《汽车发动机微机控制点火系统认识》PPT课件

1、传感器发动机控制单元PCM空气流量传感器燃油泵喷油器点火器点火线圈进气压力传感器节气门位置传感器进气温度传感器发动机转速/曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器冷却液温度传感器氧传感器爆震传感器点火控制供油控制执行器怠速阀节气门进气控制EGR阀EVAP阀排放控制情境3 发动机微机控制点火系统的检修 学习单元3.1 发动机微机控制点火系统的认识 学习单元3.2 发动机微机控制点火系统的故障诊断学习单元3.3 爆燃传感器电路的检修发动机微机控制点火系统的认识 1234任务载体学习要求学习内容案例分析5学习小结学习导航6自主学习怠速抖动，急加速不良火花塞型号错误，更换后故障排除。 奔驰S320任务载体发动机

2、是如何点火的-点火系统工作原理？1.能够识别微机控制点火系统。2.理解微机控制点火系控制功能。学习要求学习内容3.1.2 微机控制点火系统的组成3.1.3 微机控制点火系统的类型3.1.4 微机控制点火系统的工作原理3.1.5 微机控制点火系控制策略3.1.1 微机控制点火系统的功能1、点火系的功用 点火系的作用是将汽车的低压电变为高压电，并适时送到点火缸火花塞，击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动机做功。第一节 概 述1、传统点火系2、普通电子点火系3、微机控制点火系已淘汰正在淘汰正在广泛应用2、点火系的种类3、发动机对点火系的要求1）能产生足以击穿火花塞间隙的电压 2）火花应具有一定的能量3

3、）点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间） 3.1.1 微机控制点火系统的功能点燃混合气火花塞高压点燃混合气高压的产生1.点火提前角2.通电时间3.爆燃控制3.1.1 微机控制点火系统的功能点火时刻点火能量压缩上止点TDC压力最高点ATDC10点火时刻BTDC 一、传统点火系 1.组成点火开关：作用是控制电路通电。电源：作用是供给电能点火线圈：作用是将12V低压电变为1525KV高压电。分电器：作用是适时控制初级电路通断，按顺序分配火花到各缸火花塞：作用是将高压电引入气缸并产生火花点燃混合气。附加电阻：作用是改善点火性能和起动性能2.工作原理3.传统点火系点火过程初级电路接通，点火线圈积蓄能

4、量；初级电路切断，点火线圈产生次级高压；次级高压加到火花塞上，击穿火花塞间隙，点燃混合气。接通、切断，必须自动完成。图 微机控制点火系统的组成（1）电源（2）传感器（3）电控单元（4）点火控制器（5）点火线圈（6）分电器（7）高压线（8）火花塞高压电路低压电路3.1.2 微机控制点火系统的组成及功能1、微机控制点火系的组成 这种点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器（ECU电脑）、点火电子组件（点火器）、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图所示。 1、传感器 传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作状况信息，并将检测结果输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。各车型使用的传感

5、器类型、数量、结构及安装位置不同，但其作用大同小异。微机控制的电子点火系统中所用的传感器主要有以下几种： l）曲轴位置传感器：检测两个信号： 曲轴转角 (或发动机转速) ，检测发动机转速信号 曲轴基准位置（点火基准传感器,活塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止点位置信号（凸轮轴位置传感器）2）空气流量计（进气管负压传感器）检测进气量信号 ；3）冷却液温传感器：检测水温信号；4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号；5）节气门位置传感器：检测节气门的开度和加速信号 ；6）车速传感器：检测车速信号；7）空档开关：检测变速器空档信号；8）点火开关：检测点火状态还是起动状态信号 ；9）空调开关：检测空调是开还是

6、关信号；10）蓄电池：检测电池电压信号；11）进气温度传感器：检测进气温度信号；12）爆震传感器：检测爆震信号。 2电子控制器（ECU） 控制电脑一般被称为ECU，英文为（Electronic Control Unit） 它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火系统仅是电子控制器的一个子系统。 2电子控制器（ECU）： 中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出接口（I/O）、总线及电源供给电路等部分组成。 3点火器 点火

7、器是综合控制的执行器之一，点火器的作用是根据ECU的指令，通过内部的大功率三极管的导通和截止，控制初级电流的的通断，完成点火工作。 各种发动机的点火器结构各不相同，有的点火器除接通、切断初级电路的功能外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。 也有的发动机不设点火器，控制初级电路的大功率三极管设在控制器（ECU）内部。 4、点火线圈 与微机控制电子点火系所匹配的点火线圈为专用高能点火线圈，一般采用闭磁路，能量损失小，对外电磁干扰小。 5、分电器 微机控制点火系的分电器结构随发动机型号的不同有较大差异； 由配电器和凸轮轴位置传感器成； 现在，不少汽车发动机取消了分电器称无分电器微机

