汽车电子点火控制电路设计

课程设计说明书题目28V初级电流1.8A点火器B型的设计专业车辆工程姓名学号指导教师完成日期2011.7.4课程设计任务书1.设计题目28V初级电流1.8A点火器B型的设计2.完成项目：1. 电子点火器有关资料调研、阅读；2. 电子点火器的电路原理图分析、设计3. 电子点火器电路的耗散功率的计算、各元件的选择；4. 电子点火器检测电路的设计5. 课程设计说明书的撰写、设计图与检测电路图的绘制.4.丰田20R型发动机用磁感应式电子点火系统丰田20R型发动机用磁感应式电子点火系统工作原理：①点火器中各三极管作用VT1--发射极与集电极相连，相当于一个二极管，起温度补偿作用；VT2--触发管，起信号检测作用；VT3、VT4--放大作用，将VT2输出放大以驱动VT5；VT5--大功率管，控制初级电流的通断。

②其它元件作用VD1、VD2--反向串联后与信号发生器传感线圈并联，高转速时，使传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护VT2不受损害；VD3--与R4组成稳压电路，稳定VT1、VT2的电源电压；VD4--当VT5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护VT5管；C1--消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，防止误点火；C2--与R4组成阻容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火；R3—正反馈电阻，作用是加速VT2（也即VT5）的翻转，从而减少VT5的翻转时间，降低VT5的温升。

③原理：传感线圈产生正向信号电压时：VT1截止，VT2导通，VT3截止，VT4、VT5导通，初级电路接通。

传感线圈产生负向信号电压时：VT1导通，VT2截止，VT3导通，VT4、VT5截止，初级电路切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压VT1--发射极与集电极相连，相当于一个二极管。

VTl和VT2型号相同，高温时，由于VT2的开启电压Ube降低，使VT2提前导通而滞后截止，从而导致点火滞后。

将温度特性与VT2相同的VTl和VT2并联，温度升高时，由于VTl管压降降低，使Up下降，正好补偿了温度升高对VT2的影响，使VT2的导通和截止时间与常温时基本相同。

随着汽车工业的不断发展，能源危机以及汽车尾气对大气环境造成的污染日趋严重。

而发动机点火时刻的精确控制在提高汽车整体性能的同时，有效地缓解了这一状况。

与传统的机械调节式点火时刻控制系统相比，基于微控制器的电子式控制系统具有及时性好、精确度高、控制灵活等优点。

为此，从发动机点火控制系统的控制策略出发，设计了一种能提高发动机点火控制精度的新型电子点火控制装置。

1 系统工作原理发动机点火时刻是通过控制点火提前角(即点火时活塞位置到上止点曲轴转过的角度)来实现的。

影响火花塞点火时刻的因素主要有发动机转速、负荷大小、发动机冷却水温度以及发动机缸体爆震等。

整个点火系统硬件电路主要由传感器及信号调理电路、A／D转换器、电控单元、点火电路、电源及火花塞等部分组成。

系统原理框图如图1所示。

各传感器的输出信号经相应调理电路调理、A／D转换器转换后，送入单片机。

单片机依据一定的控制策略、算法对输入信号运算处理，依据运算结果，在合适时刻给出控制信号。

控制信号经驱动电路后，控制点火控制电路工作，通过火花塞最终实现发动机点火。

2 系统硬件设计 2.1 传感器及其调理电路主要包括转速传感器、水温传感器、爆震传感器和节气门开度传感器及其相应调理电路。

2.1.1 转速传感器及其调理电路采用光电式转速传感器，其作用是测量发动机转速和曲轴转角位置。

传感器输出信号经调理电路整形、放大后号送入单片机外部计数器T0(P3.4)引脚上，由单片机在一定时间内对其计数便可测量其转速和曲轴位置。

2.1.2 水温传感器及其调理电路采用集成温度传感器MAX6611测量发动机冷却水温度。

单片机依据水温信号对点火提前角作相应调整：当水温低时增大点火提前角，而水温高时减小点火提前角。

传感器输出信号经二极管双向限幅和RC滤波电路调理后接到ADC0809的信道0上。

2.1.3 爆震传感器及其调理电路采用安装在发动机缸体上的压电加速度传感器来测量发动机爆震信号，并依据是否发生爆震而对点火提前角作相应调整。

电子点火学习目标(1) 熟悉磁脉冲式电子点火系统 结构原理(2) 熟悉霍尔式电子点火系统结构原理(3) 掌握点火部件的测量方法电子点火系统利用装在分电器内的无触点传感器(即信号发生器)，使用电子点火器来 接收传感器发出的信号，及时切断点火线圈初级电流，不但同样可以产生次级高压电，而 且可使汽油发动机的点火性能得到改善。

