电控点火系统.ppt

1、第二节，电控点火系统和电控点火系统的组成如图8-34所示。图8-34汽车发动机电控燃油分配和喷射系统框图，图8-35电控点火系统的基本组成和原理，1。电控点火系统的工作原理：电控点火系统主要由与点火相关的各种传感器、电子控制单元(发动机控制ECU)、点火电子元件(点火器)、点火线圈、高压分配器和火花塞组成，如图8-35所示。(1)与点火系统相关的传感器和开关信号电子控制点火系统中使用的主要传感器是曲轴角度/速度传感器、曲轴参考位置传感器(点火参考传感器)和爆震传感器。此外，根据开关信号，如进气压力传感器或空气流量传感器、空气温度传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器和起动开关信号、空调开关

2、信号和空档开关信号，校正各种工况下的点火提前角。曲轴转角和转速传感器：在电控点火系统中，发动机转速信号是微机读取或计算基本点火提前角的最重要依据之一，而曲轴转角信号则用于计算特定的点火时间。曲轴参考位置传感器(点火参考传感器):当曲轴旋转到特定位置时，例如气缸的上止点或上止点前的特定角度，该传感器可以输出脉冲信号。微型计算机将该脉冲信号作为计算点火提前角的曲轴位置参考点，并与曲轴角度信号一起计算曲轴在任何时候的具体位置。(2)点火提前角的确定在电控点火系统中，点火提前角通常由三部分组成：初始点火提前角、基本点火提前角和点火提前角修正值。基本点火提前角：(如图8-36所示)、图8-36点火提前角

3、示意图、点火提前角修正值：点火提前角修正值由电控单元根据发动机进气温度、冷却液温度、节气门位置、混合气空燃比、起动开关、空调开关等传感器信号，根据一定的修正特性进一步优化修正，使发动机点火性能达到最佳。(3)点火提前角的控制通常有开环控制和闭环控制，如图8-37所示。开环控制模式：电子控制器根据相关传感器提供的发动机工况信息，从内存中读出相应的基本提前角。闭环控制模式：闭环控制模式可以控制点火提前角，同时连续检测发动机的相关工况，如发动机是否爆震，怠速是否稳定。图8-37是开环和闭环控制模式的框图。爆震控制最重要的传感器是爆震传感器，用于检测发动机是否爆震。通常，每个发动机安装一个或两个传感器

4、。爆震传感器的安装位置：三缸发动机安装在第二气缸体的中间；4缸发动机安装在2个和3个气缸体之间。工作原理：爆震传感器(如图8-38和8-39所示)是一种振动加速度传感器，安装在发动机气缸体上。图8-38是爆震传感器的物理特性图，图8-39是爆震传感器的结构图。当发动机工作时(主要在低速和重载条件下)，电子控制单元可以接收提前信号，并根据爆震强度向点火电子部件发送点火延迟信号，直到爆震消失。爆震消失后，电子控制单元逐渐将点火提前角移动到最佳点火角，或者将点火提前一定角度，直到爆震再次发生。通电时间的控制：导通角是前述的闭合角，主要影响点火线圈初级绕组的通电时间和点火线圈的储能，这取决于发动机转速

5、和电池的供电电压。控制原理框图如图8-40所示。图8-40爆震传感器结构图。2.为了提高发动机的动力性、经济性和减少排气污染，分电器高压配电电子点火控制系统要求点火系统不仅要提供更高的点火能量，而且要对点火时间进行更高精度的控制和对发动机各种工况的适应性。由分配器电子控制单元控制的点火系统的典型框图如图8-41所示。图8-41是带分配器的典型电子点火系统的组成图，图8-42是磁电式曲轴转角传感器的结构图。1.相关传感器和执行机构的工作原理和维护方法：(1)传感器：磁电式曲轴转角传感器的结构和原理，其典型结构如图8-50所示。下面三种情况来说明其工作原理，如图8-43所示。这三种情况下的磁通回路

