电控点火系统的组成与工作原理..

摘要随着科学技术的飞跃发展，各种先进的汽车电子控制技术被广泛应用到汽车上，先进的电子控制技术使汽车的动力性和燃油经济性得到了很大的提高，也减少了空气污染，汽车电子控制技术大大促进了汽车工业的发展。

而汽车的电子控制是从发动机开始的，而发动机的控制技术是从控制点火开始的，在各种工况下，可以通过ECU控制各个执行器从而获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。

在整个工作过程中，都可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制，不仅提高了点火的可靠性，而且可有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。

采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳的燃烧过程。

本文研究的是电控点火系统的发展历史，组成及工作原理，及丰田汽车的典型案例分析。

关键词：点火提前角爆燃控制Abstract：With the rapid development of science and technology, all kinds of advanced automotive electronic control technology is widely applied to vehicles, advanced electronic control technology makes the automobile power performance and fuel economy greatly improved, and reduces air pollution, greatly promoted the development of the automobile industry and the automobile electronic control technology. Electronic control car is starting from the engine, and the control technology of engine ignition control is from the start, in a variety of conditions, through the ECU control of each actuator so as to obtain the optimal ignitionadvance angle, so that the engine power, economy, emission performance and stability were in the best. In the whole processof the work, it can control the ignition coil primary circuit and current time, not only improves the reliability of ignition, but also can effectively reduce the energy consumption, to prevent the loss of ignition coil. The knock control function, can make the ignition advance angle control in the critical state of detonation combustion process, in order to get the best. This study is the development system, composition and working principle, typical case analysis and Toyota car.Keywords: Detonation ignition advance Angle control目录1 汽车电控点火系统的发展历史 (1)2 电控点火系统(ESA) (2)2.1电控点火系统的定义 (2)2.2电控点火系统的组成 (2)2.2.1传感器 (2)2.2.2电子控制单元(ECU) (6)2.2.3点火器 (6)2.2.4点火线圈 (6)2.3电控点火系统的分类 (7)2.3.1按有无分电器分类 (7)2.3.2按控制元件不同分类 (8)2.4电控点火系的工作原理 (8)3 电控点火系统的点火控制 (10)3.1 点火提前角的控制 (10)3.1.1最佳点火提前角的确定 (11)3.2 闭合角控制 (12)3.3爆震控制 (10)3.4汽油机电控点火的要求 (13)3.4.1高压要求 (13)3.4.2高能要求 (13)4 丰田电控点火系统 (13)4.1电控点火系统的组成 (17)4.2工作原理 (17)5 电控点火系统故障诊断 (13)5.1故障诊断的基本方法 (17)5.2电控点火系统主要部件检测方法 (17)6 丰田皇冠典型案例分析 (18)结束语 (21)参考文献 (23)1汽车电控点火系统的发展历史在汽油发动机中，气缸中的混合气是由高压点火花点燃的，而产生的高压电火花的任务是点火系统来完成的。

发动机电控系统的组成及作用发动机电控系统是现代内燃机车辆中的重要部分，它由多个组件组成，包括传感器、执行器、控制器等，这些组件通过电子信号的传输和处理，协调发动机的工作状态，以提高发动机的效率、可靠性和环保性能。

以下将详细介绍发动机电控系统的组成及作用。

1.传感器：传感器是发动机电控系统的重要组成部分，它们可以感知发动机各种物理量的变化，并将其转化为电信号输入到控制器中。

常见的发动机传感器包括进气压力传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、氧传感器等。

通过传感器提供的实时数据，控制器可以实时监控发动机的运行状态，并根据需要进行调整。

2.执行器：执行器是发动机电控系统的另一个重要组成部分，它们通过控制流体或电力等方式，调整发动机的工作参数，以实现对发动机的控制。

常见的发动机执行器包括喷油器、进气门控制器、点火线圈等。

通过执行器的控制，可以实现对发动机的点火时间、燃油喷射量以及气缸进气门的开闭时间等参数的精确控制。

3.控制器：控制器是发动机电控系统的核心部件，它接收传感器的输入信号，根据事先编程好的逻辑和算法进行信号处理和控制决策，然后输出控制信号给执行器，以调整发动机的工作状态。

控制器通常采用微处理器或单片机等集成电路实现。

现代的发动机电控系统一般使用专用的电控单元（ECU）作为控制器，它可以实现高速、高精度的信号处理和控制功能。

4.电源系统：电源系统为发动机电控系统提供电力供应，确保各个组件正常工作。

其中主要包括蓄电池和发电机。

蓄电池负责提供电力给发动机电控系统，在发动机熄火时，蓄电池为电控系统提供电力供应；发电机则在发动机运行时，向蓄电池充电，并维持系统的电力供应稳定。

5.诊断系统：诊断系统是发动机电控系统中的重要组成部分，它通过对发动机工作状态的监测和故障码的记录，能够帮助技师准确定位和排除故障。

现代发动机电控系统通常配备了OBD（On-board Diagnostic）接口，可以通过连接诊断仪器，实现故障码的读取和系统参数的实时监测，以提供技术支持和便捷的维修服务。

