微机控制点火系统资料
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第三章微机控制电子点火系统
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（3）G信号与Nе信号的关系:如图3-9所示，当G信号与Nе信号同 时输入到发动机ECU中时, ECU可以根据两信号的关系计算出某 时刻发动机活塞的位置及当时的转速，再从储存的数据表中查出 最佳点火提前角，向点火执行元件发出点火命令。
2.光电式曲轴位置（转角）传感器
如图3-10所示，为光电式曲轴位置（转角）传感器，主要 由光源、光接收器和遮光盘组成。
第三章 微机控制电子点火系统及检修
第一节 微机控制点火系统概述 第二节 微机控制电子点火系统的组成及实例 第三节 微机控制电子点火系统的工作原理 第四节 微机控制电子点火系统的检修
第一节 微机控制点火系统概述
一、微机控制点火系统的发展
普通电子点火系统采用了先进的多功能点火专用芯 片为核心组成的点火电子组件，配以专用 的高能点火线圈， 因此，点火电压高， 点火能量大，并具有点火恒流控制、 闭合角（初级电路导通时间）控制等多种功能，有利于改善 发动机的动力性、经济性和起动性能，减少了排气污染。
4.其次是做负荷（节气门开度）与最佳点火提前角的特性。先固 定在某一转速下，调节节气门开度，基在每一节气门开度下都 增加点火提前角，直到测得最大功率为止，记录下数据。在另 一转速同样可得到另一组数据。重复多次又可得到一个数据表。
将各个转速、各种负荷下的最佳点火提前角曲线合并就得 到图3-5所示的图谱。将此图谱储存到发动机控制电脑内，电脑 根据各有关传感器传来的信号到数据表中查到最佳 点火提前角， 发出指令给点火执行元件，适时对发动机进行点火。
AFE发动机的曲轴位置传感器采用的是霍尔传感器，安装在分 电器内，用来检测发动机曲轴的转角及转速，为ECU控制点火时刻 和喷油时刻提供电信号。
新型桑塔纳2000采用的是AJR发动机。它的曲轴位置传感器采 用的是磁脉冲式传感器，取消了分电器，采用无分电器点火系统点 火，1、4缸共用一个点火线圈，2、3缸共用一个点火线圈，点火电 路与上述有所不同。
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（3）G信号与Nе信号的关系:如图3-9所示，当G信号与Nе信号同 时输入到发动机ECU中时, ECU可以根据两信号的关系计算出某 时刻发动机活塞的位置及当时的转速，再从储存的数据表中查出 最佳点火提前角，向点火执行元件发出点火命令。
2.光电式曲轴位置（转角）传感器
如图3-10所示，为光电式曲轴位置（转角）传感器，主要 由光源、光接收器和遮光盘组成。
第三章 微机控制电子点火系统及检修
第一节 微机控制点火系统概述 第二节 微机控制电子点火系统的组成及实例 第三节 微机控制电子点火系统的工作原理 第四节 微机控制电子点火系统的检修
第一节 微机控制点火系统概述
一、微机控制点火系统的发展
普通电子点火系统采用了先进的多功能点火专用芯 片为核心组成的点火电子组件，配以专用 的高能点火线圈， 因此，点火电压高， 点火能量大，并具有点火恒流控制、 闭合角（初级电路导通时间）控制等多种功能，有利于改善 发动机的动力性、经济性和起动性能，减少了排气污染。
4.其次是做负荷（节气门开度）与最佳点火提前角的特性。先固 定在某一转速下，调节节气门开度，基在每一节气门开度下都 增加点火提前角，直到测得最大功率为止，记录下数据。在另 一转速同样可得到另一组数据。重复多次又可得到一个数据表。
