前角确定依据,发动机转速 随着转速的升高点火提前角增大。采用电控点火系统，

34、更接近理想的点火提前角。发动机负荷 歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点火（ESA）系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。燃料性质 汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。其他因素 燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。,3控制点火提前角的基本方法,发动机起动时，按ECU内存储的初始点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制。起动时点火提前角的设定值随发动机而异，对一定的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的，一般为10左右。发动机正常运转时（起动后），主ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火

35、提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火执今信号，以控制点火系的工作。,4起动时点火提前角的控制,发动机起动过程中，进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定，ECU无法正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。此时的控制信号主要是发动机转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA信号）。,5起动后基本点火提前角的确定,发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传感器信号（Ne信号）和空调开关信号（AC信号）确定基本点火提前角。发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时，ECU根据发动机的转

36、速和负荷（单位转数的进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。,6点火提前角的修正,不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种。主要修正项目有：（1）水温修正；（2）怠速稳定修正；（3）空燃比反馈修正。,1）水温修正,水温修正又可分为暖机修正和过热修正。发动机冷车起动后的暖机过程中，随冷却水温的提高，混合气的燃烧速度加快，燃烧过程所占的曲轴转角减小，点火提前角也应适当减小，如右图所示。,（2）怠速稳定修正,ECU根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角，低于目标转速，应增大点火提前角，反之，推迟点火提前角。控制信号有：发动机转速信

37、号（Ne信号）、节气门位置传感器信号（IDL信号）、车速传感器信号（SPD信号）、空调开关信号（AC信号）,二、通电时间控制,1通电时间对发动机工作的影响2通电时间的控制方法3点火线圈的恒流控制,1通电时间对发动机工作的影响,在发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。但如果通电时间过长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。,2通电时间的控制方法,现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统的点火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角和发动机转速。而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，根据发动机的转度信

38、号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信号（IGt信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。,3点火线圈的恒流控制,由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。恒流的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。,三、爆燃的控制,爆燃的危害 会导致冷却液过热，功率下降油耗上升。控制方法 推迟点火提前角，利用爆震传感器中的压电晶体的压力效应。,

39、六、点火系统控制原理 一、电控点火系统的类型 二、基本组成与工作原理 三、有分电器电控点火系统 四、无分电器电控点火控制系统 五、爆燃控制系统,一、电控点火系统的类型,1.汽油机点火系统的类型：（1）传统点火系统分为：1）磁电机点火系统；2）蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高速发动机；断电器触点易烧蚀，工作可靠性差；点火能量低，点火可靠性差。（2）微机控制的点火系统 采用计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式,二、基本组成与工作原理 1.基本组成,如右图，一般由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成,2.工作原理 发

40、动机工作时，ECU根据接受到的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。,三、有分电器电控点火系统 主要特点：只有1个点火线圈。组成：由凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。1、丰田汽车微机控制点火系统 丰田汽车发动机微机控制系统，常称为TCCS系统，如

41、图4-44，该系统除控制点火外，还对燃油喷射、怠速、自动变速等进行控制，此外还具有故障保险、设备功能以及自诊断功能等。,丰田微机控制点火系统，其主要作用是控制点火提前角，称为ESA系统，该系统框图见图4-45。系统工作时，电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息，经过计算、处理、判断，输出控制信号到点火器，适时的控制点火器中功率三极管导通和截止，进而控制初级电流的通断，达到点火的目的。该系统为非直接点火系统，保留了分电器中的配电器，点火线圈产生的高压电，经配电器送至各缸火花塞。,（1）曲轴位置传感器：曲轴位置传感器的作用是向电子控制器输入活塞位置（上止点）、曲轴转角、曲轴转速等信息。它按照工作

42、原理分可分为磁电式（TCCS）、霍尔式、光电式；其安装位置可在曲轴前端、飞轮壳上、分电器内（TCCS）或分设在曲轴、凸轮轴前端。,Ne信号是曲轴转角及发动机转速信号。Ne信号装置主要由信号转子、传感线圈组成，因有24个轮齿，每个交变信号相当于30曲轴转角，由此计算出发动机转速。G信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别气缸及检测活塞上止点的位置。G信号发生器由带有凸缘的信号转子、G1、G2两个传感线圈组成，当G信号转子上的凸缘通过G1传感线圈凸缘时，产生G1信号，检测第六缸上止点位置；当G信号转子上的凸缘通过G2传感线圈凸缘时，产生G2信号，检测第一缸上止点位置。G1、G2相差180，分电器转一

43、圈，分别出现一次。,Ne信号与G信号关系图,（2）电子控制器,工作时，电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从存储器中选择最佳点火提前角，根据G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到达规定位置时，发出控制信号IGt至点火器，当IGt为低电位时，大功率三极管截止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。起动时，点火时刻直接由传感器信号控制一个固定的点火提前角，当转速超过一定值时，自动转换成由微机输出的IGt控制。,（3）点火器 ESA系统点火器的控制电路见图4-51中间框图。该点火器可以根据电子控制器输出的IGt信号，控制点火时刻；还具有闭合角控制、恒流控制、点火监视、加速检出、锁止保护

