电控点火系统控制内容
第四章 电控点火系统
提示：传感器的输出特性出厂时都已调整好，使用 中拧紧力矩不得随意调整。
学习目标二：桑塔纳轿车爆震传感 器的检修
1. 爆震传感器导线的检测
桑塔纳2000GSi、3000型轿车爆震传感器电路连 接及插头与插座上端子位置如图所示，检修时用 万用表电阻OHM×100KΩ 档测量传感器电阻。 第一步：断开点火开关，拔下传感器线束插头， 检查结果应符合规定。 判断：若电阻过大或为无穷大，说明线束与端子 接触不良或断路，应予以维修。
【点评】
点火线圈受热后出现匝间短路，不能储 存足够的能量，使点火电压达不到额定电 压，造成发动机燃烧不完全，而出现冒黑 烟的故障。因此，发动机的点火系统必须 能够提供足够高的点火电压和点火能量， 才能击穿火花塞间隙，充分引燃可燃混合 气。
【引言】
发动机混合气燃烧不完全，废气缺氧， 氧传感器输出低电压信号（0.45V以下）, 一般情况下ECU认为是空气流量计故障，通 过检查确认流量计或其他传感器工作良好 时，就要考虑点火系是否工作正常。
次级线 圈检查
学习目标四：点火器的检测
1）霍尔效应式电子点火系点火控制器检测 第一步：接通点火开关，用万能表测量1与4端子之间的电阻 应为0.52～0.76Ω，2与4端子之间的电压应为12V，3与5端子 之间的电压应为11～12V。 第二步：慢慢转动分电器轴，测3与6端子之间的电压。 判断：若电压交替在0.3～0.4V和11～12V范围内变化，则点 火控制器检测良好；否则，点火控制器有故障，应更换。 第三步：把万能表接在点火线圈的“+”与“-”接线柱上，接通 点火开关，观察电压表读数。 判断：若电压大于2V，且经1～2s后电压将为0，则点火线圈 良好；否则，点火线圈有故障，应更换。
图6 初级电路接反
活动二电控点火系统的组成和工作原理
活动二电控点火系统的组成和工作原理电控点火系统是现代汽车发动机的关键部件之一，它通过精确的控制点火时间和点火能量，确保发动机正常运行。
本文将详细介绍活动二电控点火系统的组成和工作原理。
一、电控点火系统的组成电控点火系统一般由以下几个主要组成部分组成：1. 发动机控制单元（ECU）：发动机控制单元是电控点火系统的核心，负责感知发动机的工作状态，并控制点火系统的工作。
ECU内置有微处理器，负责处理各种传感器信号，并根据算法决定点火时机和点火能量。
2. 入气量传感器：入气量传感器用于测量空气的流量和温度，以便ECU根据实际情况进行点火控制。
入气量传感器通常位于进气歧管或进气道上。
3. 节气门位置传感器：节气门位置传感器用于测量节气门的开度，以便ECU根据节气门的位置调整点火时机和点火能量。
4. 水温传感器：水温传感器用来测量发动机冷却水的温度，从而帮助ECU控制点火系统的工作。
在发动机冷启动时，水温传感器还可以提供必要的冷启动丰富混合气的信号。
5. 曲轴位置传感器：曲轴位置传感器用于感知曲轴的转动位置和转速，从而帮助ECU确定点火时机和点火能量。
6. 高压线圈：高压线圈是电控点火系统中负责产生高电压的关键部件。
它将电池供电的低电压转换为足够高的电压，以点燃火花塞。
7. 火花塞：火花塞是电控点火系统中用于点燃混合气的元件。
它位于汽缸的燃烧室内，通过高压线圈产生的高电压，在ECU的控制下产生火花，引燃混合气。
二、电控点火系统的工作原理电控点火系统的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 传感器信号采集：电控点火系统通过各种传感器感知发动机的工作状态，比如水温、气温、气压、节气门开度、曲轴位置等。
这些传感器会将感知到的信号发送给ECU。
2. 信号处理：ECU会接收并处理传感器发送的信号。
通过内置的算法，ECU可以根据实际情况计算出最佳的点火时机和点火能量。
