第4章 电子点火系统
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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
第四章 汽车点火系统
有无分电器
概述
• （四） 点火系统控制目标
– （1） 发动机各种工况和使用条件下均能迅速 、及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高 电压，具有足够的能量。
– （2）点火时刻应与发动机各种工况相适应， 即具有可变的点火提前角。
2020/10/18
概述
• 过大时：使混合气的燃烧在压缩过程中进行，则气 缸压力急剧升高，在活塞到达上止点前就达到最高 压力，正在上升的活塞将会收到很大阻力。
– 1 磁感应式电子点火系统（丰田、切诺基等 ）
– 2 霍尔效应式电子点火系统（桑塔纳、奥迪 等）
– 3 光电式电子点火系统(日产) – 4 三种电感储能无触点点火系统比较 – 5 点火系统一次回路开闭时间计算
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第二节 普通电子点火系统
– 1 磁感应式电子点火系统
信号盘1 由分电器
第一节 传统点火系统
• (2) 断电器触点打开 ，二次绕组产生高电 压。
设则I触pi1增点长U闭R到B合(I1时p 间etbRL，tb )
此能W时：P一 次12 I绕P2L组1 的磁场
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第一节 传统点火系统
触点打开后，一次绕组W1产生的自 感电动势向C1充电到最大值U1max,储存 的能量为： Wc1 12C1U1ma2x
U2maxU R[1eR L(bz1n2)0]
L1 C1(N N12 )2C2
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第一节 传统点火系统
• （2）火花塞积炭 火花塞积炭相当于在火花塞电极间并联一个分
路电阻。火花塞积炭越多，二次电压最大值越小。
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第一节 传统点火系统
• （3）电容对二次电压的影响
《汽车发动机电控技术》第四章汽油机电子控制点火系统课件
爆燃传感器
爆燃传感器用于检测发动机是否发生爆 燃以及爆燃的强度，以便控制点火提前
角，防止爆燃的发生。
爆燃传感器通常采用压电陶瓷或光纤传 感技术，能够检测发动机缸体的振动或 压力变化，当检测到爆燃发生时，传感
器输出信号给ECU。
ECU根据爆燃传感器的信号和其他传感 器信号调整点火提前角，以减小或消除
曲轴位置传感器通常采用霍尔效应或磁电式设计，能够输出脉冲信号， 通过检测这些信号的相位和频率，可以确定发动机的转速和曲轴位置。
曲轴位置传感器的信号被送入发动机控制单元（ECU），ECU根据这些 信号和其他传感器信号计算出最佳点火时刻，并控制点火线圈的通电时 间，以产生高压电火花点燃气缸内的可燃混合气。
03 点火系统的故障诊断与维修
常见故障类型
发动机无法启动
点火系统故障可能导致发动机无法启动 ，可能是由于点火线圈、火花塞或高压
线的问题。
发动机运转不平稳
点火系统故障可能导致发动机运转不 平稳，表现为加速时顿挫或怠速不稳
。
发动机启动困难
点火系统故障可能导致发动机启动困 难，表现为启动时间长或启动后立即 熄火。
观察发动机运转情况
观察发动机运转时是否有异常声音、振动或 排气管冒黑烟等现象。
维修步骤与注意事项
更换损坏的点火线圈和火花塞
如果点火线圈或火花塞损坏，需要更换。在更换时应注意选用适合的 型号，并遵循操作说明。
检查和更换高压线
如果高压线损坏或接触不良，需要更换。在更换时应注意选用适合的 型号，并确保接触良好。
爆燃，提高发动机的效率和可靠性。
点火提前角控制
点火提前角是点火时刻与上止点之间的夹角，是影响发动 机性能的重要参数。
ECU根据发动机的转速、负荷、进气温度、冷却液温度等 参数计算出最佳点火提前角，并控制点火线圈的通电时间 ，以产生高压电火花点燃气缸内的可燃混合气。
《电子点火系统原理》课件
控制模块的处理和输出信号
2
传递给控制模块。
控制模块根据传感器信号进行计算和
处理，并输出相应的控制信号。
3
点火线圈的工作原理
控制模块的输出信号通过点火线圈产
生高电压，点亮火花塞引燃燃料混合
点火开关的作用
4
物。
