电控发动机点火系统 PPT

电控发动机点火系统
一、组成
电子控制点火系统也称微机控制的点 火系统，是现代轿车广泛 应用的一种新型点火系统。电子控制的点 火系统主要由监测发动机 运行状况的传感器，处理信号和发出点火 指令的电控单元，对点火 指令作出响应的点火器和点火线圈等组成， 如下图所示。
1. 传感器
传感器用来检测与点火有关的发动 机工作的状况信息，并将检测 结果输入ECU，作为计算和控制点火时 刻的依据。这些传感器大多与 燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控 制系统共用。
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，如下图所示。
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。
（3）修正点火提前角（或点火延迟角） ①暖机修正
③检修
电压检测 无分电器电压的检测如图7-5所示。 a. 关闭点火开关，拔下点火线圈插头。 b. 用万用表红表笔接2脚，黑表笔表4脚，打开点火开关，测 电压值12V左右。
信号检测 无分电器信号的检测如下图所示。 a. 用发光二极管连接点火模块插头1、4脚测量点火信号。 b. 用同样的方法连接3、4脚，发光二极管也应闪亮。
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2. 无分电器式 （1）同时点火 ①二极管分配式
二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如下图所示。
②线圈分配式
点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图所示。 桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX和奥迪200型轿车点火系统采用了这 种配电方式。
2. 控制单元（ECU）
目前汽车发动机大多数都采用集中控制系统，其中微机控制点火 系统仅是电子控制器的一个子系统。电子控制器（ECU）既是燃油喷 射控制系统的控制核心，也是点火控制系统的控制核心。在ECU的只 读存贮器（ROM）中，除存储有监控和自检等程序之外，还存储有由 台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角。随机存 储器（RAM）用来存储微机工作时暂时需要存储的数据，如输入/输出 数据、单片机运算得出的结果、故障代码、点火提前角修正数据等等， 这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改写。CPU不断接收上述各 种传感器发送的信号，并按预先编制的程序进行计算和判断后，向点火 控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号。
发动机冷车起动后，冷却水温度较低时，应增大点火提前角。 在暖机过程中，随冷却水温度的升高，点火提前角修正值逐渐减 小，如下图所示。修正值的变化规律及大小随发动机暖机修正 的主要控制信号包括冷却水温度信号（THW）、空气流量信号、节 气门位置信号（IDL）等。
②过热修正
发动机处于正常运行工况时（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 如下图所示。
电阻检测 无分电器电阻的检测如下图所示。 分别测量点火线圈的初、次级电阻。初级电阻为几欧到十几
欧姆；次级电阻为几千欧至于十几千欧姆。
（2）单独点火
无分电器单独点火方式的控制电路基本相同，但随车型不同也 存在一些差异，下图所示为日产公司无分电器点火系的电路控制 原理图。
第二节 电控点火系的控制内容
在发动机起动过程中，发动机转速变化大，且由于转速较低（一 般低于500r/min），进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不 稳定，ECU无法正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在设定的 初始点火提前角。此时的控制信号主要是发动机转速信号（Ne信号） 和起动开关信号（STA信号）。Biblioteka 2. 起动后点火提前角的控制
在有分电器的电控点火系统中，分电器根据发动机的点火 顺序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。 ◆火花塞
主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花，点燃气缸 内的混合气。
二、类型
1. 有分电器式
工作原理： 如下图。点火开关接通IG2，点火器、点火线圈和ECU通电，ECU根
据各种传感器输入的信号，确定出发动机最佳点火时刻，向点火器发出 触发点火信号“IGT”，切断初级电路，使次级绕组感应出高压电经分电 器送到各缸火花塞。发动机每点1次火，点火器向ECU反馈1个点火确认 信号“IGF”，作为自诊断系统监控信号。若ECU连续4次未收到“IGF”信 号，即判定点火系出现故障。
发动机正常运转时（起动后），发动机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令信号， 以控制点火系的工作。
最佳点火提前角 = 初始点火提前角 + 基本点火提前角 + 修正点 火提前角（或点火延迟角）
（1）初始点火提前角
本节主要介绍的内容有：
一、点火提前角控制 二、通电时间控制 三、爆燃控制
一、点火提前角控制
1. 起动时点火提前角的控制
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。
3. 点火执行器
◆点火器 是电控点火系统的执行元件，它可将电子控制系统输出的
点火信号进行功率放大，驱动点火线圈工作。 ◆点火线圈
可将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电 源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的15~20kV高压 电。在有分电器的电控点火系统中，只有一个点火线圈，而无分电 器点火系统中则有多个点火线圈。 ◆分电器
为了控制点火正时，电控单元根据上止点位置来确定点火提前 角。在一些微电子控制点火系统中，有些发动机电控单元把G1或G2 信号出现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10°，并以 这个角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火提前角，其 大小随发动机而异。
（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。