電控點(diǎn)火系

1、2005年6月,,第一節(jié) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的功能 第二節(jié) 點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理第三節(jié) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)主要元件的構(gòu) 造與維修,汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng),2005年6月,,第一節(jié) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的功能,一、點(diǎn)火提前角的控制二、通電時(shí)間的控制三、爆燃的控制,2005年6月,一、點(diǎn)火提前角的控制,1．點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響2．最佳點(diǎn)火提前角確定依據(jù)3．控制點(diǎn)火提前角的基本方法4

2、．點(diǎn)火提前角的修正,2005年6月,1．點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,點(diǎn)火提前角是從火花塞發(fā)出電火花，到該缸活塞運(yùn)行至壓縮上止點(diǎn)時(shí)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。 當(dāng)汽油機(jī)保持節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定時(shí)，汽油機(jī)功率和耗油率隨點(diǎn)火提前角的改變而變化。對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)每一工況都存在一個(gè)“最佳”點(diǎn)火提前角 適當(dāng)點(diǎn)火提前角，可使發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)所做的機(jī)械功最多（ 曲線陰影部分）,,2005年6月,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 隨著轉(zhuǎn)速的升高點(diǎn)火提前角增大?！〔捎?/p>

3、電控點(diǎn)火系統(tǒng)，更接近理想的點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 歧管壓力高（真空度小、負(fù)荷大），　點(diǎn)火提前角小，反之點(diǎn)火提前角大。采用電控點(diǎn)　火（ESA）系統(tǒng)時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提　前角接近于理想的點(diǎn)火提前角。 燃料性質(zhì) 汽油辛烷值越高，抗爆性越好，點(diǎn)火　提前角可增大，反之應(yīng)減小。其他因素 燃燒室形狀、燃燒室內(nèi)溫度、空燃　　比、大氣壓力、冷卻水溫度。,,2．最佳點(diǎn)火提前角確定依據(jù),,2005年6月,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，按ECU

4、內(nèi)存儲(chǔ)的初始點(diǎn)火提前角（設(shè)定值）對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制。起動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角的設(shè)定值隨發(fā)動(dòng)機(jī)而異，對(duì)一定的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，起動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火提前角是固定的，一般為10°左右?！“l(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（起動(dòng)后），主ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號(hào)，確定基本點(diǎn)火提前角，并根據(jù)其他有關(guān)信號(hào)進(jìn)行修正，最后確定實(shí)際的點(diǎn)火提前角，并向電子點(diǎn)火控制器輸出點(diǎn)火執(zhí)今信號(hào)，以控制點(diǎn)火系的工作。,,3．控制點(diǎn)火提前角的基本方法,,2005年6月,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，進(jìn)氣

5、管絕對(duì)壓力傳感器信號(hào)或空氣流量計(jì)信號(hào)不穩(wěn)定，ECU無(wú)法正確計(jì)算點(diǎn)火提前角，一般將點(diǎn)火時(shí)刻固定在設(shè)定的初始點(diǎn)火提前角。此時(shí)的控制信號(hào)主要是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)（Ne信號(hào)）和起動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)（STA信號(hào)）。,4．起動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角的控制,,2005年6月,5．起動(dòng)后基本點(diǎn)火提前角的確定,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)（IDL信號(hào)）、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)（Ne信號(hào)）和空調(diào)開(kāi)關(guān)信號(hào)（A／C信號(hào)）確定基本點(diǎn)火提前角。 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后在

6、除怠速以外的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（單位轉(zhuǎn)數(shù)的進(jìn)氣量或基本噴油量）確定基本點(diǎn)火提前角。,,2005年6月,不同的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，對(duì)點(diǎn)火提前角的修正項(xiàng)目和修正方法也不同。修正方法有修正系數(shù)法和修正點(diǎn)火提前角法兩種 ?！≈饕拚?xiàng)目有：?。?）水溫修正；?。?）怠速穩(wěn)定修正；　（3）空燃比反饋修正。,,6．點(diǎn)火提前角的修正,,2005年6月,（1）水溫修正,水溫修正又可分為暖機(jī)修正和過(guò)熱修正?！“l(fā)動(dòng)機(jī)

7、冷車起動(dòng)后的暖機(jī)過(guò)程中，隨冷卻水溫的提高，混合氣的燃燒速度加快，燃燒過(guò)程所占的曲軸轉(zhuǎn)角減小，點(diǎn)火提前角也應(yīng)適當(dāng)減小，如右圖所示。,,2005年6月,ECU根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差來(lái)修正點(diǎn)火提前角，低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，應(yīng)增大點(diǎn)火提前角，反之，推遲點(diǎn)火提前角?！】刂菩盘?hào)有：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)（Ne信號(hào)）、節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)（IDL信號(hào)）、車速傳感器信號(hào)（SPD信號(hào)）、空調(diào)開(kāi)關(guān)信號(hào)（A／C信號(hào)）,,（2）怠速穩(wěn)定修正,,,2005年6月,由于空燃