点火开关控制电子点火系统的启停和 调节，使发动机始终保持正常工作。
电子点火系统的优点
1 提高了点火的可靠性
电子点火系统通过电子控制，能够精确控制点火时间和火花强度，提高了点火的可靠性。
2 改善了发动机的启动和运行性能
电子点火系统能够提供更稳定的火花，使发动机启动更加迅速，运行更加平稳。
3 减少了发动机的排放
电子点火系统能够精确控制燃料燃烧，减少不完全燃烧产生的有害排放物。
电子点火系统的故障检测和维护
常见的故障和排查方 法
《电子点火系统原理》 PPT课件
电子点火系统原理是一门关于发动机点火系统的基本知识。本课件将详细介 绍电子点火系统的定义、工作原理、优点、故障检测和维护等内容。
什么是电子点火系统
点火系统是发动机正常工作的重要组成部分，它负责在适当的时候引燃燃料混合物，驱动活塞做功。电 子点火系统是现代发动机中常用的一种点火系统，与传统的机械点火系统相比具有很多优势。
电子点火系统的组成
发电机或者电池
提供电力供应给电子点火系统的各个组件。
点火线圈
将低电压的电能转换为高电压，以点燃发动 机的燃料混合物。
控制模块
接收传感器的输入信号并进行处理，控制点 火线圈工作。
点火开关
控制点火系统的启停和调节。
电子点火系统的工作原理
1
传感器控制模块的输入信号
第4章 发动机电子点火系统[51页]
![第4章 发动机电子点火系统[51页]](https://img.taocdn.com/s3/m/369ad353ba1aa8114431d9aa.png)
最大点火提前角：35°---45 ° 最小点火提前角：-10 °----0 °
爆震的危害：
➢ 一是爆震破坏发动机的正常燃烧，从而使发动机动力性、 经济性变差，排污加重；
➢ 二是爆震燃烧是在局部产生强烈的冲击波，此波将破坏发 动机汽缸壁上的润滑油膜，使发动机工作条件恶化；
➢ 三是爆震燃烧容易造成发动机过热．使各部机件热负荷增 加，冷却水温度失去控制，时间长后，将会造成冷却水沸 腾而使发动机无法工作。
点火提前角和闭合角的控制 4.2.1 点火提前角的控制
1. 影响点火提前角的因素 （1）起动及怠速点火提前角 （2）发动机转速 （3）发动机负荷 （4）燃料的辛烷值 （5）压缩比 （6）冷却水温度 （7）混合气浓度 （8）进气压力 （9）火花塞数量
2. 点火提前角的确定
点火提前角的控制：
发动机处于怠速工况时，电控 单元根据节气门位置信号(怠速 触点闭合)、发动机转速信号及 空调开关信号，确定基本点火 提前角。
发动机处于非怠速工况时，电 控单元根据发动机转速和节气 门位置信号，从预置存储在 ECU存储器中的数据表中查出 相应工况的基本点火提前角
③修正点火提前角
除了转速和负荷外，其他对点火提前角有重要影
(2)起动后点火提前角的控制
发动机起动后，电控单元对最佳点火提前角的计算 和控制一般按照如下步骤进行：
首先根据G信号和Ne信号确定初始点火提前角(固定 值)，
然后根据发动机转速和负荷确定基本点火提前角，
最后根据有关传感器的信号确定修正点火提前角，
最佳点火提前角：
最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+ 修
可防止爆震，但发动 机输出转矩降低。
影响因素：点火时刻 点火时刻提前，燃烧压力高，容易爆震。
爆震的危害：
➢ 一是爆震破坏发动机的正常燃烧，从而使发动机动力性、 经济性变差，排污加重；
➢ 二是爆震燃烧是在局部产生强烈的冲击波，此波将破坏发 动机汽缸壁上的润滑油膜，使发动机工作条件恶化；
➢ 三是爆震燃烧容易造成发动机过热．使各部机件热负荷增 加，冷却水温度失去控制，时间长后，将会造成冷却水沸 腾而使发动机无法工作。
点火提前角和闭合角的控制 4.2.1 点火提前角的控制
1. 影响点火提前角的因素 （1）起动及怠速点火提前角 （2）发动机转速 （3）发动机负荷 （4）燃料的辛烷值 （5）压缩比 （6）冷却水温度 （7）混合气浓度 （8）进气压力 （9）火花塞数量
2. 点火提前角的确定
点火提前角的控制：
发动机处于怠速工况时，电控 单元根据节气门位置信号(怠速 触点闭合)、发动机转速信号及 空调开关信号，确定基本点火 提前角。
发动机处于非怠速工况时，电 控单元根据发动机转速和节气 门位置信号，从预置存储在 ECU存储器中的数据表中查出 相应工况的基本点火提前角
③修正点火提前角
除了转速和负荷外，其他对点火提前角有重要影
(2)起动后点火提前角的控制
发动机起动后，电控单元对最佳点火提前角的计算 和控制一般按照如下步骤进行：
首先根据G信号和Ne信号确定初始点火提前角(固定 值)，
