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
电控点火系统的控制
第3章目录第3章 点火系统的控制...................................................................................................................................- 2 -3.1电子控制点火系统的组成与原理 (2)3.1.1电子控制点火系统的特点.............................................................................................................- 2 -3.1.2电子控制点火系统的组成.............................................................................................................- 3 -3.1.3电子控制点火系统原理与控制过程............................................................................................- 12 -3.2点火提前角控制 (13)3.2.1丰田汽车TCCS系统点火提前角的控制......................................................................................- 14 -3.2.2日产公司ECCS系统点火提前角的控制......................................................................................- 17 -3.3无分电器点火系统 (20)3.3.1 无分电器点火系统的配电方式...................................................................................................- 20 -3.3.2 典型DLI系统分析......................................................................................................................- 22 -3.4爆震控制 (25)3.4.1爆震与点火时刻的关系...............................................................................................................- 25 -3.4.2爆震控制系统...............................................................................................................................- 26 -小结 (28)习题 (28)第3章 点火系统的控制☆知识点1．电子控制点火系统的特点2．电子控制点火系统的组成和工作原理3. 电子控制点火系统在汽车上的应用★要求掌握：1．电子控制点火系统的组成2．电子控制点火系统的工作原理了解：1．电子控制点火系统的特点2．丰田汽车电子控制点火系统的控制过程3．日产汽车电子控制点火系统的控制过程3.1 电子控制点火系统的组成与原理3.1.1电子控制点火系统的特点普通电子点火系统相对于传统点火系来说，由于利用晶体管的开关特性控制点火线圈初级电路的导通与切断，取消了分电器内的断电器触点，增加了闭合角控制，动、静态控制等功能，使点火性能有了很大的提高。
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。
电子点火系统
发动机速度
点火
规定值
高
OFF 0V
触点闭合角 控制
IGT 信号
ON 5V
低
初级线圈电流
火花塞
点火线圈 点火器
运行 点火器按发动机电子控制单元（ECU）输出的点火信号（IGT）精确地切断或接通流往点火线圈的初级电流。 IGT：点火正时信号
点火线圈
运行
初级线圈电压
恒定电流 控制
发动机速度
火花塞
白金火花塞/铱尖火花塞
普通火花塞
白金火花塞
铱金火花塞
白金电极
铱电极
白金电极
在白金火花塞和铱金火花塞上，中心电极和与其相对的接地电极都覆盖着白金和铱的薄层。所以，这样的火花塞，其使用寿命较常规火花塞更长。 由于白金和铱金都耐磨，所以这些火花塞的中心电极可以制作得很小，仍能具有优良的引燃火花性能。 1. 白金火花塞 白金火花塞上，白金是焊在中心电极和接地电极的顶端的。中心电极的直径较常规火花塞的要小。 2. 铱金火花塞 铱金火花塞上，铱（较铂有更高的耐磨能力）是焊在中心电极顶端的，但焊在接地电极上的仍是白金。中心电极的直径较白金火花塞的更小。
500
火花塞
热值
正常
不正常
火花塞
1. 自洁温度 当火花塞达到一定温度后，它能烧掉聚集在点火区域内的积碳，以保持点火区域的清洁，此温度称为自洁温度。火花塞的自洁作用发生在电极温度450℃以上。如果尚未达到自洁温度，意味着电极温度低于450℃，积积碳会聚集在点火区域。这将导致火花塞缺火。 2. 自燃温度 如果火花塞自身成为了热源，不用火花就点燃了空气－燃油混合气，此时的温度称为自燃温度。当火花塞电极温度达到950℃时会发生自燃。如果发生这种现象，将导致点火正时不正确，使发动机功率下降，同时火花塞电极或活塞可能会熔化。
电控点火系统的组成与工作原理 ppt课件
在6缸发动机上共有3个独立的点火线圈，每 个点火线圈向配对的两个火花塞供电。
点火器中功率三极管的数量与点火线圈的数 量相同，每个功率三极管控制一个点火线圈工作。
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1、同时点火方式：
工作原理：
发动机工作时，ECU向点火器输出点火控制 信号，点火器按点火顺序依次控制功率三极管导 通或截止，使初级电路周期性地通断，点火线圈 周期性地产生高压，高电压使配对的两缸火花塞 跳火。
确认信号。
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一、微机控制点火系统的组成和工作原理
4、微机控制点火系的类型：
（1）有分电器式 （2）无分电器式
①同时点火 ●二极管分配式 ●点火线圈分配式 ②独立点火。
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二、有分电器电控点火系统 DI
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系原理图：
