第4章汽车控制系统.ppt

汽车电器与电子控制系统,主讲：伍时和,三亚学院理工学院,第四章点火系统,第四章点火系统,点火系统的分类：(1)传统点火系统传统点火系统又称为机械触点式点火系统或蓄电池点火系统，它是利用机械开关(即触点的闭合和打开)来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作的。(2)电子点火系统电子点火系统是利用半导体器件(如晶体管、晶闸管等)作为开关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作。传统点火系统结构简单，工作可靠，长期以来在汽车上得到广泛应用。但随着对汽车发动机燃油经济性和排放指标的要求越来越高，传统点火系统已无法适应现代发动机的点火要求，目前已逐渐被电子点火系统所取代。,序言,第四章点火系统,第一节传统点火系统第二节普通电子点火系统第三节微机控制电子点火系统第四节微机控制无分电器点火系统第五节点火系统的使用与检测,第四章,第四章点火系统,第一节传统点火系统,1基本组成,1）.电源,2）.点火线圈,3）.分电器,4）.火花塞,点火开关、起动开关、蓄电池、发电机。,低压和高压线圈。,断电器、配电器、电容器等。,1、组成1）、电源：包括电源及点火开关。1214V发电机及蓄电池提供，点火开关用于接通和断开点火系统的电源。2）、点火线圈：将12V直流电源转变成1520kV的高压电电源。3）、分电器：断电器、配电器、电容器和点或提前机构。断电器：接通及切断点火线圈一次电路。配电器：将点火线圈的高压按气缸顺序分配送到各个气缸的火花塞；电容器：与断电器的触点并联连接，用以减小断电器触点分开时产生的火花，延长触点寿命，提高二次高压输出电压。4）、火花塞：通过分配器与点火线圈的高压侧连接，将高电压引入到气缸内部，产生高压放电点燃气缸内的混合气体。,一、传统点火系统的组成及工作原理,第一节传统点火系统,第一节传统点火系统,2工作原理（1）,功能是将12伏的直流电源电压转变成瞬时电压达到1520kV的电压源。,发动机起动时，断电器的凸轮在分电器轴的驱动下而旋转，交替的将触点接通与断开。触点接通时，线圈有电流流通，高压线圈存储磁能，电容迅速放电为零。,断开时，一次电路被切断，使得铁心磁场产生较大的突变，使得一次和高压线圈度产生感应电动势，由于高压线圈的匝数比低压线圈多得多，所以产生的感应电动势也大得很多，可以达到15kV20kV,高压使得火花塞击穿，产生点火火花。,第一节传统点火系统,2工作原理（1）触点接通,约为20V，u2=1.52kV,三要素法求iL,第一节传统点火系统,2工作原理（2）触点断开,此时，一次绕组储存的磁场能(J)为,及WC2。,第一节传统点火系统,2工作原理,代入,2工作原理（2）触点断开,第一节传统点火系统,2工作原理,（3）、火花塞电极间的放电过程，包括电容放电和电感放电的过程。当二次电压达到火花塞的放电电压Uj时，一般略小于C2电容电压最大值U2max，火花塞的中心电极与接地电极“气缸体”，击穿放电，产生火花，点燃气缸内的混合气体。在二次侧产生电流i2，二次侧电压下降，如图图4-4b、c，电容存储的能量释放，这一过程为电容放电过程。火花产生后，气缸内的电阻降低，放电电流从大向小的方向变化，使得电感线圈存储的能量释放，这一过程为电感能量的释放过程，如图4-4d。若C2的容量足够大，电容放电电流可达几十安培。,第一节传统点火系统,二、影响二次电压的因素,1、系统的工作特性,z汽缸数,指U2max随着发动机转速变化的规律。,Ip正比于充电时间tb，,n转速,b触点闭合时间与触点闭合周期之比。注意：汽车每次点火是两缸两缸同时点火。,显然，二次电压随着转速的升高而降低，iP随时间的增加而增大，转速上升，充电时间减小，使得IP下降，U2max也下降。,第一节传统点火系统,二、影响二次电压的因素,2、影响二次电压的其他因素,指U2max随着发动机转速变化的规律。,Ip正比于充电时间tb，,（1）发动机的汽缸数。,（2）火花塞积碳。