一、电控系统组成：①电子控制单元（ECU）:ECU的功能：接收来自各种传感器的信息，经过快速地处理，运算，分析和判断后，适时地输出控制指令，控制执行动作，借以控制发动机（主要由输入回路，A/D装换器，微型计算机和输出回路四部分组成）基本功能：A给传感器提供标准电压，并接受传感器信号B储存车型特征参数和运算中所需信息C分析确定故障信息D 向执行元件发出指令或输出故障信号E自我修复②传感器常见传感器及功用1空气流量传感器测进气量2进气管绝对压力传感器测气压3曲轴位置和凸轮轴位置传感器点火正时控制4冷却液温度传感器测冷却液温度5 进气温度传感器给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正，调节信号6节气门位置传感器提供进气量信号，控制喷量7氧传感器提供氧含量信号8爆震传感器检测发动机有无爆燃发生③执行器是发动机电控系统的执行元件，作用是接受电脑指令。

完成某项功能，主要分为；电磁阀，继电器，进电器，功率晶体管，显示装置二、发动机电控系统1（EF）I电控燃油喷射系统组成进气系统，燃油系统电控系统功用在各种工况下对空燃比进行最优化控制优点 A 精确控制喷油量，动力性，经济性，排放性B进气阻力小，不需进气预热，充气效率高C 多点喷射使各缸混合气分配均匀，排放降低。

D 喷油雾化，冷起动性好。

E 电子控制系统响应迅速，加减速灵敏性好F 对空燃比反馈控制,排放更低。

2（ESA）电控点火系统组成主要由传感器，电脑ECU和点火执行器。

功能控制点火提前角，点火提前角点火时刻开始，活塞运动到上止点为止，曲轴转速和角度（10度左右）点火提前角的控制：A 起动时将点火时刻固定在设定的初始点火提前角B 怠速时根据DL信号，NE信号，A/C信号确定基本点火提前角C 其他工况根据转速信号和负荷信号确定基本点火提前角增大2发动机负荷增大3 点火提前角增大3 废气再循环系统(EGR)，减少CO HC 和nox 等废气的排放。

第三章 汽油机电控点火系统课程名称 汽车发动机电控技术总学时：12学时 讲课：7.5学时实习：4.5学时课程性质 理论课 任课教师职 称授课对象 专业 年 班级教学目的和 要 求 掌握发动机电控系统的基本组成；了解发动机电控技术的发展，和各传感器的类型和功用。

教学重点和难 点重点：电控点火系统的功能；电控点火系统工作原理及主要元件的构造与维修。

难点：电控点火控制原理 教学进程第 次课第1次课第2次课第3次课授课章节电控点火系统的组成与工作原理电控点火系统的组成与工作原理电控点火系统主要元件的构造与检修学 时2 2 3.5备 注教案（章节备课）学时第1 节电控点火系统的功能教案内容一、点火提前角的控制1．点火提前角对发动机性能的影响如点火提前角过大，大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大；过小（点火过迟），燃烧延伸到膨胀过程，燃烧最高压力和温度降低，传热损失增多，排气温度升高，功率降低，爆燃倾向减小，NO x排放降低。

2．最佳点火提前角确定依据（1）发动机转速随着转速的升高点火提前角增大。

采用ESA控制系统，更接近理想的点火提前角。

（2）发动机负荷歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。

（3）燃油辛烷值辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。

（4）其他因素燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。

3．控制点火提前角的基本方法起动时的点火提前角是固定的，一般为10°左右，与发动机工况无关。

起动后的点火提前角控制有：（1）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（2）实际点火提前角=初始点火提前角×点火提前角修正系数点火时间由进气歧管压力信号（或进气量信号）和发动机转速确定的点火提前角和修正量决定。