电子点火系统分为电感式、电容式、磁脉冲式、霍尔式、光电式、电磁振荡式等，本章 以磁脉冲电子点火和霍尔电子点火为主进行讲解。

1.磁脉冲式电子点火系统1) 磁脉冲式电子点火系统的组 成磁脉冲式电子点火主要由电源、点 火开关、点火线圈、分电器、信号发生 器、电子点火器、高压缸线、火花塞等 组成。

磁脉冲式电子点火系统组成2) 点火线圈点火线圈实际上是一个变压器，利用电磁理论及互感原理，通过线圈内的通断电流, 产生强弱变化的磁场，从而感生出足够能量的高压电。

点火线圈的作用就是产生高压火。

(1) 点火线圈的种类。

以下是常见几种点火线圈。

ff I F J Ml 2 •号点火线圈的分类⑵点火线圈的型号。

ABC A L 产品代号DQ 表示点火线圈，DQ 表示干式点火线圈, 圈。

B —电压等级 1-12V, 2-24V, 6-6VOC-用途代号： 1 一单、双缸发动机；2 一四、六缸发动机;3 一四、六缸发动机4 一六、八缸发动机；5 一六、八缸发动机；6 一八缸以上的发动机7 一无触点分电器；8 一高能；9 一其他：包括三、五、七缸。

D L 设计序号E —变形代号(3) 点火线圈的结构。

① 点火线圈是产生点火所需高压电的一种变压器。

一般发动机点火系所采用的点火线 圈以磁路区分，可分为开磁路式及闭磁路式两种。

开磁路式点火线圈一般为罐状结构。

它 以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯，次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。

初级线圈绕 在次级线圈的外侧，故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。

D ERirA^+tffl拢立闭&路点丸嶷屈DQD 表示电子点火系用点火线丨■ it杯；2―铁心；刼址空组:圾统细斗51剝片；P卜亳：7- ―1*接8—胶木ji? g—高压疑器屋；皿―“+” A 44开关"揍挂开磁路点火线圈②闭磁路式点火线圈的铁芯是封闭的，磁通全部经过铁芯内部，铁芯的导磁能力约为空气的一万倍，故开磁路点火线圈欲获得与闭磁路点火线圈相同的磁通，则其初级线圈非有较大的磁动势（安培匝数）不可。

发动机点火控制汽油发动机采用微机控制点火控制点火系统能将点火提前将点火提前角控制在最佳值，使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值，从而通过发动机的动力性，同时还能提高燃油经济型和减少有效气体的伤害。

发动机点火能量的高低取决于点火线圈通电时间的长短即点火导通角，点火导通角的大小与蓄电池的电压和转速有着直接的关系，在电控发动机上可以实现对点火导通角有效的控制。

使发动机产生最大动力的有效方法增大点火提前角。

但是点火提前角过大又会引起发动机爆震，发动机爆震一方面会导致发动机输出功率降低，另一方面会导致发动机使用寿命缩短甚至损坏。

消除爆震最有效的方法就是推迟点火提前角。

在电控发动机上采用爆震控制。

任务一点火提前角的控制任务目标1.发动机的点火控制学习目标1.了解发动机的点火控制一、点火提前角的确定汽油发动机的可燃混合气表适当的提前一些。

通常把发动机发出最大功率和油耗最小的点火提前角称为最佳点火提前角。

点火提前角大小直接影响发动机的输出功率、油耗、排放等。

发动机工况不同需要的最佳点火提前角也不相同，怠速时最佳点火提前角是为了使怠速运转平稳，降低有效气体的排放量和减少燃油消耗量；部分负荷时最佳点火提前角是为了减少燃油消耗量和有害气体的排放量，提高经济性和排放性能；大负荷时最佳点火提前角是为了增大输出转距，提高动力性能。

微机控制的点火提前角0由初始点火提前角0 i、基本点火提前角0 b和修正点火提前角0 c 三部分组成,即0 =0 i+0 b+0 c1.初始点火提前角初始点火提前角又称为固定点火提前角，其值大小取决于发动机的结构形式，一般为上止点BTDC°6 - BTDC12 °。