相当于火花塞并联一个电阻，使得二次则形成一个闭合放电回路，使得磁能降低，U2max下降，严重时，可以造成低于火花塞跳火，引起停机。,（3）点火线圈温度。一次侧电阻增加，IP下降。,三、传统点火系统的构造,1点火线圈,（1）开磁路点火线圈,第一节传统点火系统,第一节传统点火系统,开磁路式点火线圈的磁路,第一节传统点火系统,（2）闭磁路式点火线圈,磁路闭合回路,第一节传统点火系统,2分电器,图4-11分电器的构造l分电器盖2分火头3一断电器凸轮和离心调节器横板4一分电器盖弹簧夹5一断电器活动触点臂弹簧及固定央6一固定触点及支架7一调整螺钉8一接头9一弹簧10一真空点火提前调节器膜片1l一真空点火提前调节器外壳12一拉杆13一油杯14一固定销及联轴器15一联轴器钢丝16一联轴器17一离心调节器底板18一离心调节器弹簧，19一调节器重块20一拨板21一断电器底板22一真空调节器拉杆销及弹簧23一电容器24一油毡25一断电器接线柱26一分电器轴27一分电器外壳28一中心电极29一分高压线插孔30一中央高压线插孔,（1）配电器,返回,第一节传统点火系统,（2）断电器,2分电器,动作特点：凸轮的凸点出断开，平坦处闭合。,图4.13电容器，1一蜡纸，2铝箔，3一外壳，4一引出线。,第一节传统点火系统,（3）电容器,电容器安装在分电器的壳体上，采用纸质电容器结构，一个电极引出线与二次侧连接，另一个电极与外壳相连，构成接地电极。,第一节传统点火系统,2、分电器,图414真空式点火提前机构工作原理图a)节气门开度小，b)节气门开度大，l一分电器壳体，2一活动底板，3一触点副，4一拉杆，5一膜片，6一弹簧，7一真空连接管，8一节气门，9一凸轮。,（4）点或提前机构,1）离心式提前机构图4-11,2）真空式点火提前机构,3）辛烷选择器：逆着凸轮旋转方向转动分电器壳体，点火提前角增大。反之，则减小。,第一节传统点火系统,3火花塞,作用：将高压电压引入到发动机的燃烧室，在电极的间隙中产生高压放电火花，点燃混合气体，引起爆发。,第二节普通电子点火系统,一、概述1传统点火系统存在的问题,（1）火花的能量受到限制。点火能量受到发动机转速的限制，不适合现代汽车的要求。,（2）触点故障多，寿命短。触点动作过程中，存在火花放电容易造成火花烧蚀。发动机高速运转时，触点会产生颤动、“会跳”状况，使得闭合时间缩短，影响活化能量，引起高速失火。,（3）对火花塞积碳和污染敏感。火花塞积碳时，磁场能量会造成损失，使得二次侧电压下降。,2电子点火系统的优点,第二节普通电子点火系统,1）无机械触点的连接或一次电流不流经触点，无触点氧化等问题存在。电流增大57A，二次侧电压30kV。,2）电磁能量得到充分的利用，高压电压形成迅速，火花能量大。无触点连接，降低能量损失，使得火花能量增大。高压形成很快（80100s）。,3）减小火花塞积碳的影响。电极间隙1.11.2mm，在积碳电阻达到100k,还能可靠点火。,4）点火时间准确，使得混合气体燃烧完全，提高燃料利用效率。低耗油，节能。,5）电磁干扰小，结构简单，重量轻，体积小，保养维修方便。,3电子点火系统的种类,第二节普通电子点火系统,（1）点火装置有无触点分类：触点式电子点火，无触点电子点火。,（2）按点火能量存储方式分类：电感存储能量式，电容存储能量式电子点火装置。,（3）按点火提前角分类：普通电子点火系统，微机控制电子点火系统。,普通电子点火系统：提前角由机械控制。微机电子控制点火系统：提前角由发动机的电子控制单元(ECU)完成。,第二节普通电子点火系统,二、电容放电式电子点火系统(CDI)1组成与基本原理,图416电容放电式点火系统l一直流升压器，2一晶闸管，3一分电器，4一火花塞，5一触发器，6一点火线圈，7储能电容器，8一振荡器。,第二节普通电子点火系统,二、电容放电式电子点火系统(CDI),优点：1）电容充电、放电时间短，可控硅的开关速率高（510s）二次侧的输出电压受发电机的转速影响小。10000r/min（四缸），5000r/min（八缸）下能够可靠工作。2）产生火花时间是在一次侧电容放电状态时发生，能量利用率高。