第5章电子点火系.ppt

1、电子点火系,传统点火系主要存在下列几个问题,一、火花能量的提高受到限制,二、触点故障多、寿命短,三、对火花塞积炭和污染敏感,触点闭合时间不足，储存的能量不够 触点的尺寸不能太大，通过的电流受限制,触点电腐蚀 顶块磨损 发动机在高速时回跳和颤动导致高速失火,1按储能方式分类（1）电感储能电子点火系：火花能量以磁场形式储存在点火线圈中，如蓄电池点火系；（2）电容储能电子点火系统：火花能量以电场的形式储存在专门的储能电容器中。,2按信号发生器型式分类（1）磁感应式；（2）霍尔式；（3）光电式；（4）电磁震荡式。,3按初级电路的控制方式分类（1）普通电子点火系统；（2）微机控制点火系统。,4按高压电的

2、配电方式分类（1）机械配电点火系（有分电器点火系）；（2）计算机配电点火系（无分电器点火系）。,第一节电感储能有触点电子点火系,这种点火系统，是用一个功率晶体管代替断电器触点去接通和切断点火线圈的初级电流，仍保留触点断电器，用它去接通和断开功率晶体管的基极电流和完成点火提前的调整装置。这是最早的一种电子点火装置。其优点是成本低， 能切断和接通大的初级电流(810 A)，次级电压高，火花能量大、使用寿命长。两个实例说明其工作原理。,触点闭合,截止,导通,触点断开,截止,导通,延长了触点的使用寿命触点只通过很小的基极电流，只有04A05A。无触点烧蚀问题。 提高了点火性能，次级电压从原来的18KV

3、提高到KV，因初级电流不经过触点，故可增大初级电流，使次级电压提高。 由干点火能量增大，次级电压提高，使冷启动容易，动力性提高、低速稳定性均有明显提高，节油以上，排放改善。,BD71F点火系较传统点火系的优点,触点式电子点火装置主要特点,一是通过点火线圈初级绕组的电流被晶体三极管放大了这样，当三极管截止时，初级绕组的断电电流大，点火线圈中磁通变化率高，次级绕组产生的电压相应提高了。,二是通过断电器触点的电流明显减小，因为此电流并非流过初级绕组的电流，其大小约为初级电流的11020，因而消除了断电器触点严重烧蚀的现象，既延长了使用寿命，又缩短了触点维修、调整的时间。,第二节电容储能有触点电子点火

4、系,电容放电点火系统的基本特点是，能量储存在电容器的电场里，而不是储存在初级绕组的磁场里，电容器充电电压的高低决定了存储能量的大小。,一、组成和工作原理,二、工作过程,、触点闭合，可控硅关断，储能电客充电的过程。,2、触点打开，可控硅导通，储能电容放电的过程。,实例,振荡电路,升压变压器,整流电路,电容放电具有以下优点,次级电压上升时间快，当火花塞被污染时仍能提供较好的发火性能 火化能量超过其他形式的点火系统且易控制 断电器通过的电流很小，触点寿命长，可靠性高 由于其提前固定的消耗A的电流，因而对电池缺电不敏感 电容充电时间是输出频率周期的，因而在较高的法火频率下仍有较好的点火性能。,电容放电

5、的缺点,由于火花持续时间比较短，对点燃稀薄气体不利 由于点火能量较高，对分电器盖、分火头、高压线的绝缘性能要求较高 所用的元件较多，导致可靠性下降、成本提高,无触点电子点火系,采用触发脉冲代替断电器的触点,原理,特点,1、发火率高 2、寿命长 3、能实现精确时间控制 4、点火能量高,一、磁脉冲式（发电机式）,1、传感器结构,传感器工作原理,转速与电动势的关系,2、放大电路,点火器中各三极管作用,VT1发射极与集电极相连，相当于一个二极管，起温度补偿作用,VT2触发管，起信号检测作用,VT3、VT4放大作用，将VT2输出放大以驱动VT5,VT5大功率管，控制初级电流的通断,其它元件作用VS1、V