在下列情况时，由于发动机转速变化大，空气流量不稳定，点火提前角不能准确控制，因此采用固定点火提前角进行控制，其实际点火提前角等于初始点火提前角。

1）发动机启动时；2）发动机转速低于400r/min 时；3）检查初始点火提前角时。

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，汽车电子电控技术已成为汽车行业的重要发展方向。

为了更好地了解汽车电子电控系统的原理和应用，本实验旨在通过实际操作，让学生掌握汽车电子电控系统的基本组成、工作原理和实验方法。

二、实验目的1. 熟悉汽车电子电控系统的基本组成和功能。

2. 掌握汽车电子电控系统的实验方法和步骤。

3. 分析实验数据，提高对汽车电子电控系统性能的判断能力。

三、实验内容1. 实验一：汽车电子电控系统基本组成及功能实验（1）实验目的：了解汽车电子电控系统的基本组成和功能。

（2）实验内容：1）观察汽车电子电控系统实物，了解其主要组成部分；2）分析各组成部分的功能及相互关系；3）结合实际案例，说明汽车电子电控系统在汽车中的应用。

（3）实验步骤：1）观察实物，记录汽车电子电控系统的主要组成部分；2）分析各组成部分的功能及相互关系；3）查阅资料，了解汽车电子电控系统在汽车中的应用。

2. 实验二：汽车电子电控系统电路分析实验（1）实验目的：掌握汽车电子电控系统电路分析的基本方法。

（2）实验内容：1）分析汽车电子电控系统电路图；2）识别电路中的元件和功能；3）理解电路工作原理。

（3）实验步骤：1）查阅相关资料，了解汽车电子电控系统电路图的基本组成；2）分析电路图，识别元件和功能；3）结合电路图，理解电路工作原理。

3. 实验三：汽车电子电控系统故障诊断实验（1）实验目的：掌握汽车电子电控系统故障诊断的基本方法。

（2）实验内容：1）了解汽车电子电控系统故障诊断的基本原理；2）学习使用诊断仪器对汽车电子电控系统进行故障诊断；3）分析故障原因，提出解决方案。

（3）实验步骤：1）了解汽车电子电控系统故障诊断的基本原理；2）学习使用诊断仪器，进行故障诊断；3）分析故障原因，提出解决方案。

四、实验结果与分析1. 实验一：通过观察实物和查阅资料，学生掌握了汽车电子电控系统的基本组成和功能，了解了其在汽车中的应用。

2. 实验二：通过分析电路图，学生学会了汽车电子电控系统电路分析的基本方法，能够识别电路中的元件和功能，理解电路工作原理。

一、汽车整车电路的组成汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。

⒈电源电路:也称充电电路，是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路，电能分配（配电）及电路保护器件也可归入这一电路。

⒉起动电路是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路。

也可将低温条件下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路内。

⒊点火电路是汽油发动机汽车特有的电路。

它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。

微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。

⒋照明与灯光信号装置电路是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。

⒌仪表信息系统电路是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。

⒍辅助装置电路是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。

辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异，汽车档次越高，辅助电器装置越完善。

一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜（防雾）装置、空调装置、音响装置等。

较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。

电子控制安全气囊归入电子控制系统。

⒎电子控制系统电路主要有发动机控制系统（包括燃油喷射、点火、排放等控制）、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成。

二、三种电路图1．布线图布线图识按照汽车电器在车身上的大体位置来进行布线的，如图8－6所示。

其特点是：全车的电器（即电器设备）数量明显且准确，电线的走向清楚，有始有终，便于循线跟踪，查找起来比较方便。

它按线束编制将电线分配到各条线束中去与各个插件的位置严格对号。

在各开关附近用表格法表示了开关的接线与挡位控制关系，表示了熔断器与电线的连接关系，表明了电线的颜色与截面积。

布线图的缺点：图上电线纵横交错，印制版面小则不易分辨,版面过大印装受限制；读图、画图费时费力，不易抓住电路重点、难点；不易表达电路内部结构与工作原理。

汽车点火开关图解点火开关线路接线图汽车点火开关对于开车的人来说最熟悉不过了，每次开车都会接触到，但是你知道汽车点火开关构造吗，下面小编就图解告诉大家吧。

点火开关是汽车电路中最重要的开关，主要用来控制点火电路，另外还控制发电机磁场电路、仪表及照明电路、启动继电器电路以及辅助电器电路。

常用的点火开关有三挡位式与四挡位式。

三挡位式点火开关图解三挡位式点火开关具有0、Ⅰ、Ⅱ（或LOCK、ON、START）挡位。

0挡时钥匙可自由插入或拔出，顺时针旋转40°至Ⅰ挡，继续再旋转40°为Ⅱ挡，外力消除后能自动复位到Ⅰ挡。

下图所示为捷达轿车点火开关。

点火开关线路接线图点火开关位于0位置：点火开关处于关闭状态，汽车转向盘被锁死，具有防盗功能，此时电源总线30与P端接通，操作停车灯开关，可使停车灯点亮，与点火开关是否拔下无关，如将点火开关钥匙插入，将使30与SU端接通，蜂鸣器可工作。