缺点：1）放电时间短510s，不能保证混合气体可靠的完全燃烧。2）二次侧的电流上升速率较高，易对无线电设备工作产生影响。,2优点与缺点,应用：汽油机稀薄燃烧和代用燃料发动机的高能量点火系统。发展前景：与霍尔效应传感器配合，利用微机控制，发展成顺序多次点火装置以克服电容式点火装置存在的缺点。,3电容放电式电子点火系统的发展前景,第二节普通电子点火系统,三电感储能式电子点火系统,1磁感应式电子点火系统的组成,2）分电器总成,3）信号发生器,4）点火开关,5）点火线圈,6）点火器,7）蓄电池,第二节普通电子点火系统,1磁感应式电子点火系统,1磁感应式电子点火系统,(1)信号发生器信号转子由分电器轴带动旋转，当出现如图位置时，磁路最短，气隙最短，线圈5产生的感应电动势最大（绝对值）；当信号转子旋转至线圈磁极落在两个凸齿中间时，产生的感应电动势最小（绝对值）。凸齿向着线圈磁极靠近时，感应电动势上升并达到正的最大值，后降低到零。凸齿离开线圈磁极运动时，线圈感应电动势反向增加并达到负的最大值，然后反向减小到零。,第二节普通电子点火系统,第二节普通电子点火系统,1磁感应式电子点火系统,1)a),磁阻最大，磁通最小，线圈感应电动势为0。,b),磁阻最沿减小方向变化，磁通增加变化到b位置时变化率最高，线圈感应电动势为向正的方向增加，并达到最大。,c),磁阻最小，磁通最大但变化率最为0，线圈感应电动势为0。,d),磁阻增加，磁通最小，线圈感应电动势向负的方向增大，且变化率最大，感应电势最大。,第二节普通电子点火系统,1磁感应式电子点火系统,信号线圈的输出电压波形：Aa位置的感应电势，Bb位置的感应电势，Cc位置的感应电动势，Dd位置的感应电动势。,第二节普通电子点火系统,1磁感应式电子点火系统,(2)电子点火系统,1磁感应式电子点火系统,第二节普通电子点火系统,1)发动机未工作时信号输出为0，晶体管VT2工作于导通状态，VT3截止，VT4、VT5导通，一次线圈有电流流通，工作于储能转态。,(2)电子点火系统,2)发动机工作时信号转子由A向B运动时，信号输出为正信号，晶体管VT2仍然工作于导通状态，VT3截止，VT4、VT5导通，一次线圈有电流流通，工作于储能转态。,3)发动机工作时信号转子由C向D运动时，信号输出为负信号，且达到负的最大值，使得晶体管VT2由工作于导通状态转为截止状态，VT3截止转为导通，VT4、VT5导通转为截止，一次线圈由有电流流通转为无电流，高压线圈输出高电压。一次线圈的存储能量转为二次线圈高压放电点火。,这一点火系统，只要点火开关处于接通状态，发动机未工作时一次线圈就有电流流通，所以，停止行驶，应及时关断点火开关。,第二节普通电子点火系统,2霍尔效应式电子点火系统,系统的组成：1蓄电池、2点火开关、3点火线圈、4点火控制器，5分配器、6火花塞。,第二节普通电子点火系统,(1)点火信号发生器,1）霍尔效应,UH：霍尔电压。,RH：霍尔系数。,I：电流量。,B：霍尔所处位置的磁场强度。,d：半导体基片的厚度。,第二节普通电子点火系统,图4-0l霍尔式分电器结构1一分火头，2一触发叶轮，3一永久磁铁，4一霍尔集成块。,2）霍尔信号发生器结构,采用离心式与真空式点火提前机构。由于霍尔器件产生的感应电压UH等级为mV级，所以必须进行放大，才能够满足点火系统对信号的要求。,第二节普通电子点火系统,3）霍尔集成电路的工作原理,稳压电路：产生稳定的直流工作电压。,温度补偿：产生一定的温度补偿电压，使放大电路稳定工作。,放大电路：对霍尔电压进行放大到一定等级。,信号变换器：对霍尔电压变换成具有一定脉宽的矩形波信号。当出现矩形波信号时，点火线圈的一次侧将有电流流通，出现低电平时，点火线圈的二次侧输出高电压经火花塞产生火花放电。,第二节普通电子点火系统,3）霍尔集成电路的工作原理,霍尔信号电压UH。,a）叶片进入间隙，作用在霍尔器件的B为零，霍尔信号电压UH为零。,b）叶片不在间隙，作用在霍尔器件的B最大，霍尔信号电压UH为最大。,第二节普通电子点火系统,3）、霍尔集成电路的工作原理,b）叶片不在间隙，作用在霍尔器件的B最大，霍尔信号电压UH为最大。