汽車電子點火系統(tǒng)

1、第三章 電子點火系統(tǒng) 學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié) 概述 第二節(jié) 磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng) 第三節(jié) 霍爾式電子點火系統(tǒng) 第四節(jié) 微機(jī)控制點火系統(tǒng) 小結(jié)習(xí)題學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、掌握磁感應(yīng)式和霍爾式電子點火系的組 成、結(jié)構(gòu)與工作原理。2、掌握微機(jī)控制點火系的特點、分類、組 成和工作原理。3、能識別微機(jī)控制點火系統(tǒng)的各組成件和 基本電路。4、會對電子點火系統(tǒng)故障進(jìn)行檢查。 第一節(jié) 概述 一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的缺陷 1、觸點容易燒蝕。 2、火花能量的提高受到限制。 3、高速時次級電壓降低。 4、對火花塞積炭和污染敏感。二、電子點火系統(tǒng)的基本組成和類型 1、基本組成 2、類型 一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的缺陷 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)因斷電器觸點的存在

2、，有下列幾個根本性缺點根本性缺點： 1、觸點容易燒蝕 觸點間產(chǎn)生火花，將觸點燒蝕，觸點反復(fù)開閉，觸點臂頂塊與凸輪長期摩擦而磨損，造成觸點間隙變化，點火正時不穩(wěn)定，必須經(jīng)常打磨觸點，并調(diào)整觸點間隙。給使用帶來很大不便。 2、火花能量的提高受到限制 初級電流受到斷電器觸點的限制（一般不超過5A），因此火花能量提高受到了限制。 3、高速時次級電壓降低 發(fā)動機(jī)高速時，斷電器觸點閉合時間短，初級電流比較小，因此次級高壓隨轉(zhuǎn)速的升高而顯著下降，不能保證高速、高壓縮比、多缸發(fā)動機(jī)的可靠點火。 4、對火花塞積炭和污染敏感 由于觸點打開時，觸點間電弧放電影響，火花塞電極間的電壓上升速率低。當(dāng)火花塞積炭時，次級電

3、壓上升過程中的漏電量就較多，使次級最高電壓下降較為明顯。因此，傳統(tǒng)點火系統(tǒng)對火花塞積炭很敏感。 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由于產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時工作不可靠、需要經(jīng)常檢查和維護(hù)等難以克服的缺點，已不能滿足現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速、高壓縮比、低油耗、低排放的發(fā)展要求，正被電子點火系統(tǒng)和微機(jī)控制點火系統(tǒng)所代替。 電子點火系統(tǒng)的基本組成電子點火系統(tǒng)的基本組成二、電子點火系統(tǒng)的基本組成和類型1 1、基本組成、基本組成點火信號發(fā)生器、點火器、點火開關(guān)、點火線圈、火花塞等 2 2、類型、類型（1 1）按有無觸點分）按有無觸點分有觸點式：已淘汰。無觸點式：廣泛使用。（2 2）按儲能方式分）按儲能方式分電感儲能式：火花能

4、量以磁場形式儲存在點火 線 圈 中 ， 廣 泛 用 于 汽 車 發(fā) 動 機(jī) 。 電容儲能式：火花能量以電場的形式儲存在專門的儲能電容器中，多用于賽車發(fā)動機(jī)。（3 3）按信號發(fā)生器型式分按信號發(fā)生器型式分磁感應(yīng)式（磁脈沖式）：普遍應(yīng)用?；魻柺剑何鳉W車、部分美國車。光電式：應(yīng)用較少。電磁震蕩式：應(yīng)用較少。 點火系統(tǒng)能量儲存方式點火系統(tǒng)能量儲存方式 l-電感線圈；2-火花塞；3-儲能電容；4-晶閘管 磁感應(yīng)式（磁脈沖式）磁感應(yīng)式（磁脈沖式）霍爾式霍爾式光電式光電式本章主要介紹使用較多的無觸點電感儲能式（磁感應(yīng)和霍爾式）電子點火系統(tǒng)。電子點火系統(tǒng)具有點火電壓和點火能量高，受發(fā)動機(jī)工況和使用條件的影響小

5、，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護(hù)、調(diào)整工作量小，節(jié)約燃油，減小污染等特點。 第二節(jié) 磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng) 磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)也稱磁脈沖電子點火系統(tǒng)。其點火信號發(fā)生器采用電磁感應(yīng)的基本原理制成。 目前，國產(chǎn)CAl092載貨車、EQl090載貨車、北京切諾基、二汽富康轎車、日本豐田轎車等均裝用磁脈沖式電子點火系統(tǒng)。 一、豐田20R型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng) 二、解放CAl092型載貨汽車的磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng) 三、磁感應(yīng)式電子點火裝置的故障檢查一、豐田20R型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng) 基本組成基本組成: :由磁感應(yīng)式信號發(fā)生器、點火電子組件、分電器、火花塞、點火線圈等組成。1 1、磁感應(yīng)式點、