6、是：永磁转子气隙铁芯的N极气隙信号和永磁体的S极。图8-43磁电式传感器的典型结构图，磁电式曲轴转角传感器的检测：检查并调整信号转子凸齿与线圈铁芯之间的间隙值：可用测厚仪测量，如图8-44(a)。该间隙的标准值一般为0.2毫米0.4毫米。如果不符合，调整方法如图8-44(b)、图8-44信号转子凸齿示意图、图8-45霍尔传感器工作原理示意图、霍尔曲柄角传感器：图8-55为霍尔传感器工作原理示意图。如图8-45(a)所示，霍尔元件有四个端子，其中a和b分别是电流Ig的输出和输入端子；c和d是霍尔电压Eh的两个输出端。永磁体的磁力线可以通过气隙垂直进入霍尔元件，如图8-45(c)虚线所示，或者它们

7、可以被叶片屏蔽而不进入霍尔元件，如图8-45(b)虚线所示。(2)执行机构：霍尔点火信号发生器的检修：霍尔点火信号发生器是一个有源器件，只有输入一定的电源电压才能工作。结构如图8-46所示。图8-46霍尔点火信号发生器原理图，光电点火触发信号的工作原理：(如图847所示)发动机工作时，转盘由分配器轴带动在发光二极管和光电晶体管之间转动。当发光二极管的光穿过狭缝射向光电晶体管时，当光电晶体管接通时，信号电路输出信号。每次分配器旋转时，它产生360曲柄角和速度信号，1和6个参考位置信号为60(指6个气缸，4个参考位置信号为90)。图8-47光电分配器曲轴角度和速度传感器，图8-48光电分配器曲轴角

8、度和速度传感器结构示意图。其结构由安装在分配器轴上的转盘和安装在分配器底板上的光电信号发生器组成。信号发生器由发光二极管、光电晶体管和信号电路组成。转盘位于发光二极管和光电晶体管之间，如图8-48所示。点火线圈的原理及维护：a .传统点火线圈的原理点火线圈的上端装有胶木罩，中央凸出部分为高压端子，其他端子为低压端子。根据低压端子数量，点火线圈有两个端子和三个端子，其内部结构如图8-49所示。图8-49普通点火线圈内部结构图，b开路闭合磁路点火线圈原理：汽车电子点火系统采用开路闭合磁路点火线圈，能量转换效率高，如图8-50所示。图8-50带有开路和闭合磁路的点火线圈。c .点火线圈的故障排除：点

9、火线圈的故障主要包括一次绕组和二次绕组的开路、短路和接地，以及绝缘盖的泄漏。检查、试验和修理方法如下：点火线圈检查：肉眼目视检查：检查的主要内容和要求是检查绝缘盖和外壳包装是否完好，周围是否有绝缘溢出。检查初级和次级绕组的开路、短路和接地(如图8-51所示)，图8-51检查槽火花塞的结构如图8-52所示。中心电极由镍铬合金制成，具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。导体玻璃起到密封作用。火花塞的间隙通常为0.60.8毫米，但当使用电子点火时，间隙可增加到1.01.2毫米。图8-53火花塞结构，图8-54火花塞间隙测量和调整；b、火花塞电极间隙的检查和调整：当火花塞间隙不正确时，应使用专用的测量和调整工

10、具来调整弯曲的侧电极，如图8-53所示，这是火花塞间隙的示意图。火花塞间隙的调整如图8-54所示。无分电器的电子点火系统取消了分电器的机械分配方式，从而彻底消除了分电器的缺陷，进一步提高了点火性能，降低了点火能量的高压传递损失，提高了点火系统的可靠性和耐久性。目前，有两种常用的不带分电器的电子点火方式，即每个气缸单独点火和两个气缸同时点火，如图8-55所示。图8-55是每个气缸单独点火和两个气缸同时点火的示意图。1.单独点火是指一个火花塞配有一个点火线圈，点火线圈和功率晶体管作为一个整体直接安装在火花塞的顶部，这不仅取消了分电器，而且不使用高压线。因此，分电器和高压线造成的缺陷完全消除，点火性能最好，但结构和点火控制系统复杂，如图8-56所示。图8-56是单次点火的无分电器微机点火系