,a）叶片进入间隙，作用在霍尔器件的B为零，霍尔信号电压UH为零。,霍尔集成电路的输出经晶体管T，所以，电压UG与霍尔电压UH反相。,电压UG为高电平，i1流通，点火线圈一次侧储能。,电压UG为低电平，i1转变为0，点火线圈一次侧储能转化为二次侧高电压U2，经火花塞释放能量。,第二节普通电子点火系统,3）霍尔效应式电子点火系统的实例,6霍尔集成电路,3、光电电子点火系统,第二节普通电子点火系统,系统的组成：点火器点火控制，点火开关接通电源，点火线圈储能并产生高压的点火电压，光电式点火信号发生器感知点火时间，产生点火提前角，遮光盘点火提前角的动作控制，分电器分配高压点火电压到各个气缸内，实现按顺序点火的控制功能。火花塞将高压电压电能转化成点火火花。,第二节普通电子点火系统,分电器轴4带动遮光盘3旋转，当遮光盘将1射出的光线挡住时，光电接收器2（光电二极管）截止，反之，光电二极管导通。,第二节普通电子点火系统,3、光电式电子点火系统工作原理,遮光盘不挡住光线时，VT1导通，VT2导通，VT3截止VT4导通，一次侧通电，IP储能。遮光盘挡住光线时，VT1截止，VT2截止，VT3导通，VT4截止，一次侧电流迅速下降为零，储存储能转化为二次侧的高电压输出。,一、微机控制点火系统的组成,各种传感器：提前角1曲轴位置传感器，2空气流量传感器，3进气管负压传感器，4进气温度传感器，5冷却液温度传感器，6节气门位置传感器，7爆燃传感器。8开关信号输入。,电子控制单元ECU:也称电子控制器，与发动机电控汽油喷射系统共用，构成汽车发动机的综合电子控制系统。根据传感器的输出信号，进行A/D转换后的数据，进行运算、处理、判断输出点火控制信号，控制点火器动作，实现点火。,可以有分电器也可以无分电器电路结构,(汽油机)点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。,Link,第三节微机控制电子点火系统,二、微机控制点火系统点火提前角的控制方式,第三节微机控制电子点火系统,ECU根据相关传感器提供的数据，判断发动机的工况，从内部的存储器（ROM）读取相应的点火提前角数据，并通过计算修正后得出最佳点火提前角数据来进行控制点火；同时，尚不断的检测发动机的有关工作状况，如检测发动机是否爆燃，怠速是否稳定正常，再根据检测的结果，不断修正点火提前角的一种控制方式。,2、闭环控制,ECU根据相关传感器提供的数据，判断发动机的工况，从内部的存储器（ROM）读取相应的点火提前角数据，并通过计算修正后得出最佳点火提前角数据来进行控制点火，而对控制的结果不予考虑的一种控制方式。,1、开环控制,三、微机控制点火系统的控制内容,第三节微机控制电子点火系统,1、点火提前角的确定,（1）、起动时点火提前角,由于此时的发动机转速较低，点火提前角固定在某一初始值上，值的大小因车型不同而改变。部分车型还要考虑冷却液温度的影响，温度为零度以上时，提前角为16o，低于0oC时，一般增大提前角。当温度升高，适当减小。,（2）、起动后点火提前角,起动后，发动机转速升高到大于怠速时，ECU控制系统自动转为正时信号控制，即就是根据发动机的转速和负荷状况的控制状态。主要参数：进气流量、进气管绝对压力，怠速空调开关状态等。确定最佳点火提前角的大小。包括：1）、基本点火提前角：2）、点火提前角的修正值。,起动时控制点火提前角的主要参数是发动机转速，冷却液温度。,三、微机控制点火系统的控制内容,第三节微机控制电子点火系统,1、点火提前角的确定,（2）、起动后点火提前角,1）、基本点火提前角,基本点火提前角。是指发动机转速处于怠速状态时（节气门传感器中怠速触点断开），ECU根据发动机转速，和是否接通空调开关状态所输出的点火提前角参数值。对比参数：节气门开度，进气支管压力。,第三节微机控制电子点火系统,（2）、起动后点火提前角,三、微机控制点火系统的控制内容,1、点火提前角的确定,2）、点火提前角修正,、暖机修正,暖机过程发动机运行转速较低，温度较低，可适当增加点火提前角。