6、磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器火信號發(fā)生器 2 2、點火電子組、點火電子組件件 豐田豐田20R20R型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)1-磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器；2-點火電子組件；3-分電器；4-火花塞；5-點火線圈 1、磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器（1）磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器1-傳感線圈；2-永久磁鐵；3-信號轉(zhuǎn)子；4-鐵心 （1）組成）組成 由信號轉(zhuǎn)子、傳感線圈、鐵心、永久磁鐵等組成。 整個信號發(fā)生器裝在分電器內(nèi)。永久磁鐵2和鐵心4固定在分電器內(nèi)，傳感線圈1繞在鐵心上。信號轉(zhuǎn)子3由分電器軸帶動，其上的凸齒數(shù)與發(fā)動機(jī)汽缸數(shù)相同。1、磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器（2

7、）a)靠近 b)正對 c)離開1-信號轉(zhuǎn)子；2-傳感線圈；3-鐵心；4-永久磁鐵磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器工作原理磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器工作原理（2）工作原理）工作原理利用電磁感應(yīng)原理。信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，信號轉(zhuǎn)子的凸齒與鐵心的空氣隙發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，傳感線圈便產(chǎn)生感應(yīng)的交變電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與磁通變化率成正比，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通阻礙原磁通的變化。該交變電動勢輸入到點火器，以控制點火系統(tǒng)工作。不同轉(zhuǎn)速下傳感線圈磁通變化和感應(yīng)電動勢 左：低速低速右：高速高速工作過程：工作過程：靠近時：靠近時：信號轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動，信號轉(zhuǎn)子的凸齒逐漸接近鐵心，凸齒與鐵心間的空氣隙越來越小，通過傳

8、感線圈的磁通逐漸增大，當(dāng)信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到某一位置I時，磁通變化率最大(a點)，其感應(yīng)電動勢最高。 正對時：正對時：信號轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，雖然磁通仍然增加，但磁通變化率減低，當(dāng)信號轉(zhuǎn)子凸齒的中心正對鐵心的中心線時，空氣隙最小，磁通最大，但磁通的變化率為零(b點)，因而傳感線圈中的感應(yīng)電動勢亦為零。 離開時：離開時：轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，空氣隙又逐漸增大，磁通逐漸減小，當(dāng)信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到某一位置時，磁通減小的變化率最大(c點)，線圈感應(yīng)電動勢(反方向)的絕對值最大。信號轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生四個交變信號。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，磁通變化率增大，感應(yīng)電動勢峰值也增大。 （3 3）優(yōu)缺點）優(yōu)缺點 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，耐高溫，適用于各種

9、環(huán)境。但感應(yīng)信號電壓隨發(fā) 動 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 變 化（0.1-100V），轉(zhuǎn)速低時信號較弱。 2、點火電子組件（點火器）（1） 豐田豐田20R20R型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)1-磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器；2-點火電子組件；3-分電器；4-火花塞；5-點火線圈 （1 1）基本電路）基本電路由三部分組成：點火信號檢出電路(三極管VT2)；開關(guān)放大電路(三極管VT3、VT4)；大功率三極管VT5。（2）工作原理）工作原理點火器中各三極管作用VT1-發(fā)射極與集電極相連，相當(dāng)于一個二極管，起溫度補償作用；VT2-觸發(fā)管，起信號檢測作用；VT3、VT4-放大作用，將VT2輸出放

10、大以驅(qū)動VT5；VT5-大功率管，控制初級電流的通斷。 2、點火電子組件（點火器）（2） 豐田豐田20R20R型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)型發(fā)動機(jī)用磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)1-磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器；2-點火電子組件；3-分電器；4-火花塞；5-點火線圈 （2）工作原理）工作原理接通點火開關(guān)SW（無信號輸出）VT1、VT2導(dǎo)通，VT3截止，VT5、VT5導(dǎo)通，初級電路接通，在線圈中形成磁場。其電路是：蓄電池正極點火開關(guān)SW附加電阻Rf點火線圈初級繞組 V T 5（集電極、發(fā)射極）搭鐵蓄電池負(fù)極。 （2）工作原理）工作原理起動發(fā)動機(jī)，分電器轉(zhuǎn)動，信號發(fā)生器產(chǎn)生交變電動勢信號傳感線圈中產(chǎn)生正向信號電