8、比反饋控制系統(tǒng)，是根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)調(diào)整噴油量的多少來(lái)達(dá)到最佳空燃比控制的，所以這種噴油量的變化必然帶來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。為了穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角需根據(jù)噴油量的變化進(jìn)行修正，如右圖所示。,,（3）空燃比反饋修正,,2005年6月,,二、通電時(shí)間控制,1．通電時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響2．通電時(shí)間的控制方法3．點(diǎn)火線圈的恒流控制,2005年6月,,1．通電時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響,在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，必須保證點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路有足

9、夠的通電時(shí)間。但如果通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，點(diǎn)火線圈又會(huì)發(fā)熱并增大電能消耗。要兼顧上述兩方面的要求，就必須對(duì)點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通電時(shí)間進(jìn)行控制。,,2005年6月,現(xiàn)代電控點(diǎn)火系統(tǒng)和傳統(tǒng)的分電器不同，傳統(tǒng)的點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通電時(shí)間取決于斷電器觸點(diǎn)的閉合角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。而現(xiàn)代點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通電時(shí)間由ECU控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)度信號(hào)和電源電壓信號(hào)確定最佳的閉合角（通電時(shí)間），并控制點(diǎn)火器輸出指令信號(hào)（IGt信號(hào)），以控制點(diǎn)火器中晶體管的導(dǎo)通時(shí)間

10、。,,2．通電時(shí)間的控制方法,,2005年6月,3．點(diǎn)火線圈的恒流控制,由于現(xiàn)代車采用了高能點(diǎn)火線圈，改善點(diǎn)火性能。為了防止初級(jí)電流過(guò)大燒壞點(diǎn)火線圈，在部分電控點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制電路中增加了恒流控制電路?！　　『懔鞯幕痉椒ㄊ牵涸邳c(diǎn)火器功率晶體管的輸出回路中增設(shè)一個(gè)電流檢測(cè)電阻，用電流在該電阻上形成的電壓降反饋控制晶體管的基極電流，只要這種反饋為負(fù)反饋，就可使晶體管的集電極電流穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)恒流控制。,,2005年6月,爆燃的危害

11、會(huì)導(dǎo)致冷卻液過(guò)熱，功率下降油耗上升?？刂品椒?推遲點(diǎn)火提前角，利用爆震傳感器中的壓電晶體的壓力效應(yīng)。,,三、爆燃的控制,2005年6月,,一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的類型二、基本組成與工作原理三、有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)四、無(wú)分電器電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)五、爆燃控制系統(tǒng),第二節(jié) 點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理,2005年6月,1.汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的類型：（1）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)分為：　1）磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)；　　　2）蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。　缺點(diǎn)：

12、高速易斷火，不適合高速發(fā)動(dòng)機(jī)；斷電器觸點(diǎn)易燒蝕，工作可靠性差；點(diǎn)火能量低，點(diǎn)火可靠性差。（2）微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng) 采用計(jì)算機(jī)根據(jù)各傳感器信號(hào)對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制。2.電控點(diǎn)火系統(tǒng)的類型：有分電器和無(wú)分電器式,,一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的類型,2005年6月,如右圖，一般由電源、傳感器、ECU、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞組成,,二、基本組成與工作原理 1.基本組成,下一頁(yè),2005年6月,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)接受到的傳感器信

13、號(hào)，按存儲(chǔ)器中的相關(guān)程序和數(shù)據(jù)，確定出最佳點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間，并以此向點(diǎn)火器發(fā)出指令。點(diǎn)火器根據(jù)指令，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的導(dǎo)通和截止。當(dāng)電路導(dǎo)通時(shí)，有電流從點(diǎn)火線圈中的初級(jí)電路通過(guò)，點(diǎn)火線圈將點(diǎn)火能量以磁場(chǎng)的形式儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)初級(jí)電路被切斷時(shí)，次級(jí)線圈中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)分電器或直接送至工作氣缸的火花塞。,2.工作原理,2005年6月,三、有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng),主要特點(diǎn)：只有1個(gè)點(diǎn)火線圈?！　　〗M成：由凸輪軸/曲軸位置傳感器

14、、空氣流量計(jì)、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、起動(dòng)開(kāi)關(guān)、空調(diào)開(kāi)關(guān)、車速傳感器。如圖,下一頁(yè),2005年6月,,有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成1、2—凸輪軸／曲軸位置傳感器3—空氣流量計(jì)或過(guò)氣管絕對(duì)壓力傳感器4—冷卻液溫度傳感器　5—節(jié)氣門(mén)位置傳感器6—起動(dòng)開(kāi)關(guān)7—空調(diào)開(kāi)關(guān)8—車速傳感器9、10—輸入回路11—A／D轉(zhuǎn)換器　12—輸出回路13—存儲(chǔ)器14—恒定電壓電源 15—點(diǎn)火器16—點(diǎn)火線圈17—分電器,,2005年6月,特點(diǎn)：用