,三、微机控制点火系统的控制内容,第三节微机控制电子点火系统,（2）、起动后点火提前角,1、点火提前角的确定,2）、点火提前角修正,怠速稳定性修正,这种情况下，ECU不断检测发动机转速，当转速低于规定的怠速目标转速时，增加点火提前角。反之，减小点火提前角。,空调断开，说明温度较低，增加点火提前角。空调接通，说明温度较低，应减小点火提前角。,三、微机控制点火系统的控制内容,第三节微机控制电子点火系统,（2）、起动后点火提前角,1、点火提前角的确定,2）、点火提前角修正,过热修正,过热时，说明温度较高，同时检测发动机的转速，当IDL（怠速传感器触点）接通，表明转速较低，可适当增大点火提前角。若IDL断开，表明发动机运行转速较高，应适当减小点火提前角。,三、微机控制点火系统的控制内容,第三节微机控制电子点火系统,（2）、起动后点火提前角,1、点火提前角的确定,2）、点火提前角修正,、空燃比反馈修正,针对装有氧传感器的燃油喷射控制系统，则可以根据氧传感器的反馈信号，反应空燃比参数，当发动机的空燃比增加，表明混合气体中的燃油浓度降低，应适当增大点火提前角，空燃比减小，表明燃油浓度升高，应适当减小点火提前角。这样可以保证发动机加速稳定运行。,结论：实际的点火提前角是初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角之和（提前增量和推后减量）。发动机每运行一周后，ECU就可以根据传感器的输入数据，计算出一次点火提前角的修正数据，使得点火提前角可以根据发动机的运行工况，及时修正点火提前角。若ECU计算出的点火提前角达到最大值或者最小值，则以最高限制值或最低限制值确定点火提前角。,2通电时间(闭合角)控制,三、微机控制点火系统的控制内容,第三节微机控制电子点火系统,采用电感储能控制的系统，一次电流的接通电流能够达到的最大值，与一次线圈的接通时间有关，越长就越大，反之较小。点火提前角大，会使储能不充分，偏小，会使储能时间过长，造成直流损失。,将通电时间修正曲线与发动机的基本点火提前角脉谱图及其修正曲线一起存储于ECU的存储器中。ECU可以根据曲线确定的充电放电时间，转算成发动机的曲轴旋转角度，确定点火提前角的修正值。,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,图4-38反映系统的组成。与前述情况相同。,四、微机控制点火系统实例,1、日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（1）曲轴位置传感器,1）转盘磁电式曲轴位置传感器,测定转速，转角,2对准120o齿宽，用于检测120o转角。,1对准4o齿宽,3对准4o齿宽,1、3间隔3o，合起来用于检测1o转角。,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（1）曲轴位置传感器,1）转盘磁电式曲轴位置传感器,1o信号的产生过程,磁头与信号盘的凸齿向着靠近运动时，感应电势为正，离去时感应电势为负（见图4-21）可以形成如图4-40的波形。合成信号的脉冲宽度为1度。,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（1）曲轴位置传感器,由于安装位置的关系，信号盘上的凸缘与磁头在上止点的70度处相遇，故此各个气缸运行至上止点前70o位置时，磁头产生120o信号。,1）转盘磁电式曲轴位置传感器,120o信号的产生过程,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（1）曲轴位置传感器,2）分电器内置型光电式曲轴位置传感器,120o信号的产生过程,由120o信号间隙产生,1o信号的产生过程,由1o信号间隙产生,准确、精细。,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（1）曲轴位置传感器,2）分电器内置型光电式曲轴位置传感器,内圈120o信号的产生,发射与接收二极管,外圈1o信号的产生,发射与接收二极管,准确、精细。