3. 点火时机控制：根据传感器信号的处理结果，ECU会控制点火时机，确保在每个汽缸的最佳位置点燃混合气。
第03章 汽油机电控点火系统 90页 1.7M PPT版
丰田1MZ-FE独立点火系统中点火器内部结构
一个点火线圈一个点火器
2、同时点火方式
丰田7M-GTE发动机同时点火系统
IGdA、IGdB信号是根据G1、G2和Ne信号向点火器输送的判缸信号。 点火器根据IGdA、IGdB信号的状态决定接通哪条初级电路。
IGdA为0、IGdB为1——VT1导通，1缸或6缸点火。 IGdA为1、IGdB为0——VT2导通，2缸或5缸点火。 IGdA为0、IGdB为0——VT3导通，3缸或4缸点火。
爆震传感器失效
动力下降
爆震传感器的检修 爆震传感器的故障会造成发动机的动力性、经
济性及排放性能不能达到最佳，严重时也可能使 发动机的活塞等零件因爆震而损坏。 1、爆震传感器电阻的检查 测量接线端子和外壳，应为∞。 对于磁致伸缩式的还应检测线圈的电阻，应符合规 定要求。 2、爆震传感器输出信号的检查 发动机怠速时测量是否有脉冲电压输出；也可 用木槌在靠近爆震传感器附近的缸体上敲击以产 生信号。 3、测量爆震传感器输出信号的波形
二、无分电器点火系统
分为三种类型
独立点火方式
同步点火方式
二极管配电点火方式
1、 独立点火
★一种是点火线圈共用一个点火器的； ★另一种是每个点火线圈都有一个单独的点 火器，并且点火器和点火线圈集成一体。
6个点火线圈共用一个点火器
丰田1MZ-FE电控独立点火系统
丰田1MZ-FE电控独立点火系统
并将震动压力转换成电信号输出。
火花塞座金属垫型：在火花塞的垫圈部位安装有
压电感应元件，根据燃烧压力直接检测爆燃信息， 并将震动压力转换成电信号输出。
爆
震
的
判
断
单位时间内超过基准值的震动次数越多，意味 着爆震越强，ECU根据爆燃强度确定点火提前角 减小的幅度。
汽车电控点火系统的工作原理
汽车电控点火系统的工作原理
汽车电控点火系统是现代汽车上的一种关键系统，主要作用是在
发动机正常运转时，提供准确的火花时间和火花能量，使燃油得到充
分燃烧，从而使发动机达到更高的燃油效率和动力输出。
下面就让我
们来看看汽车电控点火系统的工作原理。
汽车电控点火系统主要由以下几个部分组成：点火线圈、点火开关、点火控制模块、点火火花塞和电源等。
当发动机正常运转时，电控点火系统会对发动机的运行状态进行
监测，并且根据发动机的转速和负荷，计算出火花爆发的时间和强度。
接着，点火控制模块会向点火线圈发送指令，使得点火线圈内部的磁
场发生变化，产生高压电能，然后将高压电荷传递到火花塞中，与燃
料混合物产生爆燃。
需要注意的是，汽车电控点火系统不仅要能够提供准确的火花时
间和强度，同时还需要能够适应不同的发动机负载和温度变化。
例如，在发动机启动时，因为发动机温度较低，点火线圈需要提供更高的电压，以确保起动的成功性。
此外，电控点火系统还需要自动检测火花塞的状况。
如果火花塞
不能正常工作，系统会自动通知驾驶员进行维修。
这种自动检测功能
有助于防止因为电控点火系统的故障，而导致发动机的燃烧不完全和
燃油效率下降。
总之，汽车电控点火系统能够为汽车提供可靠且高效的点火控制，从而提高发动机的性能和效率。
随着车辆的智能化和自动化不断提高，电控点火系统也在不断地优化和发展。
汽车电子控制技术第5章-点火系统控制
5.1.3 点火时刻 1.点火提前角
因为混合气在气缸内燃烧需要占用一定的时间，所以 混合气不应在压缩行程的上止点处燃烧，而应适当提前， 使活塞到达上止点时，混合气已充分燃烧，从而使发动机 获得较大的功率。点火的提前量称为点火提前角。