然后根据发动机转速和负荷确定基本点火提前角，
最后根据有关传感器的信号确定修正点火提前角，
最佳点火提前角：
最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+ 修
可防止爆震，但发动 机输出转矩降低。
影响因素：点火时刻 点火时刻提前，燃烧压力高，容易爆震。
汽车电子电气第04章点火系统
汽车电子电气第04章点火系统
目录
CONTENTS
• 点火系统概述 • 点火系统的主要部件 • 点火系统的控制方式 • 点火系统故障诊断与排除 • 点火系统的发展趋势与未来展望
01 点火系统概述
CHAPTER
点火系统的定义与作用
定义
点火系统是汽车发动机的关键部分， 负责在压缩冲程末期将可燃混合气点 燃，以产生推动活塞下行的动力。
01
点火系统的起源
点火系统的起源可以追溯到20世纪初，当时主要用于汽油发动机的启动
和运行。
02
点火系统的现状
随着汽车工业的发展，点火系统经历了多次技术革新，目前已经实现了
高效、可靠和安全的点火控制。
03
点火系统的组成与工作原理
点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制模块组成，通过高压电击
穿火花塞间隙产生电火花，点燃发动机内的可燃混合气。
原因3
03
发动机过热或积碳过多
点火系统故障诊断方法
方法1
使用诊断工具读取故障码
步骤1
连接诊断工具至车辆诊断接口
步骤2
启动发动机，观察诊断工具显示的故障码及信息
点火系统故障诊断方法
1 2
方法2
检查点火线圈和火花塞
步骤1
拆下点火线圈和火花塞，检查其外观是否正常
3
步骤2
使用万用表测量点火线圈的电阻值，检查是否在 正常范围内
缺点
结构复杂，成本较高，对发动机 的工作条件要求较高。
计算机控制方式
优点
点火时间调整更加精确，对发动机性能影响最小，可以实现 多种复杂的控制策略。
缺点
对发动机的工作条件要求较高，需要较高的技术支持和维护 成本。
目录
CONTENTS
• 点火系统概述 • 点火系统的主要部件 • 点火系统的控制方式 • 点火系统故障诊断与排除 • 点火系统的发展趋势与未来展望
01 点火系统概述
CHAPTER
点火系统的定义与作用
定义
点火系统是汽车发动机的关键部分， 负责在压缩冲程末期将可燃混合气点 燃，以产生推动活塞下行的动力。
01
点火系统的起源
点火系统的起源可以追溯到20世纪初，当时主要用于汽油发动机的启动
和运行。
02
点火系统的现状
随着汽车工业的发展，点火系统经历了多次技术革新，目前已经实现了
高效、可靠和安全的点火控制。
03
点火系统的组成与工作原理
点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制模块组成，通过高压电击
穿火花塞间隙产生电火花，点燃发动机内的可燃混合气。
原因3
03
发动机过热或积碳过多
点火系统故障诊断方法
方法1
使用诊断工具读取故障码
步骤1
连接诊断工具至车辆诊断接口
步骤2
启动发动机，观察诊断工具显示的故障码及信息
点火系统故障诊断方法
1 2
方法2
检查点火线圈和火花塞
步骤1
拆下点火线圈和火花塞，检查其外观是否正常
3
步骤2
使用万用表测量点火线圈的电阻值，检查是否在 正常范围内
缺点
结构复杂，成本较高，对发动机 的工作条件要求较高。
计算机控制方式
优点
点火时间调整更加精确，对发动机性能影响最小，可以实现 多种复杂的控制策略。
缺点
对发动机的工作条件要求较高，需要较高的技术支持和维护 成本。
汽车电气与电子技术---第4章_传统点火系统与电子点火系统
热型到冷型依次用1、2、3、4、5、6、7、 8……11表示。 第三部分为汉语拼音字母或通用符号字母，表 示火花塞派生产品结构特征
实用文档
4.3 无触点电子点火系统
4.3.1 无触点电子点火系统的组成 主要由点火信号发生器、点火器、点火线圈、
分电器和火花塞等组成。
实用文档
无触点电子点火系统的类型
无蓄电池的小型发动机
实用文档
4.1.3 发动机点火系统的基本要求
点火系统应在发动机各种工况和使用条件下， 保证可靠而准确的点火。应满足以下三个基本 要求：
1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压 火花塞电极间产生火花的电压称为击穿电压。
实验表明，发动机在低速满负荷运行时，需要 8～10kV的击穿电压，起动时需要击穿电压最 高可达17kV。为了保证可靠地点火，点火系统 必须具有一定的次级电压储备，大多数点火系 统可提供28kV以上的击穿电压。