,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（2）点火控制原理,1）点火提前角控制,控制原理：,ECCS点火控制系统中控制内容包括：点火提前角（输出功率管从导通转化为截止的时刻），闭合角（输出大功率三极管的导通时间）。,微机根据输入信号的信息状态，从存储器中选择符合当前运行状态的最佳点火提前角。例如确定的点火提前角是气缸上止点前30o，则微机根据120o和1o的曲轴位置传感器的信号就可以对点火提前角进行控制。,ECCS系统中，120o输入信号出现时，标志某一气缸处于压缩冲程上止点70o位置。由于系统计数器是在120o信号出现后的第4个1o输入信号才开始进行1o计数，以30o点火提前角为例，则计数器对1o信号计数到70-4-30=36o时，ECCS输出低电平信号，使输出功率管由导通状态转变为截止。而高压输出高电压点火缸由分电器实现。,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（2）点火控制原理,2）通电时间（或闭合角）控制,ECCS点火控制系统中控制内容包括：点火提前角（输出功率管从导通转化为截止的时刻），闭合角（输出大功率三极管的导通时间）。,为了保证点火应有的能量，IP值应到达某一基本固定的值，而Ip与tb及电源电压Us有关,Us又与发动机的转速n相关。所以闭合角要根据发动机的转速确定tb，再换算成发动机的曲轴转角。,3）点火提前角的控制方法,平常运行状态的点火提前角控制。,平常点火提前角=基本点火提前角+冷却液温度修正系数,见图4-44,见图4-45,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（2）点火控制原理,3）点火提前角的控制方法,、基本点火提前角,根据燃油喷射脉冲宽度ms，发动机转速r/min。,数据来源为试验归纳得到的结论,四、微机控制点火系统实例,1日产车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,（2）点火控制原理,3）点火提前角的控制方法,、冷却液温度修正,控制数据冷却液温度传感器检测的输入数据。修正系数如图所示。,第三节微机控制电子点火系统,怠速和减速时点火提前角的控制,四、微机控制点火系统实例,节气门位置传感器怠速触点闭合时，表明发动机处于怠速转型状态，控制系统进入怠速点火提前角控制模式。,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,、起动时提前角的控制,温度高于0oC度以上保持为16o，温度低于0oC,点火提前角适当的增加。,四、微机控制点火系统实例,2丰田车微机控制点火系统,第三节微机控制电子点火系统,系统电路的组成,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（1）曲轴位置、转角传感器,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（1）曲轴位置、转角传感器,1）、Ne信号：曲轴传感器的下部产生的传感信号。,曲轴转角以及转速信号。信号转子由24个凸齿，信号转子每转一圈，曲轴转两圈。,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（1）曲轴位置、转角传感器,1）、G信号;曲轴传感器的上部产生的转角信号。,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（2）电子控制单元ECA,ESA系统ECU的存储器（ROM）中，存储着点火控制程序和点火提前角的数据。数据来源为：经历不同运行状态的多次试验整理获得。发动机起动时，点火提前角直接由传感器控制在一个固定的数值上（BTDC10o）转速达到一定高度时，自动转换成微机输出点火信号（IGt）进行控制。