点火电子控制系统控制过程
电子点火器的工作原理
电子点火器的工作原理
电子点火器是一种用于点燃内燃机燃料的装置，它通过电子控
制来实现点火，相比传统的机械点火器，电子点火器具有更高的精
准度和稳定性。
本文将详细介绍电子点火器的工作原理。
电子点火器主要由以下几个部分组成，电源系统、传感器系统、控制单元和点火系统。
首先，电源系统为整个点火器提供电能，保
证其正常工作。
传感器系统用于感知发动机工作状态，包括曲轴位置、气缸压力等参数。
控制单元根据传感器系统获取的信息，计算
最佳点火时机，并控制点火系统进行点火。
在点火过程中，控制单元会根据传感器系统获取的信息，计算
出最佳的点火时机，并向点火系统发送信号。
点火系统接收到信号后，会在适当的时机产生高压电流，通过点火线圈将电流传递给火
花塞。
火花塞接收到高压电流后，产生强烈的火花，点燃混合气体，从而完成点火过程。
电子点火器的工作原理可以总结为，通过传感器系统感知发动
机工作状态，控制单元计算最佳点火时机，点火系统产生火花点燃
混合气体。
整个过程通过电子控制实现，具有高精准度和稳定性。
与传统的机械点火器相比，电子点火器具有以下优点，首先，电子控制可以根据发动机工作状态实时调整点火时机，使点火更加精准。
其次，电子点火器可以实现多次点火，从而提高燃烧效率，减少尾气排放。
最后，电子点火器的稳定性更高，工作寿命更长。
总的来说，电子点火器通过电子控制实现精准的点火，提高了发动机的燃烧效率和稳定性，是现代内燃机不可或缺的重要部件。
希望通过本文的介绍，读者能对电子点火器的工作原理有更深入的了解。
汽车发动机汽油机的点火控制原理与检修
• 三、电子控制点火系统的控制过程
• 点火提前角控制过程和点火导通角控制过程。桑塔纳2000GSi为 例。设发动机判缸信号在第1缸上止点前BTDC88°时产生、曲 轴转速 2000r/min时最佳点火提前角为上止点前BTDC30 °曲轴 转角。
• 1.点火提前角的控制
• 由CMP和CKP结构原理可知，CMP产生的判缸信 号下降沿输入ECU时，表明第1缸活塞处于压缩上 止点前BTDC88°位置。当ECU接收到判缸信号下 降沿后，将对CKP输入的转速与转角信号进行计数。 计数开始时的信号称为基准信号，由ECU内部电路 控制，曲轴每旋转180°产生一个基准信号。因为 CMP第一个凸齿信号在判缸信号下降沿后约7°时 产生，所以基准信号对应于第1缸活塞压缩上止点 前BTDC81°位置。 • 点火提前角的大小直接影响点火性能，提前角过大 会导致发动机产生爆震，提前角过小又会导致发动 机过热，所以必须精确控制，一般精确到1°。桑 2000GSi型轿车CKP凸齿和小齿缺信号均占3°曲 轴转角，因此需要将CKP信号转换为 1°信号。
• 二、电子控制点火系统点火提前角的确定
• 汽油发动机的可燃混合气在气缸内燃烧不是瞬时完成的，需要先经诱 导期，然后才能进入猛烈的明显燃烧期。因此，要使发动机发出最大 的功率，混合气不应在压缩冲程上止点处点火而应适当地提早一些。
• 通常把发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前角称为 最佳点火提前角。
有些发动机是共用1个具有多个功率管的点火器其中的每个功率管分别控制一个点火线圈有的发动机各缸的点火线圈分组共用若干个点火器如奥迪4气门5缸发动机5个点火线圈分别接到两个点火器上其中一个点火器控制3个缸的点火另一个点火器则控制2个缸的点火汽车实训教研室编点火系统采用单独点火方式时每一个气缸都配有一个点火线圈并安装在火花塞上方
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。
发动机点火系统工作原理
发动机点火系统工作原理
发动机点火系统是车辆发动机正常运转的关键部分之一，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 点火器件：点火系统中的点火器件通常是火花塞，它由中心电极、侧电极和绝缘体组成。
电流从火花塞的中心电极流向侧电极，当电流达到一定程度时，通过空气和燃油的混合物形成火花，从而实现点火。