点火提前角： 从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间 内曲轴转过的角度。 点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低， 磨损加剧； 点火过迟，气体做功效率低，排气声大。
4 进气压力 进气压力减小，混合气燃烧速度变慢，最佳点火提前 角相应增大。 5 火花塞的数量 气缸体同时装有两个火花塞，混合气燃烧速度变快， 最佳点火提前角比装有一个火花塞相应减小。
3.其它因素：
1 启动和怠速 发动机启动和怠速时，发动机转速低，但混合气燃烧 速度也较慢，最佳点火提前角适当减小或不提前。 2 汽油的辛烷值 汽油的辛烷值，也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越 强，相应允许更大的点火提前角。
暖机修正
当ECU给出的实际点火提前角超过允许范围时，发动 机将难以运转。当超过允许范围时，则ECU就按预先设定 的点火提前角的最大值或最小值进行控制。
丰田汽车点火系统(TCCS系统)
电子控制点火系统的框图
5.3.2日产汽车点火系统提前角控制
1.正常工况点火提前角控制 当ECU无怠速信号输入时， 实际点火提前角＝基本点火提前角×水温修正系数 基本点火提前角预先设定并存放在ECU中。 2.怠速点火提前角控制 当ECU怠速信号输入时，进入怠速点火提前角控制模 式,主要根据发动机转速和冷却水温度控制点火提前角。 3.启动时点火提前角控制 根据冷却水的温度确定启动时点火提前角控制。
2.影响最佳点火提前角的因素
最佳点火提前角就是在各种不同工况下使气体膨胀趋 势最大段处于活塞做功下降行程。 这样效率最高，振动最小，温升最低。不论点火过早 或过迟，这是应该防止的。最佳点火角受很多因素影响。 影响最佳点火提前角的因素可归结为一下两点： 1）活塞的运行速度快，最佳点火提前角相应增大； 反之，最佳点火提前角相应减小。 2）混合气燃烧速度快，最佳点火提前角相应减小； 反之，最佳点火提前角相应增大。
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。
图 转速对点火提前角的影响
（2）发动机负荷的影响
最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。
在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。
电控发动机的工作原理
电控发动机的工作原理
电控发动机是一种通过电子控制系统对发动机的燃油喷射、气门开关等进行精确调控的动力装置。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 点火系统：电控发动机通过电子控制单元（ECU）对点火系统进行精确控制。
ECU接收来自传感器的信息，判断最佳点
火时机，并通过点火线圈产生高电压来点燃混合气体，从而引爆燃料混合气。
2. 燃油喷射系统：电控发动机采用电喷技术，通过ECU控制
喷油嘴的喷油时间和喷油量，实现对燃料供给的精确调控。
ECU接收来自传感器的信息，计算最佳喷油时间和喷油量，
并送出相应的指令，使喷油嘴以精确的喷油量和时间完成燃油喷射过程。
3. 气门控制系统：电控发动机通过ECU控制气门的开闭时机
和持续时间。
ECU根据发动机负荷和转速等参数，计算出最
佳气门控制策略，并通过控制执行器来实现气门的精确控制。
气门的开闭时机和持续时间对进气量和排气量等影响很大，因此精确的气门控制能够使发动机达到更高的燃烧效率。
4. 传感器系统：电控发动机依靠各种传感器来获取发动机工作状态的信息，如气温传感器、氧传感器、曲轴传感器等。
这些传感器将实时的工作参数转化为电信号并送至ECU，ECU根
据这些信息作出相应的调整，以实现对发动机工作的精确控制。