,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（3）点火器,ESA系统的点火器如图：,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（2）电子控制单元ECA,ESA系统ECU的存储器（ROM）中，存储着点火控制程序和点火提前角的数据。数据来源为：经历不同运行状态的多次试验整理获得。发动机起动时，点火提前角直接由传感器控制在一个固定的数值上（BTDC10o）转速达到一定高度时，自动转换成微机输出点火信号（IGt）进行控制。,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（4）点火时刻控制,1)初始点火提前角：固定点火提前角，10o。发动机起动；发动机转速低于400r/min；T端头短路、怠速触点闭合、车速低于2km/h；发动机后备系统工作时。,实际点火提前角=初始提前角+基本提前角+修正提前角,2)基本点火提前角：存储于（ROM）中，包括怠速基本点火提前角，正常运行的点火提前角两种状态。,怠速基本点火提前角（基本提前角之一）,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（4）点火控制,1）修正值,转速变化和进气量变化的固定值。,四、微机控制点火系统实例,第三节微机控制电子点火系统,2丰田车微机控制点火系统,（4）点火控制,3）修正值,怠速触点闭合状态下，发动机处于怠速运行状态，根据冷却液温度修改点火提前角。温度高点火提前角减小，温度低，点火提前角增大。,第四节微机控制无分电器电子点火系统,1、无分电器同时点火方式,根据Ne、G1、G2信号分配,成对气缸点火,2无分电器单独点火方式,第四节微机控制无分电器电子点火系统,单杠单独进行点火。,ES,微机根据输入信号的信息状态，从存储器中选择符合当前运行状态的最佳点火提前角。例如确定的点火提前角是气缸上止点前30o，则微机根据120o和1o的曲轴位置传感器的信号就可以对点火提前角进行控制。,第四节微机控制无分电器电子点火系统,图4-56奥迪汽车四气门五缸发动机点火系统的火花塞安装位置，点火线圈的安装位置，及控制原理图。,第四节微机控制无分电器电子点火系统,图4-56奥迪汽车四气门五缸发动机点火系统的控制原理图。,一、点火正时,第五节点火系统的使用与检测,1、传统点火系统的点火正时,（1）、检查断电器的触点间隙。若不在规定的范围内，应先其调整到规定的范围。,点火正时就是让分电器的转轴与发动机的位置相匹配，以便能够获得正确的点火提前角。点火正时以第一缸的位置为基准，不同发动机略有区别。一般步骤：,（2）、找出第一缸的上止点。拆下第一缸的火花塞，（棉花、布）塞住火花塞孔，当堵塞棉花被冲开时，说明第一缸工作在压缩冲程，再摇动曲轴使飞轮与活塞上止点对应的位置与标记为第一缸上止点的位置。,（3）、确定断电器触电刚刚断开的位置。拆下分电器螺钉，先顺着分电器轴旋转方向转动分电器外壳，使断电器的触电处于闭合状态，拨出中央高压线，是高压线端距离汽缸体34mm，接通点火开关，慢慢逆着分电器轴旋转转动分电器外壳，至高压线端跳火，此时的位置，即就是断电器触电刚刚断开位置。,一、点火正时,第五节点火系统的使用与检测,1、传统点火系统的点火正时,（4）、按点火顺序接好高压线。分火头所对着的分电器盖旁的插孔插第一缸的高压连接线，然后顺着分电器旋转方向按点火顺序接好气筒各缸的高压线。1、6；2、5；3、4。,点火正时的一般步骤：,（5）、检查点火正时。起动发动机，发动机工作温度达到正常温度时，发动机处于怠速状态加速，发动机上升速度滞后，增加点火提前角，出现爆燃（金属敲击声）说明基本提前角过大（超前），适当减小提前角(顺分电器旋转方向转动外壳)。,（6）、汽车行驶中的检查。在平直的路面上以20km/h行驶，发动机温度7080oC,挂直接档突然加速，（加速踏板踩到底），若果加速过程中，汽车出现轻微爆燃，但随车速上升，爆燃现象消失，则点火时间合适，如果出现爆燃，应减小提前角，如果出现加速沉闷，应增加提前角。,一、点火正时,第五节点火系统的使用与检测,2、电子点火系统的点火正时,点火正时一般步骤：,（1）、找出第一缸的上止点。