实用文档
4.2.3 传统点火系统的主要部件
1.点火线圈 点火线圈按磁路结构形式的不同，一般分为开
磁路式和闭磁路式两种。 开磁路点火线圈在传统点火系统中被广泛采用，
闭磁路点火线圈多用于电子点火系统和微机控 制的点火系统中。
实用文档
（1）开磁路点火线圈
传统的开磁路点火线圈主要由铁心、绕组、胶木盖、 瓷杯等组成。
U 2 W2 U 1 W1
U2
U1
W2 W1
由于次级绕组W2的匝数较多（ W1：W2=300：20000 ， 因而在次级绕组内就感应出15～20kV的互感电动势U2， U2称为次级点火高压 。在高压回路存储电场能：
E2 12C2U22
实用文档
D.次级高压经中央高压线、分火头、各缸高压 分线，分配到火花塞，火花塞电极两端的电压 迅速升高，当电压上升到火花塞的击穿电压时， 火花塞电极间隙就被击穿而产生放电火花，点 燃混合气。
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4.3 无触点电子点火系统
4.3.1 无触点电子点火系统的组成 主要由点火信号发生器、点火器、点火线圈、
分电器和火花塞等组成。
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无触点电子点火系统的类型
无蓄电池的小型发动机
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4.1.3 发动机点火系统的基本要求
点火系统应在发动机各种工况和使用条件下， 保证可靠而准确的点火。应满足以下三个基本 要求：
1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压 火花塞电极间产生火花的电压称为击穿电压。
实验表明，发动机在低速满负荷运行时，需要 8～10kV的击穿电压，起动时需要击穿电压最 高可达17kV。为了保证可靠地点火，点火系统 必须具有一定的次级电压储备，大多数点火系 统可提供28kV以上的击穿电压。
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4.2.3 传统点火系统的主要部件
1.点火线圈 点火线圈按磁路结构形式的不同，一般分为开
磁路式和闭磁路式两种。 开磁路点火线圈在传统点火系统中被广泛采用，
闭磁路点火线圈多用于电子点火系统和微机控 制的点火系统中。
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（1）开磁路点火线圈
传统的开磁路点火线圈主要由铁心、绕组、胶木盖、 瓷杯等组成。
U 2 W2 U 1 W1
U2
U1
W2 W1
由于次级绕组W2的匝数较多（ W1：W2=300：20000 ， 因而在次级绕组内就感应出15～20kV的互感电动势U2， U2称为次级点火高压 。在高压回路存储电场能：
E2 12C2U22
实用文档
D.次级高压经中央高压线、分火头、各缸高压 分线，分配到火花塞，火花塞电极两端的电压 迅速升高，当电压上升到火花塞的击穿电压时， 火花塞电极间隙就被击穿而产生放电火花，点 燃混合气。
第四章_电控发动机点火系统
过热修正的主要控制信号包括冷却 水温度信号（ECT）、节气门开度信号 （TPS）等。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
25
③
空燃比修正：装有氧传感器的电
控汽油喷射系统，其电控单元根据氧 传感器的反馈信号空燃比进行修正。 髓着修正喷油的增加或减少，发动机 转速在一定范围内波动。为了高怠速 的稳定性，在反馈修正油量减少时， 点火提前角相应地增加，如右图所示。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
工作原理：
如左图。点火开关接通 IG2，点火器、点火线 圈和ECU通电，ECU 根据各种传感器输入 的信号，确定出发动 机最佳点火时刻，向 点火器发出触发点火 信号“IGT”，切断初 级电路，使次级绕组 感应出高压电经分电 器送到各缸火花塞。 发动机每点1次火，点 火器向ECU反馈1个点 火确认信号“IGF”， 作为自诊断系统监控 信号。若ECU连续4次 未收到“IGF”信号， 即判定点火系出现故 障。
3.1、初始点火提前角：