8、控制点火系。 2、微机控制点火系的分类 微机控制点火系统，按照是否保留传统的分电器（实质上指配电器），可分为两大类：P146 1）有分电器点火系统;(非直接点火) 2）无分电器点火系统 ；（直接点火） 同时点火方式 单独点火方式1）有分电器点火系统（非直接点火系统） 仍保留分电器的微机控制点火系称为非直接点火系统。 该系统中，点火线圈的高压电是经配电器进行分配的，即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸，使各缸火花塞依次点火 。2）无分电器点火系统 (直接点火系统 ) 该系统中点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，工作时，点火线圈产生的高压电直接送到各火花塞、由微

9、机根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序，适时地控制各缸火花塞点火。传统点火系普通电子点火系微机控制点火系微机控制有分电器点火系微机控制无分电器点火系同时点火方式单独点火方式初级电路不同次级电路不同3.1.3 微机控制点火系统的类型传统点火系图1.1 传统点火系组成Fig 1.1 composition of tradition ignition system3.1.3 微机控制点火系统的类型普通电子点火系3.1.3 微机控制点火系统的类型微机控制点火系3.1.3 微机控制点火系统的类型丰田汽车发动机微机控制系统G信号：判缸信号。Ne信号：曲轴转角信号。IGT信号：ECU向点火器中功率晶

10、体管发出的通断控制信号。IGF信号：完成点火后，点火器向ECU输送的点火确认信号。1、曲轴位置转角传感器 1）功用： 曲轴位置传感器是微机控制点火系中最重要的传感器之一，它是微机控制点火系中必不可少的信号源，向电子控制器输入活塞位置（上止点）、曲轴转速等信息。 2）类型： 常用的曲轴位置转角传感器型式有：磁感应式、光电式、霍尔式等。 3）安装位置：（常见有以下几种） 1) 飞轮壳上 2）曲轴前端 3）凸轮轴前端 4) 分电器内 丰田的曲轴位置转角传感器在分电器内，采用磁电式。 Ne信号发生器每转一圈产生24个信号G信号发生器 曲轴位置转角传感器包括两个传感器： 作用：判别活塞上止点位置。 由信

11、号转子和两个传感线圈组成，分别产生G1、G2两个信号。G1信号用来检测第六缸上止点位置G2信号用来检测第一缸上止点位置实际检测上止点前10 G信号和Ne信号的关系如图所示。G信号和Ne信号的关系丰田点火系1微机控制有分电器点火系有分电器，一个点火线圈供多缸火花塞。点火线圈产生的高压电经分电器中的配电器按点火顺序分配至各气缸。 PCM只需判别活塞点火位置，无需判别哪个缸（缸序）。3.1.4 微机控制点火系统的工作原理喷油丰田4A-GE发动机有分电器点火系统3.1.4 微机控制点火系统的工作原理IGT信号：上升接通充电，下降触发点火故障码2微机控制无分电器点火系微机控制无分电器点火系又叫直接点火系

12、，无分电器，点火线圈的高压电直接加于火花塞。由ECU和点火控制器确定点火顺序。（1）同时点火方式（2）单独点火方式3.1.4 微机控制点火系统的工作原理（1）同时点火方式无分电器，点火线圈的高压线直接与火花塞相连，一个点火线圈连接两个缸的火花塞。两缸火花塞串联，同时点火。配对缸工作相位相差360，一缸处于压缩（作功缸），一缸处于排气（废火缸）。工作缸击穿电压高，损耗缸击穿电压低，点火能量大部分都分配于工作缸。3.1.4 微机控制点火系统的工作原理 丰田7M-GTE发动机同时点火系统 缸序判别无分电器，点火线圈直接与火花塞相连，一个点火线圈连接一个缸的火花塞，无高压线。一个点火器，多个点火器（2

13、）单独点火方式(P145-146)3.1.4 微机控制点火系统的工作原理44丰田1MZ-FE电控独立点火系统 一个点火器：点火器共用，火花塞有两条低压线。3.1.4 微机控制点火系统的工作原理45多个点火器：点火线圈独自配用，集成一体，火花塞有三条低压线丰田V6 1MZ-FE电控独立点火系统 3.1.4 微机控制点火系统的工作原理微机控制点火系统的外观识别火花塞有高压线无高压线有分电器无分电器有分电器点火系统无分电器同时点火系统两条低压线三条低压线火花塞、点火线圈一体一个点火器火花塞、点火线圈、点火器一体单独点火系统3.1.4 微机控制点火系统的工作原理点火提前角控制（ESA）什么是点火提前角