通过以上这些系统的协同工作，电控发动机能够更加精确地控制燃油喷射、点火时机和气门控制等参数，从而提高燃烧效率、减少能量损失，实现更低的燃油消耗和更高的动力输出效率。
同时，电控技术还使得发动机能够根据驾驶员的需求做出即时响应，提升了驾驶的舒适性和安全性。
简述对电控点火系统的工作要求
简述对电控点火系统的工作要求电控点火系统是现代汽车中广泛应用的一种点火系统，它通过电子控制单元（ECU）来控制点火时机和点火能量，以实现更加精确和高效的点火。
电控点火系统在保证发动机正常工作的同时，还具有节能、环保、安全等多种优势。
本文将详细介绍电控点火系统的工作要求。
一、电控点火系统的基本组成1. 点火线圈：将低压电流转换为高压电流，使其能够穿透燃料混合物中的空气间隙，从而引燃混合物。
2. 点火开关：用于启动或关闭发动机，并在发动机运行时切换到运行模式。
3. 传感器：用于检测发动机各种参数，如转速、气温、油温、气压等，并将这些数据传输给ECU。
4. ECU：负责接收传感器数据并根据预设程序计算出最佳的点火时机和点火能量，并通过输出信号来控制点火线圈。
二、电控点火系统的工作原理1. 检测传感器数据：当发动机启动后，各种传感器开始检测各项参数，如转速、气温、油温等。
2. 计算最佳点火时机和点火能量：ECU根据传感器数据计算出最佳的点火时机和点火能量，以确保燃料混合物在最佳的时间内被点燃。
3. 控制点火线圈：ECU通过输出信号来控制点火线圈，使其在正确的时间内产生高压电流并将其传输到火花塞上，从而引燃燃料混合物。
三、电控点火系统的工作要求1. 稳定性：电控点火系统需要保持稳定的工作状态，以确保发动机能够正常运行。
这需要各个组件之间协调配合，并且要求各个组件都具有高可靠性和耐用性。
2. 精度：电控点火系统需要具有高精度，以确保在任何负载条件下都能够实现最佳的点火时机和点火能量。
这需要ECU具备高计算精度和响应速度，并且要求传感器具有高灵敏度和准确性。
3. 节能环保：电控点火系统需要尽可能地节约能源，并减少对环境的污染。
这需要ECU根据发动机的工作状态和负载条件来调整点火时机和点火能量，以最大程度地提高燃烧效率，减少废气排放。
4. 安全性：电控点火系统需要具有高安全性，以避免发生火灾、爆炸等危险。
这需要点火线圈具有高绝缘性和防水性，并且要求ECU具备过载保护和故障检测功能，以及在发生故障时能够自动切换到备用模式。
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2) 无分电器式电控点火系统
无分电器式点火系统的高压配电方式有二极管分配式和点火线圈分配 式两种形式。
点火线圈分配式点火系统又有双缸同时点火和各缸独立点火方式。
(1) 二极管分配式
二极管分配式同时点火的无分电器点火系工作原理图 1—一、四缸触发信号；2—电子点火控制器；3—控制部分；4—稳压器；5一初级绕 组A；6—高压二极管；7—次级绕组； 8—初级绕组B；9—二、三缸触发信号
点火确认信号IGf发生电路的作用是在点火线圈初级电流切断， 初级绕组产生自感电动势时，输出点火确认信号IGf给ECU，以监视 点火控制电路是否工作正常。
如果由于某种原因，偶尔出现一次不正常信号，ECU并不会判 定为故障，一般需点火器六次没有点火确认信号(IGf)反馈给ECU， 才判定为点火系统故障，停止喷油。
2. 电子点火控制系统工作过程
按高压配电方式可分为两大类：一类是有分电器的，另一类是 无分电器的。
1) 分电器式电控点火系统
ECU根据各输入信号，确定点火时间，并将点火正时信号IGt送 至点火控制器(简称点火器)。
当IGt信号变为低电平时，点火线圈初级电路由于功率晶体管的 截止而被切断，次级感应出高电压，再由分电器按发火顺序送至相 应气缸的火花塞上产生电火花。
爆燃控制的点火提前角
爆燃控制的原理