将各个转速、各种负荷下的最佳点火提前角曲线合并就得 到图3-5所示的图谱。将此图谱储存到发动机控制电脑内，电脑 根据各有关传感器传来的信号到数据表中查到最佳 点火提前角， 发出指令给点火执行元件，适时对发动机进行点火。
AFE发动机的曲轴位置传感器采用的是霍尔传感器，安装在分 电器内，用来检测发动机曲轴的转角及转速，为ECU控制点火时刻 和喷油时刻提供电信号。
新型桑塔纳2000采用的是AJR发动机。它的曲轴位置传感器采 用的是磁脉冲式传感器，取消了分电器，采用无分电器点火系统点 火，1、4缸共用一个点火线圈，2、3缸共用一个点火线圈，点火电 路与上述有所不同。
微机控制点火系统
1、怠速时基本点火提前角确定 ECU根据节气门位置传感器怠速信号（TDL），转速信号
（Ne）及空调开关信号（A/C）确定怠速状态下的基本点火提 前角。
第31页/共47页
基本点火提前角
2、正常运行时基本点火提前角确定 正常运行时参考转速和负荷两个基本影响因素，通过查预先
存储在ECU中的MAP图确定基本点火提前角。
第41页/共47页
爆震控制系统结构
爆震控制系统结构：由爆震传感器、ECU、点火控制器组
成。是微机控制点火系统的一个“子功能”。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ开关信号
第42页/共47页
爆震传感器 爆震传感器：
用于检测发动机振动频率并判断爆震，将电信号传输给 ECU，实现爆震控制。安装在发动机缸体侧面。
第43页/共47页
压电式共振型爆震传感器
爆震是一种不正产燃烧，危害极大。
爆震的表现及危害：
发动机爆震严重时，气缸内发出尖锐的敲缸声（热敲缸）， 对发动机缸体造成机械损伤，加剧气缸磨损，还会导致冷却液 过热，功率下降，油耗上升排放增加等问题。
发动机在一定程度轻微爆震时，反而会增大发动机动力，
节省燃油。
第39页/共47页
爆震的产生及危害
爆震产生的原因
第32页/共47页
修正点火提前角
修正点火提前角：
ECU根据其他影响因素对点火提前角进行修正的部分。 分为暖机修正、过热修正、怠速稳定修正、空燃比反馈修正、 爆震修正等。
第33页/共47页
修正点火提前角
1、暖机修正 怠速暖机时，随着冷却液温度的升高，燃烧速度加快，点火
提前角修正逐渐减小。
第34页/共47页
第17页/共47页
传统电子点火的缺陷
（Ne）及空调开关信号（A/C）确定怠速状态下的基本点火提 前角。
第31页/共47页
基本点火提前角
2、正常运行时基本点火提前角确定 正常运行时参考转速和负荷两个基本影响因素，通过查预先
存储在ECU中的MAP图确定基本点火提前角。
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爆震控制系统结构
爆震控制系统结构：由爆震传感器、ECU、点火控制器组
成。是微机控制点火系统的一个“子功能”。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ开关信号
第42页/共47页
爆震传感器 爆震传感器：
用于检测发动机振动频率并判断爆震，将电信号传输给 ECU，实现爆震控制。安装在发动机缸体侧面。
第43页/共47页
压电式共振型爆震传感器
爆震是一种不正产燃烧，危害极大。
爆震的表现及危害：
发动机爆震严重时，气缸内发出尖锐的敲缸声（热敲缸）， 对发动机缸体造成机械损伤，加剧气缸磨损，还会导致冷却液 过热，功率下降，油耗上升排放增加等问题。
发动机在一定程度轻微爆震时，反而会增大发动机动力，
节省燃油。
第39页/共47页
爆震的产生及危害
爆震产生的原因
第32页/共47页
修正点火提前角
修正点火提前角：
