电控点火系统
电控点火系统课程设计
电控点火系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电控点火系统的基本组成和原理，掌握其主要部件的功能与相互关系。
2. 学生能够描述电控点火系统的几种常见故障及其原因，并掌握相应的诊断方法。
3. 学生能够阐述电控点火系统对汽车性能的影响，了解其在我国汽车排放标准中的作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析实际案例中电控点火系统的问题，并提出合理的解决方案。
2. 学生能够熟练使用相关检测设备，对电控点火系统进行检测和故障排除。
3. 学生能够通过团队合作，完成电控点火系统的拆装、调试和维修任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车维修行业的兴趣，激发他们学习汽车技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，提高他们的职业素养。
3. 增强学生的环保意识，使他们认识到电控点火系统在节能减排中的重要性。
课程性质：本课程为汽车运用与维修专业课程，侧重于电控点火系统的理论知识和实践技能。
学生特点：学生为高中阶段学生，具备一定的汽车基础知识，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学方法和策略，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电控点火系统的相关知识，为今后从事汽车维修工作奠定基础。
二、教学内容1. 电控点火系统概述- 系统组成与原理- 各部件功能及相互关系2. 电控点火系统的工作原理与控制策略- 点火时机与控制- 点火能量的产生与分配- 常见电控点火系统的类型及特点3. 电控点火系统的故障诊断与排除- 故障类型及原因分析- 故障诊断流程与方法- 故障排除技巧与实践4. 电控点火系统的检测与维修- 检测设备的使用方法- 系统部件的检测与更换- 维修实例分析与操作5. 电控点火系统与汽车性能的关系- 点火系统对发动机性能的影响- 点火系统在排放控制中的作用- 节能减排措施及案例分析教学内容安排与进度：第一周：电控点火系统概述及系统组成与原理第二周：电控点火系统的工作原理与控制策略第三周：电控点火系统的故障诊断与排除第四周：电控点火系统的检测与维修第五周：电控点火系统与汽车性能的关系本教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生掌握电控点火系统的知识体系，提高实际操作能力。
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。
第七章(3) 汽油机电控点火系统
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5．起动后基本点火提前角的确定
发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门
位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传 感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A／ C信号）确定基本点火提前角。 发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的 进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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3．点火线圈的恒流控制
由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。 为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点 火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。 恒流的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出 回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形 成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反 馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而 实现恒流控制。
1、爆燃传感器 2、ECU 3、其他传感器 4、点火器和点火线圈 5、分电器 6、火花塞
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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3 电控点火系统主要元件的构造与维修
一、点火器 二、点火线圈 三、分电器 四、爆燃传感器
五、点火控制电路
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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一、点火器
功能：根据ECU的
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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1.独立点火方式 特点是每缸一 个点火线圈，即点 火线圈的数量与气 缸数相等。
1、点火线圈 2、火花塞 3、点火器 4、ECU 5、各种传感器
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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2.同时点火方式
特点：点火 线圈的数等于气 缸数的一半。
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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。
电控点火系统的工作原理
电控点火系统的工作原理随着汽车行业的不断发展，传统的分电器点火系统已经被电控点火系统所取代。
电控点火系统使用电子化的控制方式，能够提高汽车的性能、燃油效率和排放水平。
本文将详细介绍电控点火系统的工作原理。
一、电控点火系统的基本组成部分电控点火系统主要包括以下几个重要的组成部分：1. 发动机控制模块(ECM)发动机控制模块(ECM)是电控点火系统中最核心的组件。
