点火电子控制系统控制过程
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
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
简述微机控制点火系统的工作原理
简述微机控制点火系统的工作原理
微机控制点火系统是一种由微机控制的车辆点火系统，工作原理如下：
1. 传感器检测：微机控制点火系统首先接收来自各种传感器（如水温传感器、氧气传感器、曲轴位置传感器等）的信号。
这些传感器监测车辆各个方面的状态，如发动机温度、空气质量、车速等。
2. 数据处理：微机控制器接收到传感器发送的信号后，将这些数据进行处理和分析。
它根据预设的点火策略和各种参数，计算出最佳的点火时机、燃油喷射量和点火时燃油喷射持续时间等参数。
3. 点火控制：微机控制器发送相应的指令给点火系统，控制点火时机和点火能量。
它通过控制点火线圈的通断，触发点火火花塞，在气缸内点燃混合气体。
点火系统通常由点火线圈、点火模块、火花塞和高压电缆组成。
4. 循环迭代：微机控制点火系统以非常高的频率进行数据采集、处理和控制，以保持发动机的最佳工作状态。
它不断地检测和调整点火时机，以适应不同工况下的发动机需求。
微机控制点火系统工作原理简单来说就是通过传感器采集数据，经过微机控制器的处理和分析，控制点火时机和点火能量，以实现发动机的高效工作。
这种系统可以实时调整点火时机和燃
油喷射量，提高发动机的燃烧效率和动力性能，减少排放和能耗。
发动机启动与点火系统控制教案
图8-1 电点火的工作原理
8-2 气体的冲击电离过程
电点火的工作原理： 1．电点火的工作原理：
影响击穿电压的因素： B. 影响击穿电压的因素： 气体密度： 其他因素不变的条件下， 气体密度 ： 其他因素不变的条件下 ， 气 体密度越大，击穿电压越高； 体密度越大，击穿电压越高； 电极间隙： 其他因素不变的条件下， 电极间隙 ： 其他因素不变的条件下 ， 击 穿电压与电极间隙成正比； 穿电压与电极间隙成正比； 电极温度： 在电极间隙和混合余气系数 电极温度 ： 不变的条件下， 电极温度升高时， 密度减小， 不变的条件下 ， 电极温度升高时 ， 密度减小 ， 击穿电压降低； 电极温度降低时， 击穿电压降低 ； 电极温度降低时 ， 击穿电压 升高。 升高。 混合气的余气系数： 混合气的余气系数 ： 用富油混合气工作 击穿电压降低； 用贫油混合气工作时， 时 ， 击穿电压降低 ； 用贫油混合气工作时 ， 击穿电压升高 。
D1的功用： 的功用：
保护晶体管高压产生器， 保护晶体管高压产生器，防止 电源极性接反时损坏晶体管。 电源极性接反时损坏晶体管。
3．典型点火装置的工作原理
C.高能点火器 C.高能点火器
的功用： 高阻值电阻R3的功用： 并联， 与储能电容C并联，为点火装置 停止工作后放掉储能电容器上的剩 余电荷提供通路， 余电荷提供通路，以免电容器上仍 有高压电而危害维修人员的安全。 有高压电而危害维修人员的安全。
图8-3 磁电机的组成
3．典型点火装置的工作原理
A．磁电机
原理：磁电机产生高压电分为两步： 原理：磁电机产生高压电分为两步： 第一步：产生低压电； 第一步：产生低压电； 第二步：把低压电变成高压电。 第二步：把低压电变成高压电。
3．典型点火装置的工作原理
第四章 电控发动机点火系统
21
3.2 基本点火提前角：
发动机正常运转时，电控 单元按怠速工况和非怠速 工况两种情况，确定基本 点火提前角。 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，如右图所示。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
22
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，从预置在储存器中的数据表中查出相应的基本点火提前角，如下 图所示。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业） 7
4.2.1 有分电器的电控点火的结构
凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器CKP 爆震传感器KS E C U 点火器 点火线圈 分电器
混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气
火花塞
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
24
②过热修正： 发动机处于正常运行 过热修正： 工况时（怠速触点断开），若冷却水温 度过高，为了避免产生爆震，应将点火 提前角推迟。发动机处于怠速工况时 （怠速触点闭合），若冷却水温度过高， 为了避免发动机长时间过热，应将点火 提前角增大。过热修正值的变化规律如 右图所示。 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。
13
4.4.2单缸独立点火系统工作原理 单缸独立点火系统工作原理
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
14
4.4.3单缸独立点火系统车型举例 单缸独立点火系统车型举例
现在的汽车大多采用无分电器式单缸独立点火， 点火线圈和点火模块继承在一起。 例如：奇瑞QQ、Passat B5、Audi A6 、东风雪 铁龙、别克君悦、丰田凯美瑞等。