ECU根据其他影响因素对点火提前角进行修正的部分。 分为暖机修正、过热修正、怠速稳定修正、空燃比反馈修正、 爆震修正等。
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修正点火提前角
1、暖机修正 怠速暖机时，随着冷却液温度的升高，燃烧速度加快，点火
提前角修正逐渐减小。
第34页/共47页
第17页/共47页
传统电子点火的缺陷
微机控制点火系5
可控硅导通，使电容向点火线圈的初级绕组放电
2、基本工作原理：点火开关接通时，振荡电路开始工作， 将低压直流变成低压交流电，再经整流器整流后变为400V 左右的 直流电，此直流电向电容充电。当信号发生器向触 发器输出点火信号时，可控硅导通，电容器向初级绕组放 电，初级电流迅速增长，从而产生高压
四、无分电器点火系统
1、分电器的缺陷
点火能量损失大 点火提前角受分电器空间位置的限制 点火正时误差较大 可靠性低 2、无分电器点火系统的配电方式 1）单独点火方式 2）双缸同时点火方式
3）二极管配电点火方式
第八节 电容储能电子点火系
电容储能电子点火系产生电火花的能量是电场能的形式 存储在专门用于储能的电容器中 1、基本组成：直流升压器、储能电容、可控硅、触发器、点 火线圈和分电器等 直流升压器的作用将低压直流电源变成为400V左 右的直流电，并箱电容充电 可控硅和触发器的作用是根据信号发生器的点火信号触发
＋修正点火提前角 •初始点火提前角由发动机的结构 及曲轴位置传感器的安装位置决定 •基本点火提前角由ECU根据发动机 的转速和负荷所确定的点火提前角， 是发动机运行中最主要的点火提前角 •修正点火提前角根据发动机转速和 负荷以外的信号，对点火提前角进行修正
1）暖机修正 冷却液的温度较低时，应适当增大点火提前角 2）过热修正 冷却液的温度过高时，应适当减小点火提前角 3）空燃比反馈修正 为了怠速稳定，在减少喷油的同时，应 增加点火提前角 4）怠速稳定型修正 三、点火提前角的 控制方法 1、开环控制：对控制结果好坏不予考虑，不能及时考虑到积炭 增多，辛烷值低造成的爆然，怠速时造成转速波动，使用中的 磨损及调整不当 2、闭环控制：不断检测发动机的有关工作情况，主要有爆震控 制和怠速控制
汽车微机控制点火系统
② 闭环控制方式： 闭环控制方式可以在控制点火提前角的同时，不断地检测发动机的有
关工况，如发动机是否发生爆震、怠速是否稳定等。
图8-37 开环、闭环控制方式框图
.
5
爆震控制最主要的传感器是爆震传感器，它用于检测发动机是否发 生爆震，一般每台发动机安装一到两只。
爆震传感器安装位置：3缸发动机安装在第2缸缸体中间；4缸发动机 安装在2、3缸缸体之间。工作原理：爆震传感器（如图8-38、8-39所示） 是一种振动加速度传感器，装在发动机气缸体上。
Ig的输出和输入端；C、D分别为霍尔电压Eh两输出端。 永久磁铁的磁力线可穿过空气间隙垂直进入霍尔元件如图8-45（c）
虚线所示，也可由叶片遮挡而不进入霍尔元件如图8-45（b）虚线所示。
图8-45 霍尔式传感器工作原理示意图
.
13
（2）执行器：
① 霍尔式点火信号发生器的检修： 霍尔式点火信号发生器为有源器件，需输入一定电源电压时才能 工作，结构如图8-46。
a、传统点火线圈原理 点火线圈的上端装有胶木盖，中央突出部分为高压接线柱，其他的
接线柱为低压接线柱。根据低压接线柱的数目不同，点火线圈有二接线 柱和三接线柱之分，其内部结构如图8-49所示。
图8-49 普通点火线圈内部结构图
.
17
b、开磁路与闭磁路点火线圈原理：
在汽车电子点火系统中，采用了能量转换效率较高的开磁路与闭磁 路点火线圈，如图8-50所示。
图8-35 电控点火系统基本组成和原理
.