14、？点火过早的影响？点火过迟的危害？影响点火提前角的因素？点火提前角定义P126发动机的工作过程点火提前角的控制起动时起动后初始角基本角修正角固定角怠速：转速、空调非怠速：转速、负荷暖机修正怠速稳定修正超温修正空燃比修正爆燃修正调整传动比修正极限值控制3.1.5 微机控制点火系统的控制策略2.初级电路闭合时间控制1.点火提前角的控制实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角1.点火提前角控制3.1.5微机控制点火系统的控制策略起动时ECU起动开关信号发动机转速信号（一般300r/min以下）判定起动工况固定为一个设定值（初始点火提前角）。1.点火提前角控制3.1.5微机控制点

15、火系统的控制策略起动时起动后实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角1）初始点火提前角初始点火提前角是原始设定的，又称固定点火提前角。初始点火提前角一般为上止点前510 。2）基本点火提前角基本点火提前角是电脑根据主要因素确定的点火提前角。3）修正点火提前角修正点火提前角是电脑根据其他因素对点火提前角进行的修正。3.1.5微机控制点火系统的控制策略起动后1.点火提前角控制2）基本点火提前角（1）怠速时的基本点火提前角转速空调基本点火提前角ON转速传感器空调开关点火ECU3.1.5微机控制点火系统的控制策略发动机工作稳定，基本点火提前角是根据转速和负荷的信息，通过查找储存在

16、MAP图中的值来确定的。（2）正常运行时的基本点火提前角转速负荷基本点火提前角转速传感器进气流量、压力点火ECU3.1.5微机控制点火系统的控制策略3）修正点火提前角P131（1）暖机修正怠速，随着冷却液温度的升高，逐渐减小点火提前角。冷却液温度传感器点火ECU3.1.5 微机控制点火系统的控制策略（2）爆震控制3.1.5 微机控制点火系统的控制策略有爆震推迟点火提前点火无爆震最佳点火时刻爆震传感器（3）怠速稳定修正怠速，当发动机负载变化，引起发动机转速的波动，ECU根据实际转速与目标转速的差值修正点火提前角，以稳定怠速。转速传感器点火ECU3.1.5 微机控制点火系统的控制策略点火提前角的控

17、制起动时起动后初始角基本角修正角固定角怠速：转速、空调非怠速：转速、负荷暖机修正怠速稳定修正超温修正空燃比修正爆燃修正调整传动比修正极限值控制3.1.5微机控制点火系统的控制策略5) 闭合角的控制（见课文P132-134)闭合角的概念：来源于传统点火系统，是指断电器触点闭合期间，即初级电流接通期间，分电器轴所转过的的角度。闭合角对点火性能的影响： 闭合角初级电流增大初级电流减小大小点火能量大点火线圈发热大点火线圈发热小点火能量小点火顺畅点火困难思考：影响初级线圈电流大小的因素有哪些？闭合角控制的要求：1）随电源电压的变化而变化，即电压增大，闭合角应该减小2）随转速变化而变化，即转速增大，闭合角

18、也应该增大闭合角的控制方法为了保证在任何转速下初级电流断开时都能达到某一值（如7A），可以采用两种办法：一是点火控制电路中增加恒流控制电路；二是准确控制通电时间，即在发动机转速变化时，控制三极管的导通时间不变。（1）电源（2）传感器（3）电控单元（4）点火控制器（5）点火线圈（6）分电器（7）高压线（8）火花塞高压电路低压电路3.1.2 微机控制点火系统的组成学习小结传统点火系普通电子点火系微机控制点火系微机控制有分电器点火系微机控制无分电器点火系同时点火方式单独点火方式初级电路不同次级电路不同3.1.3 微机控制点火系统的类型学习小结3.1.4 微机控制点火系统的工作原理微机控制无分电器单独点火方式微机控制无分电器同时点火方式微机控制有分电器点火系学习小结点火提前角的控制起动时起动后初始角基本角修正角固定角怠速：转速、空调非怠速：转速、负荷暖机修正怠速稳定修正超温修正空燃比修正爆燃修正调整传动比修正极限值控制3.1.5 微机控制点火系统的控制策略2.初级电路闭合时间控制1.点火提前角的控制学习小结自主学习课下作业1.什么是点火提前角？什么是闭合角？2.微机控制点火系有哪些部件组成？3.影响点火提前角的因素有哪些？4.最佳点火提前角由哪三部分组成？5.发动机起动后在正常工况下运转时，控制点火提前角的信号主要有哪些？知识拓展1、