为了控制点火正时，电控单元根据上止点位置来确定点火提前角。 在一些微电子控制点火系统中，有些发动机电控单元把G1或G2信号 出现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10°，并以这个 角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火提前角，其大小 随发动机而异。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
无分电器电控点火系统检测：
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
16
1、电压检测 无分电器电压的检测如图所示。
a. 关闭点火开关，拔下点火线圈插头。 b. 用万用表红表笔接2脚，黑表笔表4脚，打开点火开关，测电压值
12V左右。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
17
信号检测
无分电器信号的检测如下图所示。 a. 用发光二极管连接点火模块插头1、4脚测量点火信号。 b. 用同样的方法连接3、4脚，发光二极管也应闪亮。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
25
③
空燃比修正：装有氧传感器的电
控汽油喷射系统，其电控单元根据氧 传感器的反馈信号空燃比进行修正。 髓着修正喷油的增加或减少，发动机 转速在一定范围内波动。为了高怠速 的稳定性，在反馈修正油量减少时， 点火提前角相应地增加，如右图所示。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
工作原理：
如左图。点火开关接通 IG2，点火器、点火线 圈和ECU通电，ECU 根据各种传感器输入 的信号，确定出发动 机最佳点火时刻，向 点火器发出触发点火 信号“IGT”，切断初 级电路，使次级绕组 感应出高压电经分电 器送到各缸火花塞。 发动机每点1次火，点 火器向ECU反馈1个点 火确认信号“IGF”， 作为自诊断系统监控 信号。若ECU连续4次 未收到“IGF”信号， 即判定点火系出现故 障。
3.1、初始点火提前角：
为了控制点火正时，电控单元根据上止点位置来确定点火提前角。 在一些微电子控制点火系统中，有些发动机电控单元把G1或G2信号 出现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10°，并以这个 角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火提前角，其大小 随发动机而异。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
无分电器电控点火系统检测：
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
16
1、电压检测 无分电器电压的检测如图所示。
a. 关闭点火开关，拔下点火线圈插头。 b. 用万用表红表笔接2脚，黑表笔表4脚，打开点火开关，测电压值
12V左右。
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17
信号检测
无分电器信号的检测如下图所示。 a. 用发光二极管连接点火模块插头1、4脚测量点火信号。 b. 用同样的方法连接3、4脚，发光二极管也应闪亮。
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✓ 脉谱图，存于ECU中，试验定 ✓ 对号入座取用
θ
△θ
水温
P
n
怠速时的暖机修正
汽车发动机电控技术
2）β的定量控制策略
日产SR180E（实测）
nβt
800 28.8° 6 1500 36° 4 2000 48° 4 300 72° 4
β （某车型）
β＝C
t ＞4ms β
3000
6000 n
β＝0.024n β＝C
汽车发动机电控技术
2. 微机控制无分电器点火系 2）单独点火方式
无分电器，点火线圈直接与火花塞相连; 无无高压线连接，一体化结构。
汽车发动机电控技术
共用一个点火器
丰田1MZ-FE电控独立点火系统
汽车发动机电控技术
多个点火器：点火线圈独自配用，集成一体。
丰田V6 1MZ-FE电控独立点火系统
汽车发动机电控技术
作业 1. 点火提前角控制系统的组成及主要部件的功用？ 2. 什么是基本点火提前角? 3. 点火提前角的修正内容有哪些? 4. 初级线圈的导通闭合角控制的目的? 5. 什么是有效火花和无效火花？ 6. 爆震现象和危害？ 7. 点火正时爆震反馈原理?