2
（1）点火系统有关的传感器及开关信号
电子控制点火系统中所用到的主要传感器有曲轴转角/转速传感器、 曲轴基准位置传感器（点火基准传感器）和爆震传感器，另外，还根据 进气压力传感器或空气流量传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感 器、节气门位置传感器以及起动开关信号、空调开关信号、空挡开关信 号等开关信号对各种工况下的点火提前角进行必要的修正。
关工况，如发动机是否发生爆震、怠速是否稳定等。
图8-37 开环、闭环控制方式框图
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爆震控制最主要的传感器是爆震传感器，它用于检测发动机是否发 生爆震，一般每台发动机安装一到两只。
爆震传感器安装位置：3缸发动机安装在第2缸缸体中间；4缸发动机 安装在2、3缸缸体之间。工作原理：爆震传感器（如图8-38、8-39所示） 是一种振动加速度传感器，装在发动机气缸体上。
Ig的输出和输入端；C、D分别为霍尔电压Eh两输出端。 永久磁铁的磁力线可穿过空气间隙垂直进入霍尔元件如图8-45（c）
虚线所示，也可由叶片遮挡而不进入霍尔元件如图8-45（b）虚线所示。
图8-45 霍尔式传感器工作原理示意图
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（2）执行器：
① 霍尔式点火信号发生器的检修： 霍尔式点火信号发生器为有源器件，需输入一定电源电压时才能 工作，结构如图8-46。
a、传统点火线圈原理 点火线圈的上端装有胶木盖，中央突出部分为高压接线柱，其他的
接线柱为低压接线柱。根据低压接线柱的数目不同，点火线圈有二接线 柱和三接线柱之分，其内部结构如图8-49所示。
图8-49 普通点火线圈内部结构图
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b、开磁路与闭磁路点火线圈原理：
在汽车电子点火系统中，采用了能量转换效率较高的开磁路与闭磁 路点火线圈，如图8-50所示。
图8-35 电控点火系统基本组成和原理
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（1）点火系统有关的传感器及开关信号
电子控制点火系统中所用到的主要传感器有曲轴转角/转速传感器、 曲轴基准位置传感器（点火基准传感器）和爆震传感器，另外，还根据 进气压力传感器或空气流量传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感 器、节气门位置传感器以及起动开关信号、空调开关信号、空挡开关信 号等开关信号对各种工况下的点火提前角进行必要的修正。
发动机电控技术——微机控制点火系统
无分电器式微机控制点火系统由于取消了分电器和高压线，故 点火性能较好，但其结构和控制电路相对变得复杂。
无分电器同时点火方式
无分电器同时点火方式特点是两个活塞同时到达上止点位置的气缸（一个处于压 缩上止点，另一个处于排气上止点）公用一个点火线圈，即点火线圈的数量等于气缸数 的一半。
二极管配电点火方式
无分电器式微机控制点火系统（DLI）
DLI
1
单独点火方式
2 同时点火方式 3 二极管配电点火方式
无分电器单独点火方式
该系统由德国 Bosch 公司于 1893 年研制的，
其特点是每缸一个点火 线圈，即点火线圈的数
量与气缸的个数相等。
由于每缸都有各自独立的点火线圈，所以即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的
数必须是数字 4 的整倍数，所以
在应用上受到一定的限制。
谢谢
通电时间（较大的闭合角），可以提供足够高的点火能量。
无分电器单独点火方式
与有分电器微机控制点火系统相比，在发动机转速和点火能量相同 的情况下，单位时间内通过点火线圈初级电路的电流要小得多，点火线圈
不容易发热，而且点火线圈的体积也可以做得很小，一般直接将点火线圈压
装在火花塞上，优化了整个点火系统的布置。
（4）点火器
点火器是微机控制点火系统的执行元件，它将电子控制系统输出的点火信 号进行功率放大后驱动点火线圈工作。