它能够控制整个电控点火系统的工作，监测发动机运转状态，根据实时数据进行计算处理，并控制点火时间和点火角度。
发动机控制模块(ECM)是电控点火系统中的大脑，其涉及的算法和控制逻辑决定了电控点火系统的技术水平和性能优劣。
2. 发电机发电机是产生电力的核心装置。
它主要负责给整个电控点火系统供电，同时还能够充电电池。
发电机的输出电压和电流应该满足整个电控点火系统的工作需求，发电机及其输出电路的电路设计非常重要。
3. 点火线圈点火线圈是电控点火系统中相当重要的一个装置，其作用是将发电机产生的低电压电流转化为高电压电流来驱动点火塞产生火花，从而点燃混合气。
点火线圈的质量和性能对整个电控点火系统的工作稳定性和燃油效率影响非常大，因此必须选用质量好且性能稳定可靠的点火线圈。
4. 点火塞点火塞是电控点火系统中最常用的一个点火器件。
它通过产生火花引燃混合气，在发动机燃烧室内产生爆炸推动活塞运动。
点火塞的质量和性能也对整个电控点火系统的工作稳定性和燃油效率影响非常大，因此必须选用质量好且性能稳定可靠的点火塞。
5. 传感器传感器是电控点火系统中监测发动机运转状态的重要装置。
它主要收集发动机的相关数据传输给发动机控制模块(ECM)，让ECM根据实时数据进行计算处理，一遍调整点火时间和点火角度，从而控制整个电控点火系统的工作稳定性和燃油效率。
6. 点火信号线点火信号线在电控点火系统中起到一个非常重要的作用，它负责传输点火信号，将点火塞点燃的时间点传递给发动机控制模块(ECM)，让其根据实时数据进行计算和调整。
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。
电控点火系统的组成和各组成的作用
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1. 点火控制模块。
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点火提前角的修正
• 不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修 正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角 法两种 。 • 主要修正项目有： • （1）水温修正；
•
•
（2）怠速稳定修正；
（3）空燃比反馈修正。
水温修正 水温修正又可分为 暖机修正和过热修 正。 发动机冷车起动 后的暖机过程中， 随冷却水温的提高 ，混合气的燃烧速 度加快，燃烧过程 所占的曲轴转角减 小，点火提前角也 应适当减小，如右 图所示。
无分电器点火系统
1．同时点火方式（浪费火花的点火方式）
双缸同时点火方式示意图 （a）双缸点火时的放电电路；（b）高压二极管的作用；（c）4缸发动机的两个点火 线圈
无分电器点火系统管分配方式
点火提前角
点火提前角的控制可分为开环控制和闭环控制两种 1）开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用实验 方法测得的数据来确定的。这些数据存入ECU的只读存储 器ROM中，工作时，ECU根据发动机的工况来选择调取。 2）闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的反馈信息 来控制点火提前角的，所以闭环控制又称为反馈控制。通 常，闭环控制方式是利用爆震传感器反馈爆震信号来控制 点火提前角的。 目前广泛应用的电控点火系统，是在开环控制方式的 基础上再配以闭环控制方式的混合控制方式。
闭合角的控制
• 闭合角控制电路的作用是：根据发动机转速和蓄电池电压 调节闭合角，以保证足够的点火能量。在发动机转速上升 和蓄电池电压下降时，闭合角控制电路使闭合角加大，即 延长一次侧电路的通电时间，防止一次侧储能下降，确保 点火能量。
闭合角的控制
点火线圈的次级电压是和初级电路断开时的初级电流成正比。通 电时间短时，初级电流小，会使感应的次级电压偏低，容易造成 失火。初级电流大，对点火有利；但通电时间过长，会使点火线 圈发热，甚至烧坏，还会使能耗增大。因此要控制一个最佳通电 时间。
电控点火系统的组成
组成：
ECU 传感器 点火执行器
电控点火系统的工作原理
电控点火系统的分类
电控点火系的分类：有分电器式和无分电器式 无分电器点火系统 将来自点火线圈的高压电直接分配给火花塞，有 同时点火、单独点火和二极管分配三种形式。 分电器式点火系 ECU根据各输入信号，确定点火时刻， 并将点火正时信号IGt送至点火器，当IGt 信 号变为低电平时，点火线圈一次侧被切断 ，二次线圈中感应出高压电，再由分电器 送至相应缸火花塞点火。
怠速稳定修正
ECU根据实际转速与目 标转速的差来修正点火提 前角，低于目标转速，应 增大点火提前角，反之， 推迟点火提前角。 控制信号有：发动机转 速信号（Ne信号）、节气 门位置传感器信号（IDL 信号）、车速传感器信号 （SPD信号）、空调开关 信号（A／C信号）
空燃比反馈修正
由于空燃比反馈控制 系统，是根据氧传感器的 反馈信号调整喷油量的多 少来达到最佳空燃比控制 的，所以这种喷油量的变 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，如 右图所示。
发动机爆震的控制
闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、 转速信号或气缸的压力信号等。最常见的是利用发动机的 爆震信号作为反馈信息，用来控制大负荷等工况下的点火 提前角； 爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECU，一旦爆 震程度超过规定的标准，ECU立即发出点火系统推迟点火； 当爆震程度低于规定的标准时，ECU又会将点火时刻提前， 循环调节点火时刻的结果，使发动机始终处于临界爆震的 工作状态。
• 当发动机出现1％～5％的轻微爆震时，其动力性、 经济性接近最佳值。闭环控制方式即按轻微爆震来 确定最佳点火提前角。 • 一定时间内无爆震时，就逐步增大点火提前角，直 至发生轻微爆震；爆震率大于5％时，又将点火提 前角减小，直至爆震消除。
爆燃示意图
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点火提前角
实际点火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角
点火提前角
起动期间:点火提前角为固 定值 起动后 基本点火提前角的控制： 由转速和负荷确定 点火提前角的修正：部 分负荷工况根据冷却水温、 进气温度和节气门位置等 信号修正。 满负荷工况要特别小心 控制点火提前角，以免产 生爆震。 最大和最小提前角的控 制：微处理器计算的点火 提前角必须控制在一定范 围内，否则发动机很难正 常运转。