电控点火系统的组成与工作原理..

❖ ②离心式点火提前角调节装置：装在单体式磁电机上， 可随转速升高而加大点火提前角。
❖ ③有些磁电机附有单独线圈，作为照明供电之用。
二、基本组成与工作原理
１、基本组成 一般由飞轮（磁极）、点火线圈、高压
传送帽、火花塞和熄火开关组成。
２、工作原理
发动机工作时，磁飞轮运转经由点火线圈的初 级线圈时产生很小的感应电压，初级感应线圈再经 由次级线圈变压放大1000倍出来，形成2万伏高压， 高压经高压帽传输到火花塞，在活塞将混合器推到 最佳点火位置时，产生高压放电火花将混合器点燃。
⑵当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴 转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增 高适当加大。
3、后果：
点火过迟：混合气开始燃烧时活塞已下行一段距 离，则P↓、发动机N↓。
点火过早：则气体压力作用的方向与活塞运动的 方向相反，使P↓、发动机N↓。
四、主要部件
1、强大的火花 2、准确的点火正时 3、持久耐用
点火系统的类型 1、汽油机点火系统的类型：
（1）传统点火系统： 1）磁电机点火系统 2）蓄电池点火系统
（2）普通电子点火系统 （3）微机控制的点火系统 采用计算机根据各 传感器信号对点火提前角进行控制。 2、电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
磁电机点火系统
❖ 2、线圈绕组数：线圈圈数越多，感应电压越高。 ❖ 3、磁通变化速率：线圈内所产生的磁通变化越快，
感应电压越高。为了使互感效应产生的电动势（次 级所产生的电压），初级线圈内的电流应尽可能的 大，而电流切断要迅速。
3、火花塞
①功用：产生电火花，点燃混合气 。
②构造： 主要由外壳、电极（中心电极和
侧电极）、绝缘体、接线柱等组成。 ③分类：

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。

混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中的混合气
无分电器式点火系统的独立点火
1-ECU 2-点火控制器 3-点火线圈 4-火花塞
单缸独立点火系统电路图
第四节 点火提前角
1、概念：
点火提前角是指从火花塞跳火开始到活塞至压缩上止点时刻曲轴 转过的角度。
3、有分电器的电控点火系统
含分电器电控点火系统结构
凸轮轴位置传感器CMP E C U
曲轴位置传感器CKP
点火器
点火线圈
分电器
爆震传感器KS
混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气
火花塞
分缸线
从上述结构图中，不难看出，有爆震传感器的点火系统是属于闭环控制，其中 的爆震传感器KS属于反馈传感器。
点 火 系 统
第一节 概述
1、点火系的功用： 将蓄电池或发电机供给的低电压变成高电压，并 根据发动机各缸的工作顺序和点火时间要求，适 时、准确地点燃各汽缸的可燃混合器。 2、点火系的分类：
传统点火系统 非电控点火系统 电子点火系统 点火系统 单缸独立点火 无分电器式 电控点火系统 有分电器式 双缸同时点火
有分电器的电控点火系统原理
工作原理： 工作原理： 如左图。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 IGT” 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。