15、電子控制裝置取代了分電器，利用電子分火控制技術(shù)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花塞進(jìn)行點(diǎn)火，點(diǎn)火線圈的數(shù)量比有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)多。　　　優(yōu)缺點(diǎn)：分火性能較好，但其結(jié)構(gòu)和控制電路復(fù)雜?！　　「鶕?jù)點(diǎn)火線圈的數(shù)量和高壓電分配方式的不同，該火系統(tǒng)又可分為：　　　1.獨(dú)立點(diǎn)火方式；　　　2.同時(shí)點(diǎn)火方式；　　　3.二極管配電點(diǎn)火方式。,四、無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng),2005年6月,1、點(diǎn)火線圈 2、火花塞 3、點(diǎn)火器 4、ECU

16、 5、各種傳感器,,1.獨(dú)立點(diǎn)火方式,特點(diǎn)是每缸一個(gè)點(diǎn)火線圈，即點(diǎn)火線圈的數(shù)量與氣缸數(shù)相等。,,2005年6月,2.同時(shí)點(diǎn)火方式,特點(diǎn)：點(diǎn)火線圈的數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。,,,,2005年6月,3.二極管配電點(diǎn)火方式,特點(diǎn)：四個(gè)氣缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈。,,2005年6月,五、爆燃控制系統(tǒng),組成 如左圖識(shí)別根據(jù)安裝在缸體上的爆燃傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)不同頻率范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)，發(fā)生爆燃時(shí)傳感器電壓信號(hào)有較大的振幅。爆燃強(qiáng)度的確定 ECU根據(jù)

17、爆燃信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)值的次數(shù)來(lái)判定爆燃強(qiáng)度，次數(shù)越多，爆燃強(qiáng)度越大，反之越小。,1、爆燃傳感器 2、ECU3、其他傳感器4、點(diǎn)火器和點(diǎn)火線圈5、分電器 6、火花塞,2005年6月,,一、點(diǎn)火器二、點(diǎn)火線圈三、分電器四、爆燃傳感器五、點(diǎn)火控制電路,第三節(jié) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與維修,2005年6月,一、點(diǎn)火器,功能：根據(jù)ECU的指令，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通電或斷電，并在完成點(diǎn)火后向ECU輸送點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)。

18、結(jié)構(gòu)：如左圖檢測(cè)：用萬(wàn)用表或示波器檢查發(fā)動(dòng)機(jī)ECU相應(yīng)端子間電壓。,2005年6月,檢測(cè)：拆開(kāi)點(diǎn)火線圈上的線束，用萬(wàn)用表檢查點(diǎn)火線圈電阻，應(yīng)符合規(guī)定，否則說(shuō)明點(diǎn)火線圈有故障。,,二、點(diǎn)火線圈,2005年6月,三、分電器,電控點(diǎn)火系統(tǒng)所用的分電器，其功用、結(jié)構(gòu)、工作原理、檢修方法與傳統(tǒng)點(diǎn)火系基本相同。,2005年6月,四、爆燃傳感器,功能：是用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)爆燃發(fā)生及爆燃強(qiáng)度。 1.電感式2.壓電式（1）壓電式共振型爆燃傳

19、感器 （2）壓電式非共振型爆燃傳感器 （3）壓電式火花塞座金屬墊型爆燃傳感器3.爆燃傳感器的檢修,,2005年6月,,主要由鐵心、永久磁鐵、線圈及外殼等組成。a）結(jié)構(gòu)b）輸出信號(hào) 　　利用電磁感應(yīng)原理檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃。,1.電感式,,1—線圈　2—鐵心3—?dú)んw　4—永久磁鐵,,2005年6月,2.壓電式（1）壓電式共振型爆燃傳感器,由壓電元件、振子、基座、外殼等組成，如右圖。當(dāng)發(fā)生爆燃時(shí)，振子與發(fā)動(dòng)機(jī)共振，壓電元件輸出的信

20、號(hào)電壓也有明顯增大，易于測(cè)量。,1、壓電元件 2、振子　 3、基座 4、O型密封圈 5、連接器 6、接頭7、密封劑 　 8、殼體 　 9、引線,,,2005年6月,（2）.壓電式非共振型爆燃傳感器,與共振式相比，非共振式內(nèi)部無(wú)震蕩片，但設(shè)一個(gè)配重塊，以一定的預(yù)緊壓力壓緊在壓電元件上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆燃時(shí)，配重塊以正比于振動(dòng)加速度的交變力施加在壓電元件上，壓力元件則將此壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送給ECU。,1、配重塊 2、壓電元

21、件 3、引線,,,2005年6月,（3）壓電式火花塞座金屬墊型爆燃傳感器,安裝在火花塞的墊圈處，每缸一個(gè)，根據(jù)各缸的燃燒壓力直接檢測(cè)各缸的爆燃信息，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給ECU。,1、火花塞 2、爆燃傳感器,,,,,2005年6月,用萬(wàn)用表在傳感器側(cè)檢查傳感器端子與傳感器殼體之間電阻，應(yīng)不導(dǎo)通（電阻為無(wú)窮大），否則說(shuō)明內(nèi)部短路，應(yīng)更換傳感器 。,,3.爆燃傳感器的檢修,,2005年6月,五、點(diǎn)火控制電路,如左圖為豐田皇冠3.0轎車點(diǎn)火