基本组成
（5）点火线圈
点火线圈可以将火花塞跳火所需的能量存储在线圈磁场中，并将电源提供的低压 电转变成足以击穿火花塞间隙的 15～20 kV 的高压电。在有分电器电控点火系统中只 有一个点火线圈，而在无分电器电控点火系统中则有多个点火线圈。
微机控制点火系统的检修
开篇综述
无分电器同时点火方式
无分电器同时点火方式特点是两个活塞同时到达上止点位置的气缸（一个处于压 缩上止点，另一个处于排气上止点）公用一个点火线圈，即点火线圈的数量等于气缸数 的一半。
二极管配电点火方式
无分电器式微机控制点火系统（DLI）
DLI
1
单独点火方式
2 同时点火方式 3 二极管配电点火方式
无分电器单独点火方式
该系统由德国 Bosch 公司于 1893 年研制的，
其特点是每缸一个点火 线圈，即点火线圈的数
量与气缸的个数相等。
由于每缸都有各自独立的点火线圈，所以即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的
数必须是数字 4 的整倍数，所以
在应用上受到一定的限制。
谢谢
通电时间（较大的闭合角），可以提供足够高的点火能量。
无分电器单独点火方式
与有分电器微机控制点火系统相比，在发动机转速和点火能量相同 的情况下，单位时间内通过点火线圈初级电路的电流要小得多，点火线圈
不容易发热，而且点火线圈的体积也可以做得很小，一般直接将点火线圈压
装在火花塞上，优化了整个点火系统的布置。
（4）点火器
点火器是微机控制点火系统的执行元件，它将电子控制系统输出的点火信 号进行功率放大后驱动点火线圈工作。
基本组成
（5）点火线圈
点火线圈可以将火花塞跳火所需的能量存储在线圈磁场中，并将电源提供的低压 电转变成足以击穿火花塞间隙的 15～20 kV 的高压电。在有分电器电控点火系统中只 有一个点火线圈，而在无分电器电控点火系统中则有多个点火线圈。
微机控制点火系统的检修
开篇综述
第九节微机控制点火系
丰田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
3.安装位置：（常见有一下几种） 1) 飞轮壳上 2）曲轴前端 3）凸轮轴前端 4) 分电器内 丰田的曲轴位置转角传感器在分电器内， 采用磁电式，结构如下图
分电丰器田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
• 4. 结构 及原理:
曲轴 位置转 角传感 器包括 两个传 感器：曲轴基准位置传感
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
2）空气流量计（进气管负压传感器） 检测进气量信号 ；
3）冷却液温传感器：检测水温信号 ❖ 4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
5）节气门位置传感器：检测节气门的开度 和加速信号 ；
6）车速传感器：检测车速信号； 7）空档开关：检测变速器空档信号； 8）点火开关：检测点火状态还是起动状态 信号 ；
作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特 定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件 输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控 制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火 系统仅是电子控制器的一个子系统。
1、微机控制点火系的组成
2．电子控制器（ECU） （电脑）
电子控制器 （ECU电脑板）主 要有：中央处理器 （CPU）、存储器 （RAM、ROM）、 输入/输出接口 （I/O）、总线及电 源供给电路等部分 组成。
空它气是一流种量计
综合性控
水制温系传统或感器
者叫集中
氧控传制系感统器 节如气图门位 置传感器 变速器空挡
空调信号 进气温度 爆震传感器 蓄电池电压
丰田点火系
丰田汽车微机控制点火系统 247页
➢ 丰田车微机控制点火系统，其主要作 用是控制点火提前角;常叫ESA系统，