11、壓時，VT1截止，VT2導(dǎo)通，VT3截止，VT4、VT5導(dǎo)通，初級電路仍然接通。傳感線圈中產(chǎn)生負(fù)向信號電壓時，VT1導(dǎo)通，VT2截止，VT3導(dǎo)通，VT4、VT5截止，初級電路切斷，磁場迅速消失，次級繞組產(chǎn)生高壓。 其它元件作用VD1、VD2-反向串聯(lián)后與信號發(fā)生器傳感線圈并聯(lián)，高轉(zhuǎn)速時，使傳感線圈輸出的正向和負(fù)向電壓穩(wěn)定在某一數(shù)值，保護(hù)VT2不受損害；VD3-與R4組成穩(wěn)壓電路，穩(wěn)定VT1、VT2的電源電壓；VD4-當(dāng)VT5管截止時，將初級繞組的自感電動勢限制在某一值內(nèi)，保護(hù)VT5管；C1-消除點火信號發(fā)生器傳感線圈輸出電壓波形上的毛刺，防止誤點火；C2-與R4組成阻容吸收電路，吸收瞬時過電壓

12、，防止誤點火；R3正反饋電阻，作用是加速VT2（也即VT5）的翻轉(zhuǎn)，從而減少VT5的翻轉(zhuǎn)時間，降低VT5的溫升。 2、點火電子組件（點火器）（3）信號發(fā)生器輸出電壓信號發(fā)生器輸出電壓與三極管與三極管VT2、VT5以以及次級電壓及次級電壓U2關(guān)系：關(guān)系： 傳感線圈產(chǎn)生正向正向信號電壓信號電壓：VT1截止，VT2導(dǎo)通，VT3截止，VT4、VT5導(dǎo)通，初級電路接通。 傳感線圈產(chǎn)生負(fù)向負(fù)向信號電壓信號電壓：VT1導(dǎo)通，VT2截止，VT3導(dǎo)通，VT4、VT5截止，初級電路切斷，磁場迅速消失，次級繞組產(chǎn)生高壓。 VT1相當(dāng)二極管起溫度補償作用 溫度補償作用：溫度補償作用：VT1-發(fā)射極與集電極相連，相當(dāng)于

13、一個二極管。VTl和VT2型號相同，高溫時，由于VT2的開啟電壓Ube降低，使VT2提前導(dǎo)通而滯后截止，從而導(dǎo)致點火滯后。將溫度特性與VT2相同的VTl和VT2并聯(lián)，溫度升高時，由于VTl管壓降降低，使Up下降，正好補償了溫度升高對VT2的影響，使VT2的導(dǎo)通和截止時間與常溫時基本相同。二、解放CAl092型載貨汽車磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng) 系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：主要由電源、點火開關(guān)、磁感應(yīng)式分電器（WFD663型）、點火電子組件（6TS2107型）、點火線圈（JDQ172型高能）、火花塞等組成。 1 1、磁感應(yīng)式點火信、磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器號發(fā)生器 2 2、點火電子祖件、點火電子祖件 解放解放C

14、Al092CAl092型汽車磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)型汽車磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)1-電源；2-點火開關(guān)；3-點火線圈；4-點火電子組件；5-磁感應(yīng)式分電器；6-火花塞 1、磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器（1）CAL092CAL092型汽車用磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器型汽車用磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器l-轉(zhuǎn)子軸；2-信號轉(zhuǎn)子；3-傳感線圈；4-定子；5-永久磁環(huán)；6-導(dǎo)磁板（活動底版）；7-固定底板；8-插接器；9-外殼；10-真空點火提前裝置 （1）組成：）組成：由信號轉(zhuǎn)子、傳感線圈、定子、永久磁環(huán)、導(dǎo)磁板等組成。信號發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)。永久磁鐵為盤狀，一面為N極，一面為S極，安裝在磁鐵上端的軟鐵有6個向上彎曲的

15、極爪，構(gòu)成定子磁極。導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子的6個極爪則向下彎曲，傳感線圈安裝在轉(zhuǎn)子與定子之間，并與轉(zhuǎn)子同心，整個裝置呈對稱分布。磁路：磁路：永久磁環(huán)5的N極(設(shè)磁環(huán)上為N極，下為S極)定子4定子爪極與轉(zhuǎn)子爪極間的氣隙（約0.5mm）轉(zhuǎn)子2傳感線圈3的鐵心(即轉(zhuǎn)子軸1)導(dǎo)磁板6永久磁環(huán)5的S極 1、磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器（2）傳感線圈內(nèi)磁通與感應(yīng)電動勢相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角傳感線圈內(nèi)磁通與感應(yīng)電動勢相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化關(guān)系變化關(guān)系 （2）工作原理）工作原理 導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子與定子爪極之間的氣隙就發(fā)生周期性的變化，使通過傳感線圈的磁通量也呈周期變化，傳感線圈產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)曲軸位置相對應(yīng)的交變電動勢，作為點火信號電壓送入