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二、有分电器电控点火系统 DI
图8—18为实测的点火次级单缸波形(图 中FIRE为击穿电压，BURN为燃烧电压， DUR为闭合时间)。由于点火次级波形受 发动机、燃油系统和点火条件的影响较 大．所以对检测发动机机械部分、燃油 系统及点火系统部件的故障是很有用的。 通过观察波形的特定点及特定段相应的 变化，可判定该缸点火系统相应部件和 系统的故障。显示屏上显示了波形 各部分的判定参数。
有的除起开关作用外，还有气缸判别、闭合角控制、 恒流控制、安全信号等电路（丰田TCCS系统）；
有的发动机不单设点火器，将大功率三极管组合在 电子控制器中，由电子控制器直接控制点火线圈中的初
级电流通断（北京切诺基4.0L发动机）。
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一、点火器
3、检查：
（1）将点火线圈与点火器的导线连接器插接 好，用电压表或示波器检查发动机ECU端子 间的电压，应符合要求：
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。
电控独立点火系统的组成
电控独立点火系统的组成电控独立点火系统是现代汽车发动机控制系统中的重要部分，它由多个组成部分构成。
本文将从以下几个方面介绍电控独立点火系统的组成。
1. 点火控制模块点火控制模块是电控独立点火系统的核心部分之一，它负责控制点火时间和点火能量，以确保发动机正常运转。
点火控制模块的输入信号来自于车辆电脑系统，其输出信号则通过点火线圈传递给火花塞，从而引燃燃料混合物。
2. 点火线圈点火线圈是将电能转换成高压电能的元件，它是点火系统中不可或缺的一部分。
点火线圈的主要作用是将车辆电脑系统输出的低压电信号转换成高压电信号，以点燃火花塞内的燃料混合物。
在电控独立点火系统中，每个汽缸都有一个对应的点火线圈。
3. 火花塞火花塞是点火系统中的另一个重要组成部分，它被安装在发动机缸体内，负责点燃燃料混合物。
火花塞的工作原理是利用点火线圈产生的高压电信号，产生电弧击穿燃料混合物，从而引燃燃料混合物。
在电控独立点火系统中，每个汽缸都有一个对应的火花塞。
4. 传感器传感器是电控独立点火系统中的另一个重要组成部分，它负责检测发动机的状态并将其转换成电信号，以供车辆电脑系统使用。
例如，发动机转速传感器可以检测发动机转速，并将其转换成电信号，以帮助车辆电脑系统控制点火时间和点火能量。
5. 电源电源是电控独立点火系统的基础，它提供电能以驱动点火系统的各个组成部分。
在汽车中，电源通常来自于蓄电池，但也可以通过其他方式提供，例如发电机或电动机等。
电控独立点火系统由点火控制模块、点火线圈、火花塞、传感器和电源等多个组成部分构成，它们协同工作以确保发动机正常运转。
在现代汽车中，电控独立点火系统已经成为了标配，它的出现大大提高了汽车发动机的性能和可靠性。
7.4.1点火控制-电控点火系统的功能-教案
记录作业
3分钟
2.通电时间的控制方法
现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统的点火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角和发动机转速。而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，根据发动机的转度信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信号（IGt信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。
3.控制点火提前角的基本方法
发动机起动时，按ECU内存储的初始点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制。起动时点火提前角的设定值随发动机而异，对一定的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的，一般为10°左右。
发动机正常运转时（起动后），ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指今信号，以控制点火系的工作。
第一节 点火控制-电控点火系统的功能
一、点火提前角的控制
1．点火提前角对发动机性能的影响
2．最佳点火提前角确定依据
3．控制点火提前角的基本方法
4．点火提前角的修正
二、通电时间的控制
1．通电时间对发动机工作的影响
2．通电时间的控制方法
3．点火线圈的恒流控制
三、爆燃的控制
课 后
小 结
教 学 过 程
教 学
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。
6．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；
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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
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
(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。
（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
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
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
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。
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。
电控点火系统控制内容
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
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。
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，点火
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：修正点火提前角分为暖机和稳定怠速 两种特性。
丰田IG-GEL发动机暖机时的点火提前特性
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。
丰田IG-GEL发动机稳定怠速时的点火提前特性
4. 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。