拆下第一缸的火花塞，（棉花、布）塞住火花塞孔，当堵塞棉花被冲开时，说明第一缸工作在压缩冲程，再摇动曲轴使飞轮与活塞上止点对应的位置与标记为第一缸上止点的位置。,（2）、安装分电器。转动分电器或分电器外壳，十分电器上的分火头指向分电器壳体上的标记，或者分电器壳体上的标记与汽缸体上的标记对准。装入分电器，并拧紧螺栓固定分电器。,（3）、按点火顺序接好高压线。分火头所对着的分电器盖旁的插孔插第一缸的高压连接线，然后顺着分电器旋转方向按点火顺序接好气筒各缸的高压线。1、6；2、5；3、4。,一、点火正时,第五节点火系统的使用与检测,1、传统点火系统的点火正时,点火正时的一般步骤：,（4）、检查点火正时。起动发动机，发动机工作温度达到正常温度时，发动机处于怠速状态加速，发动机上升速度滞后，增加点火提前角，出现爆燃（金属敲击声）说明基本提前角过大（超前），适当减小提前角(顺分电器旋转方向转动外壳)。,（5）、汽车行驶中的检查。在平直的路面上以20km/h行驶，发动机温度7080oC,挂直接档突然加速，（加速踏板踩到底），若果加速过程中，汽车出现轻微爆燃，但随车速上升，爆燃现象消失，则点火时间合适，如果出现爆燃，应减小提前角，如果出现加速沉闷，应增加提前角。,二、普通电子点火系统的故障检查1磁感应式电子点火系统,第五节点火系统的使用与检测,试验火花。拆下点火线圈负极连接线，拨出中央高压线，是高压线端距离汽缸体57mm，接通点火开关，间断接通一次线圈，检验高压线端跳火，依次检查各缸的高压点火。,第五节点火系统的使用与检测,（1）、点火线圈检查。测量电阻一次则电阻为1.31.7，二次侧为1015k.,（2）、信号发生器的检查。信号转子凸齿与传感器线圈铁芯的间隙为0.20.4mm范围内。线圈电阻为（16020）.,二、普通电子点火系统的故障检查1磁感应式电子点火系统,（3）、点火器的检查。（如页下图）：,第五节点火系统的使用与检测,（3）、点火器的检查。拆开点火器与分电器之间的插接件。检验大功率三极管的通断工作状态是否正常。正常情况的如图。,2霍尔效应式电子点火系统,第五节点火系统的使用与检测,（1）点火线圈。低压线圈电阻0.520.76，高压侧（插孔之间）2.43.5k，高压导线1k，分火头电阻1k。,2霍尔效应式电子点火系统,第五节点火系统的使用与检测,（2）点火器的检查。1）确认点火器电源电路是否正常。（2、4端）电压为电源电压。2）点火器工作性能。3）霍尔元件信号是否正常。4）旁路信号。,第五节点火系统的使用与检测,（3）霍尔信号发生器的检查。1）测量输出电压09V之间。2）模拟信号发生器动作。,第五节点火系统的使用与检测,（3）霍尔信号发生器的检查。1）测量输出电压09V之间。,第五节点火系统的使用与检测,（3）霍尔信号发生器的检查。2）模拟信号发生器动作。,思考题与习题4-1汽油发动机对点火系统的基本要求是什么?4-2传统点火系统的基本组成部件有哪些?其各部分的作用是什么?4-3试述传统点火系统的工作原理、工作过程及工作特性。4-4影响最高二次电压的因素有哪些?4-5点火线圈附加电阻起什么作用?点火线圈有几种类型?4-6分电器上电容器的作用是什么?4-7发动机转速与负荷变化时，传统分电器如何自动调整点火提前角?4-8火花塞的电极间隙大小对点火性能有何影响?4-9传统点火系统主要有哪些缺陷?造成这些缺陷的根本原因是什么?4-10试述点火正时的调整及检查方法。4-1l电子点火系统有哪些种类?4-12电子点火系统的基本组成部分有哪些?其控制原理是什么?4-13无触点电子点火系统点火信号的产生方式有哪些?各有什么特点?4-14试述普通电子点火系统点火器的作用及工作原理。4-15试述磁感应式、霍尔效应式、光电式信号发生器的组成、工作原理。,第四章点火系统,思考题与习题4-16电容储能式电子点火系统的组成部件有哪些?其基本工作原理如何?具有哪些特点？4-17电子点火系统可能会出现的故障有哪些?如何诊断电子点火系统的故障?4-18微机控制电子点火系统的组成及点火器的作用是什么?4-19微机控制电子点火