2. 点火控制模块：点火系统中的点火控制模块通常是一种电子设备，它会通过控制电流的大小和时间来触发点火。
在发动机工作周期中的适当时刻，点火控制模块会向点火器件发送电流。
3. 点火信号传递：点火控制模块通常会根据发动机的转速、负载和温度等参数，生成合适的点火信号。
这些信号会通过发动机控制单元（ECU）或其他电子设备传递给点火器件。
4. 点火顺序：点火系统需要按照正确的顺序点燃车辆的各个气缸。
在传统的分布式点火系统中，每个气缸都配备有一个火花塞，点火控制模块会根据发动机的工作顺序依次触发火花塞。
5. 点火能量管理：点火系统需要根据不同的工作负载和转速来管理点火能量。
例如，在低速和低负载时，点火系统需要提供较小的能量以保证燃烧的稳定性。
而在高速和高负载时，需要提供更强的点火能量来确保燃烧的完全性。
通过以上步骤，点火系统能够在正确的时机点燃气缸内的混合
物，从而促使汽车发动机正常运转。
点火系统的工作可靠性和性能直接影响着发动机的功率输出和燃油效率。
因此，对于发动机点火系统的维护和调整非常重要。
简述点火系统的工作过程
简述点火系统的工作过程
点火系统是发动机启动和运行的关键部件之一，它的主要功能是在正确的时机产生高压电火花，将点火能量传递到燃烧室，使混合气体点燃，推动活塞运动。
点火系统的工作过程大致可以分为以下几个步骤：
1. 点火开关打开：当驾驶员打开点火开关时，电流从电瓶通过引擎控制单元（ECU）流入点火线圈。
2. 点火线圈充电：点火线圈是一个变压器，它将较低电压的电流（12伏特）转换为高电压（几万伏特），这是点火所需的
能量。
当电流通过点火线圈时，它会在绕组中产生磁场。
3. 触发电压脉冲：ECU感知到活塞的位置和运动速度。
当活
塞接近顶部时，ECU会发送一个触发电压脉冲，用于控制点
火时间。
4. 产生电火花：当ECU发送触发脉冲时，它会终止点火线圈
充电，并迅速切断电流。
这一突然的中断会产生一个瞬时的高压脉冲，使电流通过点火塞，产生电火花。
5. 传递电火花到燃烧室：电火花通过点火塞的中心电极跳过至地电极，然后传递到燃烧室中的混合气体。
6. 点燃混合气体：电火花在燃烧室内释放能量，点燃混合气体。
燃烧过程产生高温和高压气体，推动活塞运动。
以上就是点火系统的基本工作过程。
总的来说，点火系统通过控制电流和电压的变化，确保在正确的时机产生高压电火花，从而实现发动机的正常启动和运行。
电控点火系统控制内容
电控点火系统控制内容电控点火系统是一种现代化的点火系统，它利用电子设备来控制发动机的点火时机和点火能量，从而提高发动机的性能和效率。
本文将介绍电控点火系统的工作原理、功能和优势。
电控点火系统是由几个关键部件组成的，包括车载计算机（ECU）、触发模块、点火线圈和传感器。
车载计算机是系统的控制中心，负责收集和分析各种传感器数据，并根据实时的运行状态决定点火时机和点火能量的调整。
触发模块负责产生点火信号，并将信号传递给点火线圈，点火线圈则将高压电流转化为高压电火花，点燃混合气体。
电控点火系统的工作原理是通过车载计算机实时监测和分析发动机的运行状态，包括转速、负荷、空气温度、冷却液温度、进气压力等参数。
根据这些参数，系统可以计算出最佳的点火时机和点火能量，以提供最佳的性能和燃烧效率。
系统还可以根据驾驶员的需求和行驶条件进行调整，以实现更好的驾驶体验。
电控点火系统具有多种功能，包括点火时机的自适应调整、点火能量的调整、点火故障诊断和热度管控。
点火时机的自适应调整是通过系统对发动机运行状态的实时监测和分析，以确保点火时机始终处于最佳状态。
点火能量的调整是根据不同的驾驶需求和行驶条件，对点火能量进行自动调整，以提供更好的动力和燃烧效率。
点火故障诊断是系统的一个重要功能，它可以自动检测点火系统的故障，并提供相应的故障代码和警告信息，以方便维修和排除故障。
热度管控则是通过调整点火能量和点火时机，以有效控制发动机的温度和排放，从而实现更好的环保性能。
电控点火系统相比传统的机械点火系统具有很多优势。
首先，电控点火系统可以实现更精准的点火控制，提供更好的燃烧效率和动力输出。
其次，电控点火系统具有更好的适应性和稳定性，可以根据不同的驾驶需求和行驶条件进行自动调整，以提供最佳的驾驶体验。