4．点火提前角的修正（1）水温修正1）暖机修正冷车起动后，冷却水温度过低，增大点火提前角。

简要叙述微机控制点火系统的组成及工作原
理
1 微机控制点火系统的构成
微机控制点火系统是现代汽车的重要组成部分，用于控制汽车的
点火时间和燃烧过程。

它由电子控制单元、火花塞、传感器等设备组成。

2 电子控制单元
电子控制单元(ECU)是给汽车发动机提供控制信息的主要处理芯片，它将控制信息通过传感器传递给火花塞，控制汽车的点火时间和燃烧
过程。

ECU通过多种控制方式，如智能控制、过程控制等，为汽车避免点火不良现象和燃油节省问题提供了可靠的解决方案。

3 火花塞
火花塞是现代汽车的重要部件，由金属丝和高压导线组成，具有
良好的防腐性能，可以承受高压和高温的环境，是汽车点火系统的核
心部件。

当汽车ECU发出信号，火花塞就会放出电弧，电弧穿过火花
塞提供的间隙，使汽油发生可燃化燃烧。

4 传感器
传感器是汽车上最重要的组件之一。

传感器可以检测发动机的温度、压力、位置等参数，将这些数据传递给ECU，让ECU更好地控制汽车的发动机和点火时间。

5 工作原理
当汽车的发动机启动时，ECU控制系统会获取传感器采集的发动机参数，并按照设定的点火规则控制火花塞，使之放出火花电弧，火花电弧穿过发动机腔体的空气和燃烧室中的燃料，空气温度和压力就会升高，从而实现发动机的点火。

微机控制点火系统可以控制发动机点火时间和发动机燃烧时间，提高燃油节省率，降低汽车排放，节约能源，并且可以防止点火不良现象的发生，保证汽车的发动机的正常运行。

摩托车点火系统的组成和工作原理
摩托车点火系统的主要组成部分包括点火开关、点火线圈、点火电容器、点火蜘蛛（分电器）、火花塞等。

工作原理如下：
1. 当骑手转动点火开关时，点火系统开始工作。

点火开关通常连接到电瓶的正极，通过点火系统控制电路的通断。

2. 点火线圈是点火系统的核心部件之一，它通过变压器的原理将低压的直流电转换为高压的脉冲电流。

这个高压脉冲电流会被传递到点火蜘蛛上。

3. 点火蜘蛛（分电器）通常是一个带有多个端子的部件，通过它将高压的脉冲电流分配到不同的火花塞上。

每个火花塞对应发动机的一个气缸。

4. 每个火花塞安装在发动机气缸的燃烧室内部。

当点火蜘蛛将高压脉冲电流传递到火花塞时，火花塞内部的电极之间会发生火花放电，引燃空气燃料混合物，从而产生爆燃。

5. 点火电容器是一个储存电能的装置，它能帮助点火系统产生更强大的火花，提高点火效果。

总结起来，摩托车点火系统通过点火开关控制电路的通断，点火线圈将低压直流电转换为高压脉冲电流，点火蜘蛛将脉冲电
流分配到各个火花塞上，火花塞产生火花放电引燃燃料，从而实现发动机的点火启动和工作。

电控系统工作原理一、电控系统工作原理随着科技进步和电子工业的发展，国产轿车采用电子控制燃油喷射系统的比率逐年增加，早在2000 年，一汽—大众就宣布停止化油器式发动机的生产，产品全部采用电子控制燃油喷射系统。

最早研究和开发汽油喷射式发动机的是德国博世（Bosch）公司，汽油喷射技术首先应用于飞机发动机，随着对汽车节能降耗、降低排放和提高舒适性、增加动力性的要求，这一技术被应用于汽车发动机上。

目前，博世公司在这一领域的技术和产品仍处于世界领先地位。

捷达王轿车就采用了博世公司最新开发的Motronic M3 ．8．2发动机电控管理系统，并根据中国的国情做了改进和匹配。

MotronicM3．8．2 发动机电控管理系统为电子控制多点燃油顺序喷射系统，闭环控制，其突出特点是喷油量及点火时刻综合控制。

该系统由电子控制单元、传感器、执行器等组成，传感器为燃油喷射系统和点火系统所共用。

1．Motronic M3．8．2 发动机电控管理系统的组成及工作原理Motronic M3 . 8. 2电控系统由电控单元（即ECU，俗称电脑）、发动机转速传感器（也称曲轴位置传感器）、空气流量传感器、节流阀体、进气温度传感器、冷却液温度传感器（发动机水温传感器）、k 传感器（即氧传感器）、爆震传感器、相位传感器（也称凸轮轴位置传感器或霍尔传感器）、双点火线圈、油压调节器和喷油器等组成。

驾驶员通过节气门（俗称油门）控制发动机进气量，控制单元通过节气门位置传感器得知节气门开度，再综合发动机转速、空气流量、进气温度、入探测值等各传感器及电子开关提供的信息，经分析、计算，确定出最佳喷油量和点火时刻，向喷油器和点火线圈发出喷油和点火指令。

发动机转速和空气流量信号是ECU 计算基本喷油量的主信号，ECU 再根据进气温度传感器、冷却液温度传感器、 A 传感器、爆震传感器和节气门位置等信号对喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，然后根据转速传感器得到的曲轴位置信号和相位传感器检测到的 1 缸压缩上止点信号，适时地向喷油器和点火线圈发出动作指令。