汽车发动机电控技术
汽车发动机电控技术
汽车发动机电控技术
§1 点火系统的功能、组成、类型
传统点火系
普通电子点火系 微机控制点火系
✓ 有分电器 ✓ 无分电器
同时点火方式 单独点火方式
汽车发动机电控技术
§2 点火系统的工作原理
1. 微机控制有分电器点火系
IGT信号：上升沿导通充磁，下降沿截止触发点火；
IGf信号：点火确认信号，此信号无→停喷油；
第4章 电子点火控制系统
§1 点火系功能、组成、类型 §2 点火系统的工作原理 §3 点火系统的控制策略 §4 爆震控制 §5 点火系统的故障诊断技术
汽车发动机电控技术
§1 点火系统的功能、组成、类型
电能→磁能预存，在恰当时刻磁能→电能→热能→火花。
预存 恰当
存多长时间 ？ 什么时间 ？
β角控制 θ角控制
误点火
✓ 形成：VT导通瞬间→U2≈1.5～2 KV
✓ 预防
串入高压二极管 D 高压回路中预留3～4㎜气隙
﹣
吸 压功
﹢
VT
D
＊？
汽车发动机电控技术
ECU
点火器
1、4-输入电路；2-稳压电源；3-微处理器；5-闭合角控制电 路；6-IGF信号发生器；7-汽缸鉴别电路；8、9、10-驱动电 路；11-点火线圈；12-火花塞
14
汽车发动机电控技术
奥迪轿车5缸发动机单独点火系
汽车发动机电控技术
§3 点火系统的控制策略
控制策略
1. 确定θ和β的大小，定量控制策略 2. 实现θ和β的控制，执行控制策略
汽车发动机电控技术
1. θ和β的定量控制策略 1）θ的定量控制策略 θ—实际角，最终、最佳 θ0—初始角，固定，由装配关系自然形成，通常为5°～10° θP —基本角，工况，预存于ECU、取用 △θ—修正角，实际状况修正
t ＝4ms
t ＜4ms
电压修正
通常闭合时间 t→4～6ms
β＝（n／60×103）×360×t ＝6×10﹣3×n t °
U
β＝ f（n，u）,即β的特性场预存于ROM中。 汽车发动机电控技术
汽车发动机电控技术
§4 爆震控制
1. 爆震 机理：火焰中心传播、无序自燃、非正常燃烧
危害 因素
发动机振动
传感器振动
压电元件输 出电压
汽车发动机电控技术
磁致伸缩式（共振型）
原理：发动机振动→铁心振动→线圈产生电压，爆震时发
生谐振，输出电压最大。
汽车发动机电控技术
3. 爆震传感器故障诊断
ECU将各缸θ↓约15°
可靠耐久，不易失效，易物理损伤
力矩适中
爆震传感器失效
✓ 小→灵敏度↓→θ偏大→易爆震 ✓ 大→灵敏度↑→θ偏小→远离爆震
✓ 过热：零件熔损 ✓ 振动↑、噪音↑：零件损坏 ✓ 排放↑、油耗↑、Pe↓
✓ 燃油、 压缩比 、燃烧室温度、结构 ✓ 负荷：负荷↑→爆震↑ ✓ θ角： θ角↑→爆震↑，最敏感、有效
爆震控制 ✓ 原因：爆震有害，无爆震无效率，临界点最佳 ✓ θ闭环控制：无爆震→渐↑θ→爆震→渐↓θ
问题：？爆震→电信号→ECU
启动模式：θ =θ0
运行模式：θ =θ0＋θP ＋△θ
汽车发动机电控技术
启动模式
1. θ =θ0 ，例如，丰田IG－GEL发动机θ = 10° 2. θ随水温调整，例如，日产ECCS系统。
θ
30 20 10
﹣20 0 20 40 60 80 水温
日产ECCS系统
汽车发动机电控技术
运行模式：θ =θ0＋θP ＋△θ
产生高压 1 原理 2
点燃混合气
汽车发动机电控技术
θ
点火系与四冲程的时序关系
β
θ β
汽车发动机电控技术
θ控制 β控制
I1
点火时刻控制 !？ 点火能量控制 !？
t（ms）
汽车发动机电控技术
§1 点火系统的功能、组成、类型
传 感 器
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. 高压线 8. 火花塞
只需判活塞位置，不需判缸序。
ECU
点火器
丰田4A-GE发动机有分电器点火系统
汽车发动机电控技术
分电器盖和转子
点火线圈
ECU
点火器
转速表
蓄 电 池
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系
汽车发动机电控技术
2. 微机控制无分电器点火系
1）同时点火方式
两个同位缸串联于次级绕组；
有效点火、无效点火。
动力下降
汽车发动机电控技术
桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机 爆震传感器电路连接
ECU
万用表检测
✓ 静态电阻：R12＞ 1 MΩ ✓ 线路检测：R线＜ 0.5Ω ✓ 动态信号：U12→在0.3～0.4V间波动
汽车发动机电控技术
示波器检测: ✓ 木槌敲击缸体→波形输出 ✓ 随车检测:负载和转速↑→振幅和频率↑
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2. 爆震传感器 1）作用
爆震传感器
ECU
点火
无爆震，提前 有爆震，推迟
临界点
汽车发动机电控技术法 3. 燃烧噪音法
共振型
✓ 磁致伸缩式 ✓ 压电式
非共振型：压电式
汽车发动机电控技术
3）结构原理 压电式（非共振型） 原理：晶体受力→电压，电压与外力成正比