此外，电控点火系统还具有更高的可靠性和故障诊断能力，并且可以及时提供故障代码和警告信息，方便维修和排除故障。
总结起来，电控点火系统是一种先进的点火技术，它通过电子设备的控制和调整，可以实现更好的燃烧效率和驾驶性能。
3.2 电控点火系统的结构与检修
（4）检测高压连接导线电阻 用万用表20kΩ量程测量高压导线两端电阻，应在0.5-3kΩ之间 （5）检测点火系统低压电路 以丰田卡罗拉轿车为例
图 3-2-16 测量点火控制信号IGT电压
图 3-2-17 测量输入电源+B电压
① 测点火信号IGT 电压 检测条件：起动发动机 万用表量程：直流20V 检测方法：如图3-2-16所示 检测参数：0.1-4.5V
3.2 电控点火系统的结构与检修
任务导入：
汽车在日常使用中，点火系统不正常使发动机不工作或 不能正常工作占了很大的成分，点火系统无高压电火花、火 花弱等会使发动机出现以下故障：
不能启动；难启动；怠速不良；加速不良；容易熄火。
作为汽车维修企业的技术人员、维修人员，必须熟悉电 控点火系统结构、原理、检修方法，否则，很难按质按量完 成汽车维修任务。
Hale Waihona Puke 3）正常情况 电火花呈蓝白色、 集中、连续，有明显跳火声。
图3-2-11 电控点火系统跳火试验
（2）火花塞的检查 1）观察电极颜色 如图3-2-12所示 正常颜色：褐色或米黄色； 不正常颜色：黑色、乌黑色、白色。
图 3-2-12 正常与不正常的火花塞颜色
2）测量、调整火花塞电极间隙 测量方法：如图3-2-13所示。 调整方法：如图3-2-14所示。 正常间隙：0.6-0.8mm。
一、电控点火系统的结构、类型及基本工作原理
1.结构 如图3-2-1所示，电控点火系统 一般由传感器、ECU、点火控制器、 点火线圈、分电器和火花塞构成 。
图 3-2-1 电控点火系统的基本构成
2.电子控制点火系统的类型 （1）有分电器点火系统（现在汽车已基本不用） （2）无分电器点火系统 （现在汽车普遍采用这种点火类型） 无分电器点火系统又分同时点火和独立点火两种类型。 1）同时点火系统 现以奇瑞东方之子B11车系和桑塔纳轿车点火系统为例，同时点火系 统点火电路如图3-2-2、3-2-3所示。
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三．总线
（1）数据总线
数据总线：主要用于传递数据和指令，担负中央 处理器与外部元件之间的数据传输。数据总线由 若干根导线组成，导线数与数据的位数是一一对 应的。
（2）地址总线
地址总线：用于传递地址码，中央处理器通过它 把二进制地址码存入寄存器。总线传输的信号能 够认出所需存储信息在寄存器中的确切位置。在 微机总线上，各器件之间的通讯主要是靠地址码 准确地进行联系。例如需要对存储器内某单元进 行存储或读出数据时，必须先将该单元的地址码 送到地址总线上，然后再送出写入或读出的指令， 才能完成操作。
（三）系统软件(Software) 软件在控制系统中起着控制决策的作用。 系统软件包括各种控制程序、喷油量脉谱 图及点时提前角脉谱图的查询及计算、各 种工况对喷油脉宽及点火提前角的修正等。
各种控制程序采用多模块化结构，即把一 个完整的控制程序分成若干个功能相对独 立的程序模块，每个程序模块相对独立、 又相互联系，共同完成控制功能。其优点 是便于设计、调试、修改及功能的扩充。
举例：点火提前角脉谱图
点火提前角三 维脉谱图
喷油量三维脉 谱图
（四）故障自诊断系统
车用微机系统自诊断系统的工作原理
（五）安全保险功能和后备系统
第六章 发动机电子控制系统控制过程
第一节 喷油控制 第二节 怠速控制 第三节 微机控制点火系统
第一节 喷油控制
二、 ECU的组成
(一)输入回路
输入回路的作用是对各个传感器和开关的输入信 号进行初步处理，例如整形、滤波等，以便发动 机控制电脑能准确识别发动机的运行状态。 一般情况下，输入发动机控制模块的传感器信号 有数字和模拟信号。
模拟信号 A(Analog)
数字信号 D(Digital)
(二)A／D转换器(模拟／数字转换器)