微机控制点火系课件
微机控制点火系的组成
微机控制点火系的工作原理
微机控制点火系的工作原理是， 通过传感器采集发动机的运转信 息，并将信息输入控制单元进行
处理。
控制单元根据采集到的信息，按 照预设的控制策略计算出最佳的 点火时间和点火能量，并将控制
指令输出给执行器。
执行器根据控制指令进行点火操 作，实现发动机的可靠点火和优
再通电。
03
功能测试
在各工况下进行点火实验，观察 火焰形成、燃烧状况等，发现问
题及时调整。
02
通电后调整
通过示波器等工具观察信号波形， 调整传感器、放大器等组件的参
数，确保信号正常传递。
04
可靠性验证
进行长时间运行试验，观察系统 运行稳定性和耐久性，对发现的
问题进行改进和优化。
优化的方法与步骤
参数优化
05
微机控制点火系的应用与发展趋势
应用领域与实例
汽车工业 航空航天 工业过程控制
发展趋势与展望
智能化 集成化 安全性
06
相关问题与解决方案
问题一：如何提高微机控制点火系的性能？
采用高性能的微处理器和控制器 优化算法和软件设计 采用传感器技术
问题二：如何降低微机控制点火系的成本？
选用低成本的微处理器和控制器
化性能。
02
微机控制点火系的硬件组成
传感器
01
02
曲轴位置传感器
爆震传感器
03 空气流量传感器
微机控制系 统
微处理器 存储器 输入/输出接口
执行器
点火控制器
根据微机控制系统的指令，产生高压电火花，点燃混合气。
油泵控制器
根据微机控制系统的指令，控制油泵的运转，确保燃油的供给。
第三章汽车发动机电子控制点火系统
汽车电子控制技术
谢谢大家！
19
6
汽车电子控制技术
1.双缸同时点火的控制 1）二极管分配式双缸同时点火的控制 2）点火线圈分配式双缸同时点火的控制 3）高压二极管的作用
2.各缸单独点火的控制
7
汽车电子控制技术
8
汽车电子控制技术
9
汽车电子控制技术
第二节 发动机爆震控制系统
一、爆震控制系统的组成
10
汽车电子控制技术
二、爆震传感器的结构原理
汽车电子控制技术
第三章 汽车发动机电子控制点火系统
主要内容 第一节 微机控制点火系统 第二节 发动机爆震控制系统
1
第一节 微机控制点火系统
一、微机控制点火系统的组成（MCI）
汽车电子控制技术
2
汽车电子控制技术
二、微机控制点火系统的控制过程
（一）微机控制点火原理
3
汽车电子控制技术
（二）微机控制点火系统点火提前角的确定
点火提前角θ 1.初始点火提前角θi 2.基本点火提前角θb
3.修正点火提前角θc （1）暖机修正 （2）怠速修正
4
汽车电子控制技术
（三）微机控制点火系统的控制过程
1.点火提前角的控制 2.点火导通角的控制
5
汽车电子控制技术
三、微机控制点火系统高压电的分配方式
（一）机械配电方式 （二）电子配电方式
13
汽车电子控制技术
（四）磁致伸缩式爆震传感器
1.磁致伸缩式爆震传感器的结构特点 2.磁致伸缩式爆震传感器的工作原理
14
汽车电子控制技术
（五）压力检测式爆震传感器
15
汽车电子控制技术
三、发动机爆震的判别
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微机控制点火系检查
点火系统电控单元的功能
• 点火提前角控制 • 通电时间控制 • 爆震控制
有分电器电控点火系统
无分电器电控点火系统-双பைடு நூலகம்同时点火
• 双缸同时点火原理
无分电器电控点火系统-各缸独立点火
六缸发动机高能直接点火系统电路原理图
点火线圈 ANQ
执行元件
微机控制点火系检测
• • • • • 电控点火系统自诊断 点火线圈及高压线检测 检查控制器供电和接地 检查电脑触发功能 点火控制器线路检查
微机控制点火系
电控点火系统的组成
电控点火系统的优点
• 在各种工况下，可自动获得最佳的点火 提前角，使发动机的动力性、经济性、 排放性及稳定性均处于最佳。 • 在整个工作过程中，均可对点火线圈初 级电路的通电时间和电流进行控制，不 仅提高了点火的可靠性，而且可有效地 减少电能消耗，防止点火线圈烧损。 • 采用爆燃控制功能后，可使点火提前角 控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