点火开关位于Ⅰ位置：启动后，松开点火开关钥匙，点火开关将自动逆时针旋转回到位置Ⅰ，这是工作挡，这时P端无电，而15、X、SU三端通电，15通电使点火系统继续工作，X通电使前照灯、雾灯等工作，以满足夜间行驶的需要。

点火开关位于Ⅱ位置：电源总线30与50、15、SU端接通，使起动机运转，30与15接通使点火系统工作。

因P端断电，停车灯不能工作；因X端断电，前照灯、雾灯等不能工作，这样就将前照灯、雾灯等耗电量大的用电设备关闭，达到卸荷目的，以满足启动时需要瞬间大电流输入起动机的需要，发动机启动后，应立即松开点火开关，使其回到位置Ⅰ，切断起动机的电流，起动机驱动齿轮退回。

四挡位式点火开关图解现代汽车大量采用四挡位式点火开关。

四挡位式点火开关有LOCK、ACC、ON、START（或0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）四个挡位（下图），在三挡位的基础上增加了一个ACC电气附件元件工作挡，其他不变。

锁车后钥匙会处于LOCK状态，此时钥匙不仅锁住转向盘转轴，同时切断全车电源。

电子汽车点火器电路图描述：这个计划是4缸马达。

这将使你的车，花更少的燃料，快一点点，你就不必经常打开分电器盖，改变接触按钮，从而浪费更少的钱。

T1/T2的创建一个单稳多谐振荡器，其中C2和R5确定脉冲长度是1.5毫秒。

在接下来的T3和T4的，这是专为这是一个开关来开启/关闭初级线圈使用的电子点火开发的达林顿晶体管。

从开关P转单稳多T1/T2的冲动。

您需要联合国连接的电容器，分电器盖，因为它不再需要。

虽然是封闭开关P T1是处于关闭状态，但，T2状态，T3和T4，使电流流槽的初级线圈。

当打开开关P时，T1获取的时刻，而C2充电超过R6这使得T2的去关闭状态，因为对R6的压降状态。

当T2是关闭的，也T3和T4关闭和电流停止流动槽初级线圈。

由于T2关闭状态，奥迪R8上的电压增加，这是通过T1的基础，它仍然是在国家和C2充电槽R5的。

经过1,5毫秒。

C2的值达到的水平，其中T2状态和T1关闭状态。

现在的T2，T3和T4状态，再次和电流流槽的初级线圈。

R2和D1是用来抵消从“跳跃?开关P，可以打开单稳多谐振荡器，当它不应该造成的冲动的影响，齐纳二极管Z5和Z6，与R10的限制多收的电压脉冲，自感引起初级线圈可能会破坏T4。

他们应尽可能接近到T4连接。

D7从错误的极性保护装置。

线圈与外部电阻RV，这是为更好的冷却使用应该有1:80或1:100的比例。

共有抵制值(RP)的初级线圈和Rv电阻不应低于1,6欧姆，使目前的低谷T4不会大于10A 更大，根据在RP，R9中有不同的价值观：为盾TOT> 2 120ù/2W ，1,8 100ù/2W 2U U &lt;卢比TOT <2,2 ü 1,5 82ù/3W U <卢比TOT <1,8 ü T4的是散热器! 所有电阻1/2W + / -5%部件D1 - D4 =BZX85C - 180(相当于1,3功率W所有类型的复制)的D7 =1N4001R1 = 470 - 1W R2 =22K R3 = 2,2 k R4的= 1K R5 = 4,7 k = 1N4148D5 - D6 R6 = 39K R7 - R10 = 100 R8 = 680 C1 - C2 = 47nF(陶瓷) C3 = 0,22 UF 400V(陶瓷) C4 = 100uF的电容器(电解) T1 - T2=BC327(BC327 - 25 BC327 - 40) T3 = BC237B(BC547B，BC547C) T4 = BUX37(BU323，BU920，BU921，BU922，BUV37B(U TOP3)，BUW29，BUW81，MJ10012，MJ10013，MJ10014，TIP662，TIP665，2SD683)。

奥迪200轿车点火系统分析一概述汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。

火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。

当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。

发动机点火系统1.传统点火系统:分为蓄电池点火系和磁电机点火系2.电子点火系统：（1）晶体管点火系TI-B(Breaker-Triggered transistorized Ignition)（2）半导体点火系SI(semiconductor Ignition)（3）无分电器点火系DIS(Distributorless Ignition System)传统点火系统机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动，分电器轴上的凸轮转动，使点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电。

这个点火高压电通过分电器轴上的分火头，根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上，火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。

分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角)，同时还有真空提前装置，它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。

电子点火系统电子点火系统与机械式点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。

通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。

然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。

电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器，能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。