电子控制单元ECU是发动机电控系统的核心。它所具备的基 本功能如下： 1）接受传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考 电压。 2）存储、计算、分析处理信息；计算输出值所用的程序； 存储该车型的特征参数；存储运算中的数据（随存随取）、 存储故障信息。 3）运算分析。 4）输出执行命令。 5）自我修正功能（自适应功能或自学习功能）。 ECU不仅用来控制燃油喷射系统，同时还具有点火提前角控 制、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、自诊断、 失效保护和备用控制系统等多项控制功能。
A/D转换器的作用是将某些传感器的模拟信号转 变成数字信号输送给发动机控制电脑。
A/D转换电 路示意图
信号放大电路
(三)微型计算机
微型计算机是发动机运行的大脑，它采集各传 感器的信号，经过比对计算后，把结果输送
给 执行元件的驱动电路，以便进行喷油器脉冲
宽 度的控制、点火提前角的控制等等。 发动机控制用微型计算机主要组成部分有： 中央处理器（CPU）； 数据存储器（RAM、ROM）； 输入输出接口（I/O）。
闭环控制模式
闭环控制又叫反馈控 制，是指在开环控 制的基础上，增加 了反馈环节(设置某 些传感器检测控制 的结果)，把受控系 统的状态或执行结 果返送给施控系统 ，以影响信号的改 变，用以调整未来 执行器的动作。反 馈控制系统是按偏 差原理进行控制的 。
闭环控制的示意图
(二)发动机的运行模式
一般发动机的运行模式可分为点火开关接通、 起动、暖车（高怠速）、怠速、巡航、加速、 减速、大开节气门和点火开关关闭等八个运行 模式
1．中央处理器(CPU)
中央处理器是整个控制系统的核心，所有的数据 都要在CPU内进行运算。CPU是按照一定的频率 进行工作，当驾驶员打开点火开关后，CPU和其 他电路一起工作。
2．存储器（RAM、ROM）
存储器主要是用来储存信息资料。 存储器一般分为两种： 一种是能读出也能写入的存储器叫随机存储器
发动机控制模块:
发动机电子控制系统的 核心部件，实际上是一 个微型计算机，一方面 从传感器接收发动机的 工作信号，另一方面完 成对这些信号的处理， 并发出相应指令来控制 执行器的正确动作。
一 、 发 动 机 控 制 模 块 （ ）
ECU
一、ECU（Electronic Control Unit）功能
(四)输出回路
输出回路为微机与执行器 之间建立联系的一部分装 置。它将微机发出的决策 指令，转变成控制信号来 驱动执行器工作。输出回 路一般起着控制信号的生 成和放大等功能。微机输 出的是数字信号，而且输 出的电流很小，用这种信 号一般不能驱动执行器工 作，需要输出电路将其转 换成可以驱动执行器工作 的控制信号，如喷油器驱 动信号、点火控制信号、 燃油泵控制信号等。
（3）控制总线
控制总线：CPU可以通过它随时掌握各器件的状态 ，并根据需要随时向有关器件发出控制指令。
四、发动机控制模块的运行模式
(一)发动机开环和闭环控制状态
开环控制模式
开环控制，是指发动机控制模块将根据传感器 的信号控制执行器的工作，执行器对发动机的 控制结果不再送回发动机控制模块并形成反馈 控制的直链控制方式。即在发动机控制模块和 发动机两个系统之间没有反馈环节。在开环工 作状态下，汽油的喷射量和点火正时都是根据 实验优化程序而决定的，本身没有补偿损失和 失效补偿的能力，也不能根据执行结果对原先 的控制进行修正，所以它不能检测控制后是否 达到了真正的目标，也不能纠正自身控制产生 的相对误差。
RAM（Random Access Memory）； 另外一种是只能读出的存储器叫只读存储器（
Read Only Memory）。
几种新的存储器 （1）可编程只读存储器（PROM）； （2）可擦除可编程只读存储器（EPROM），包括紫
外线擦除和电力擦除两种。
3．输入与输出接口(I／0)
输入和输出接口是发动机控制模块和信号输入装 置（传感器和信号开关）、信号输出装置（执行 元件）之间进行信息交流的控制电路。输入、输 出接口是微机控制系统不可缺少的部分，它起着 数据缓冲、电平匹配、时序匹配等多种功能。