44、和过压保护等功能。,（4）点火时刻（提前角）控制,实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角1初始点火提前角也称为固定点火提前角，对丰田IG-GEU发动机，其值为上止点前（BTDC）10，当发动机起动时、发动机转速在400r/min以下时、检查点火初始角和发动机电子控制器的后备系统工作时，实际点火提前角为固定点火提前角。,2基本点火提前角 基本点火提前角数据存储在微机的ROM中，可分为怠速时的基本点火提前角和平常行驶时的基本点火提前角，见表4-7和图4-52。表4-7 怠速时的基本点火提前角,3修正点火提前角 为使实际点火提前角更符合发动机实际运转状况，在“初始提前角+基本

45、点火提前角”基础上，根据相关因素加以修正。丰田ESA系统有暖机修正（指节气门位置传感器触点闭合、发动机水温变化时的修正）和怠速稳定性修正（为了保持怠速稳定运转而对点火提前角的修正）。见图4-53、图4-54。现代发动机的点火提前角还有一些其它修正：过热修正：发动机水温过高时的修正。过热修正曲线见图4-55。空燃比反馈修正：装有氧传感器的发动机，微机通过氧传感器反馈的信号对空燃比进行修正。空燃比反馈修正见图4-56,爆震修正：产生爆震时，微机根据爆震传感器输入的信号，将爆震程度分为强、中、弱三个级别，根据爆震程度的强弱，自动减小点火提前角。其控制电路见图4-57。它是一种闭环控制，微机工作时，可

46、根据发动机各传感器信号，从存储器中查出相应的点火提前角来控制点火，同时对控制结果通过特设的爆震传感器进行反馈，通过反馈信号再对点火提前角进行控制，如图4-58,四、无分电器电控点火系统,特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，该火系统又可分为：1.独立点火方式；2.同时点火方式；3.二极管配电点火方式。,1.独立点火方式,特点是每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。,1、点火线圈 2、火花塞 3、点

47、火器 4、ECU 5、各种传感器,2.同时点火方式,特点：点火线圈的数等于气缸数的一半。,3.二极管配电点火方式,特点：四个气缸共用一个点火线圈。,1、原理图2、说明：上止点（120信号），并非真正上止点，而在上止点前某一位置（70）基准信号，开始计算的时刻4 闭合角为线圈通电时间，以点火时刻倒计时,无分电器点火系统（DLI系统）,（一）无分电器同时点火系统 同时点火系统每两缸使用一个点火线圈（双缸点火系统），放电电路见图4-59。同时点火系统主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成，丰田皇冠车DLI系统组成见图4-60和图4-61。,1凸轮位置传感器（磁电式）凸轮位置传感器由G（G1

48、、G2）和Ne两部分信号发生器组成，见图4-62。ECU根据G1、G2和Ne信号判别气缸、检测曲轴转角以及决定点火时刻的初始点火提前角。G1信号可判别第六缸处于压缩上止点附近，表示第六缸完成点火准备，然后依Ne信号决定第六缸的点火时刻；G2信号可判别第一缸处于压缩上止点附近，依Ne信号决定第一缸的点火时刻。,Ne信号发生器信号转子有24个齿，Ne信号用以检测转子转角15（或曲轴转角30），作为点火时的基准信号、发动机转速信号。G1、G2、Ne信号关系见图4-63。,2电子控制器（ECU）ECU根据各传感器输入信号，经计算、处理，将点火时刻信号IGt和气缸判别信号（IGdA、IGdB），送至点火

49、器，实现对点火的控制。（1）点火时刻（提前角）控制信号当G1、G2信号产生后，第一个Ne信号即为第六缸或第一缸的初始点火时刻信号。当G1、G2信号产生时，以此信号为基准，由Ne信号控制其后三次点火信号（每4个Ne信号产生一个点火信号），之后再由G信号重设其后的三次点火信号。,（2）气缸判别信号ECU根据G1、G2、Ne信号，经计算和分频电路，输出气缸信号IGdA、IGdB。点火器根据IGt、IGdA、IGdB信号确定需要点火的气缸。判缸信号IGdA、IGdB的时序波形见图4-64。,3点火器点火器的工作电路见图4-65。点火器的最基本功能是接收ECU输出的IGdA、IGdB和IGt信号，依次驱

50、动各点火线圈初级绕组的接通和截止，实现微机控制点火。,当点火器从ECU接收到IGdA、IGdB和IGt信号后，点火器内的气缸判别电路判别出需要点火的缸，点火器通过驱动电路，控制相应的点火线圈的大功率管导通，初级绕组充磁，当点火信号IGt变为低电位时，切断初级绕组，次级绕组产生高压电。整个发动机的点火正时流程图见图4-66。,4点火线圈DLI用点火线圈采用小型闭磁路点火线圈，见图4-67。它由初级线圈、次级线圈、铁心、高压二极管、外壳、低压接柱、高压引线等组成。每组点火线圈供应两缸同时点火，示意图见图4-68。当初级绕组电流被切断时，两个气缸中都有跳火现象发生，在能量分配上，压缩行程的气缸压力较