6、S2反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联，在高转速时，使传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护VT2不受损害；VS3与R4组成稳压电路，保证VT1、VT2保证在稳定电压下工作；VS4当VT5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护VT5管；C1消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，防止误点火；C2与R4组成组容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火；R3的作用是加速VT2级VT5的翻转。,霍尔效应式电子点火系,霍尔式电子点火装置特点：工作可靠，寿命长；发动机起动性能好；价格较高,微机控制电子点火系,一、传感器,曲轴位置传感器：曲轴转角（发动机转速）信号、活塞位

7、 置（上止点）信号 空气流量计（绝对压力传感器）：进气量信号 水温传感器：水温信号 氧传感器：空燃比浓稀信号 节气门位置传感器：节气门开闭或全开、全闭、加速信号 车速传感器：车速信号 空档开关：变速器空档信号 点火开关：点火开关接通及起动信号 空调器开关：空调信号 蓄电池：电池电压信号 进气温度传感器：进气温度信号 爆震传感器：爆震信号,二、电子控制器,点火器的作用是根据电子控制器输出的指令（信号），通过内部大功率管的导通与截止，控制初级电流的通断完成点火工作。有些还具有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。,三、点火器,丰田汽车微机控制点火系统,丰田汽车发动机微机控制系统，常称为T

8、CCS系统，该系统除控制点火外，还对燃油喷射、怠速、自动变速等进行控制，此外还具有故障保险、设备功能以及自诊断功能等。 丰田微机控制点火系统，其主要作用是控制点火提前角，称为ESA系统。系统工作时，电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息，经过计算、处理、判断，输出控制信号到点火器，适时的控制点,（一）曲轴转角传感器,曲轴位置传感器由上部的G信号发生器和下部的Ne信号发生器组成,Ne信号是曲轴转角及发动机转速信号。Ne信号装置主要由信号转子、传感线圈组成，有24个轮齿，每个交变信号相当于30曲轴转角，由此计算出发动机转速,G信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别气缸及检测活塞上止点的位置。G信

9、号发生器由带有凸缘的信号转子、G1、G2两个传感线圈组成,G1信号，检测第六缸上止点位置 G2信号，检测第一缸上止点位置,G1、G2相差180，分电器转一圈，分别出现一次,（二）电子控制器,电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从存储器中选择最佳点火提前角，根据G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到达规定位置时，发出控制信号IGt至点火器，当IGt为低电位时，大功率三极管截止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。起动时，点火时刻直接由传感器信号控制一个固定的点火提前角，当转速超过一定值时，自动转换成由微机输出的IGt控制,（三）点火器,该点火器可以根据电子控制器输出的IGt信号，

10、控制点火时刻；还具有闭合角控制、恒流控制、点火监视、加速检出、锁止保护和过压保护等功能。,（四）点火时刻（提前角）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初始点火提前角也称为固定点火提前角，对丰田IG-GEU发动机，其值为上止点前（BTDC）10,2基本点火提前角基本点火提前角数据存储在微机的ROM中，可分为怠速时的基本点火提前角和平常行驶时的基本点火提前角。怠速时的基本点火提前角,3修正点火提前角为使实际点火提前角更符合发动机实际运转状况，在“初始提前角+基本点火提前角”基础上，根据相关因素加以修正。丰田ESA系统有暖机修正（指节气门位置传感器触点闭合、发动机

11、水温变化时的修正）和怠速稳定性修正（为了保持怠速稳定运转而对点火提前角的修正）,过热修正：发动机水温过高时的修正,空燃比反馈修正：装有氧传感器的发动机，微机通过氧传感器反馈的信号对空燃比进行修正,爆震修正：产生爆震时，微机根据爆震传感器输入的信号，将爆震程度分为强、中、弱三个级别，根据爆震程度的强弱，自动减小点火提前角。它是一种闭环控制，微机工作时，可根据发动机各传感器信号，从存储器中查出相应的点火提前角来控制点火，同时对控制结果通过特设的爆震传感器进行反馈，通过反馈信号再对点火提前角进行控制,爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECU，一旦爆震程度超过规定的标准，ECU立即发出点火系统推迟点火；当爆震程度低于规定的标准时，ECU又会将点火时刻提前，循环调节点火时刻的结果，使发动机始终处于临界爆震的工作状态。,一定时间内无爆震时，就逐步增大点火提前角，直至