发动机爆震出现
推迟
提前
发动机爆震停止 爆燃反馈控制原理
点火提前角控制示意图
小结：
1、电控点火系统的组成 2、电子点火控制系统工作过程 3、点火提前角控制 4、通电时间控制 5、爆燃控制
作业：
1．基本点火提前角乘水温修正系数法的内容有哪些？ 2．原始点火提前角加基本点火提前角加修正点火提前 角控制法的内容有哪些？
有分电器式电控点火系统 1—主继电器；2—压力传感器；3—温度传感器；4—基准位置传感器；5—转 速传感器；6—ECU；7—EFI 控制；8—ESA控制；9—点火信号；10—通电开 始；11—点火；12—电子点火器；13—点火监视回路；14—闭合角控制； 15—点火线圈；16—点火开关；17—蓄电池；18—至分电器；19—至发动机 转速表
丰田IG-GEL发动机稳定怠速时的点火提前特性
4. 通电时间控制
电源电压越高，所需的闭合时间越短，闭合角越小；发动机转 速越高，所需闭合时间不变，但闭合角增大。
点火闭合角控制特性
5. 爆燃控制
爆燃控制的目的：在不发生爆燃的情况下，尽可能增大点火提前角。 爆燃控制系统实际就是加了爆燃传感器的点火控制闭环系统。
火提前角几乎保持在上止点前10°不变。 50℃以上、车速大于8km/h
时，点火提前角随发动机转速的升高而增大。
❖ ③启动时
当水温在0℃以上启动时，其点火提前角均为16°； 而在0℃以下启动时，还要适当增加点火提前角。
2) 原始点火提前角加基本点火提前角加修正点火提前角 控制法（丰田）
实际点火提前角=原始点火提前角＋基本点提前角＋ 修正点火提前角
单独点火方式（日产6缸发动机）
单独点火方式（奥迪5缸发动机）
闭磁路点火线圈 DLI无分电器点火系统采用小型闭磁路点火线圈。
与分电器式电控点火 系统所用闭磁路点火线圈 相比，在结构上主要有以 下两点区别：
一是DLI闭磁路点火 线圈的初、次级绕组没有 连接，各自独立构成回路。
二是次级绕组中串联 了一只高压二极管，其作 用是为避免点火控制器功 率晶体管导通时，点火线 圈诱生的次级电压造成火 花塞误跳火的现象发生。
(2) 点火线圈分配式
点火线圈分配式无分电器点火系统，有双缸同时点火和各缸单独点火
两种形式。
① 双缸同时点火式
① 双缸同时点火式
DLI系统的电路图 点火线圈分配式同时点火的无分电器点火系统
② 单独点火方式
在每一个气缸的火花塞上各配有一个点火线圈。由于无机械配电方式 分火头与分电器盖旁电极之间的附加跳火间隙和高压导线，因而能量传导 损失、漏电损失小，系统可靠性提高，故障率减少，电磁干扰小。
工作时为4°。 ②正常行驶时的基本点火提前角，以表格的形式存储在
ECU的存储器中。
丰田IG-GEL发动机正常行驶的基本点火提前角
（3）修正点火提前角：修正点火提前角分火提前特性
当进行空燃比反馈控制时， 喷油量的变化必然带来发动机转 速的变化。为了稳定发动机转速， 点火提前角需根据喷油量的变化 进行修正，喷油量减小时增大点 火提前角。
3. 点火提前角控制
点火提前角的控制方法，一般采用以下两种： 1) 基本点火提前角乘水温修正系数法（日产） 分三种情况：
① 正常行驶时
实际点火提前角=基本点火提前角×水温修正系数
基本点火提前角表格
水温修正系数
❖ ②怠速及减速时
❖
发动机转速低于1000r/min，点火提前角为16°；当冷却水温在
50℃以下、车速不大于8km/h、发动机转速在1200r/min以上时，点
（1）原始点火提前角：也称为固定点火提前角，为上止点 前10°，适用以下工况：
①发动机启动；②发动机转速在400r/min以下；③节气门 位置传感器怠速触点闭合；④车速为2km/h；⑤发动机ECU内 后备系统开始工作。
（2）基本点火提前角：分为怠速和正常行驶两种情况。 ①怠速的基本点火提前角在空调系统工作时为8°，空调不