计算机点火系统
图8-37
下午3时36分
开环、闭环控制方式框图
新星中等专业学校 19
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。低标号燃油，点火过早等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏 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。
图8-39
爆震传感器结构图
下午3时36分
新星中等专业学校
21
③ 通电时间的控制： 导通角即前述的闭合角，它主要影响点火线圈初级绕组的通电时间和点火线圈的储存能量，而点火 线圈通电时间和储存能量取决于发动机转速和蓄电池的供电电压。控制原理框图如图8-40所示。在发动 机转速上升和蓄电池电压下降时，延长初级线圈的通电时间，即相当于闭合角加大，防止初级线圈储能 下降，确保点火能量（电压×电流×持续时间）。
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
下午3时36分 新星中等专业学校 15
微机控制单元确定修正点火提前角时主要包括：暖机修正、怠速稳定性修 正、过热修正、空燃比（氧传感器信号）、反馈修正和爆震反馈修正。
下午3时36分
新星中等专业学校
16
（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。
汽车点火系统-图文详解
• 传统点火系统由于存在产生的高压电比较低、高速时工作不可靠、使 用过程中需经常检查和维护等缺点， 目前已被电子点火系统和微机 控制点火系统所取代。
• ２． 电子点火系统
上一页 下一页 返回
第一节 点火系统概述
• 电子点火系统以蓄电池和发电机为电源， 借助点火线圈和由半导体 器件（晶体三极管）组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高 压电， 再通过分电器分配到各缸火花塞， 使火花塞两电极之间产生 电火花， 点燃可燃混合气。
• 点火系统是汽油发动机重要的组成部分， 点火系统的性能良好与否 对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。
• 二、点火系统的发展与类型
• 点火系统作为汽油发动机必不可少的组成部分， 伴随着汽车技术的 发展而不断完善， 并达到了很高的水平。
• １８８６ 年， 第一辆以四冲程内燃机为动力的汽车使用的是磁电机 点火系统。这种点火装置依赖于自身的发电来提供电能， 能满足单 缸或双缸汽油发动机的点火要求， 但对于运行平稳性和动力性要求 更高的多缸汽油发动机则不能适应。
• 普通电子点火系统按有无断电器触点又分为有触点式电子点火系统（ 或晶体管辅助点火系统） 和无触点式电子点火系统两种， 如图３ － ２ （ａ） 和图３ －２ （ｂ） 所示。
上一页 下一页 返回
第一节 点火系统概述
• 其中， 有触点式电子点火系统是电子点火系统发展的早期产品， 是 为了解决传统点火系统断电器触点烧蚀的问题， 而采用大功率晶体 管来控制电流较大的初级线圈电路的通和断， 将断电器触点放在控 制晶体管导通与截止的基极电路中， 由于基极电路电流较小， 所以 触点不容易烧蚀。伴随着电子技术的发展， 这种有触点式电子点火 系统早已不再应用。
点火正时控制
2．点火正时控制点火正时控制系统的结构如图13-45所示。
电控单元根据检测到的发动机转速信号、进气歧管绝对压力信号、节气门位置信号、蓄电池电压信号及T端子信号等确定出最佳点火提前角。
图13-45 点火正时控制系统（1）发动机起动时发动机起动时，进气歧管压力很不稳定，不能用它来决定点火提前角。
此时，采用固定的点火提前角，即上止点前5°，这就是初始点火提前角。
此值在发动机怠速工况时，让T 端子短路后进行调整。
（2）发动机起动后发动机起动后，点火提前角由下式计算，即：a= a0+ a t + a i + a a式中a-点火提前角；a0-基本点火提前角；a t-冷却液温度修正值；a i-提高怠速稳定性修正值；a a-过渡工况修正值。
1）基本点火提前角。
怠速状态时，基本点火提前角由转速决定，其特征曲线如图13-46a 所示。
图13-46 基本点火提前角的特征曲线当从非怠速工况转为怠速工况时，为减少车辆振动，在一定条件下，基本点火提前角取固定值。
部分负荷时，基本点火提前角由进气歧管压力和发动机转速决定，其特征曲线如图13-46b所示。
在大负荷工况时，基本点火提前角由发动机转速决定，其特征曲线如图13-46c所示。
2）冷却液温度修正值。
发动机运转过程中，当冷却液温度和进气歧管压力超过规定值时，适当减少点火提前角，以防止产生爆震。
其特征曲线如图13-47所示。
图13-47 冷却液温度修正值的特征曲线3）提高怠速稳定性修正值。
怠速工况下，当ECU从分电器检测到的发动机转速比规定值有下降趋势时，立即增加一些点火提前角；有上升趋势时，则减少一些点火提前角，以稳定怠速运转，其特征曲线如图13-48所示。
图13-48 提高怠速成稳定性修正值的特征曲线4）过渡工况修正值。
电控单元根据检测到的进气歧管压力变化率，判断出加速状态的急缓程度，适当推迟点火时间，以防止产生爆震，其特征曲线如图13-49所示。
图13-49 过渡工况修正值的特征曲线（3）点火线圈通电时间控制电控单元根据检测到的发动机转速信号和蓄电池电压值信号，从储存的数据中搜寻出点火线圈一次绕组通电时间，指令点火器工作。