16、點火電子組件。 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生6個交變信號，其幅值與轉(zhuǎn)速成正比。 2、點火電子組件（點火器）（1 1）基本功能：）基本功能：點火信號發(fā)生器輸出的點火信號送人點火電子組件的、端，當(dāng)點火信號電壓下降到-100mV時，達(dá)林頓三極管VT導(dǎo)通，點火線圈初級繞組有電流流過，當(dāng)點火信號電壓上升到-100mV以上時，VT截止，初級電流被切斷，在點火線圈次級繞組中便產(chǎn)生高壓電，經(jīng)分電器、高壓線送至火花塞跳火。 傳感線圈送入點火組件的信號電壓極性應(yīng)特別注意信號電壓極性應(yīng)特別注意（否則會出現(xiàn)點火時刻會明顯改變等故障）。簡易檢驗辦法：簡易檢驗辦法：按分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向（順時針）旋轉(zhuǎn)分電器軸，當(dāng)轉(zhuǎn)子爪極與定子爪極大致

17、對齊時，點火線圈次級繞組產(chǎn)高壓跳火，說明接線正確。 （2 2）附加功能：）附加功能： 限流和閉合率控制功能限流和閉合率控制功能可使通過點火線圈的初級斷電電流限制在5.50.5A的范圍之內(nèi)。閉合率控制功能：當(dāng)分電器轉(zhuǎn)速低于150r/min時，閉合率為40%-50%；當(dāng)轉(zhuǎn)速在200r/min以上時，電源電壓為10-16V，過量閉合率為14%-18%。若電源電壓大于16V，過量閉合率下降為8%-13%。 （2 2）附加功能：）附加功能： 限流和閉合率控制功能限流和閉合率控制功能閉合率和過量閉合率（見圖）：點火線圈初級繞組通電時間t1與點火周期T之比的百分?jǐn)?shù)(即(t1/T)100)稱為閉合率。點火線圈

18、初級電流上升到限流值后繼續(xù)通電時間t2與點火周期T之比的百分?jǐn)?shù)(即(t2/T)100)稱為過量閉合率。 （2 2）附加功能：）附加功能： 限流和閉合率控制功能限流和閉合率控制功能限流和閉合率控制功能可使點火裝置在發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持恒定的點火能量，并可防止低速時點火線圈過熱以及電源電壓變化時點火能量和點火電壓發(fā)生變化的現(xiàn)象。 （2 2）附加功能：）附加功能： 失速慢斷電功能失速慢斷電功能 由于某種原因而使發(fā)動機(jī)停止運轉(zhuǎn)，且點火開關(guān)仍然接通時，該組件可在0.5秒內(nèi)緩慢切斷點火線圈初級電流，以免由于初級電流變化太快導(dǎo)致點火線圈次級產(chǎn)生高壓。 （2 2）附加功能：）附加功能： 低速推遲點火功能低

19、速推遲點火功能 發(fā)動機(jī)起動時（轉(zhuǎn)速低于150r/min），該點火電子組件可適當(dāng)推遲點火時刻，以便于發(fā)動機(jī)迅速起動。（2 2）附加功能：）附加功能： 超壓保護(hù)功能超壓保護(hù)功能當(dāng)電源電壓超過30V時，能自動停止點火系統(tǒng)的工作，以免損壞點火裝置。 6TS21076TS2107型點火電子組件外形及內(nèi)部電路型點火電子組件外形及內(nèi)部電路 三、磁感應(yīng)式電子點火裝置的故障檢查 故障診斷思路：故障診斷思路：故障診斷基本思路與傳統(tǒng)點火系并無很大區(qū)別，首先要區(qū)分故障發(fā)生在低壓電路還是高壓電路，方法是從分電器上拔下中央高壓線試火，觀察高壓線是否跳火。由于低壓電路與傳統(tǒng)點火系有所區(qū)別，故故障診斷的方法也有所不同。下面主

20、要介紹點火信號發(fā)生器及點火電子組件的檢查。1、點火信號發(fā)生器檢查 2、點火電子組件檢查 1、點火信號發(fā)生器檢查 信號轉(zhuǎn)子凸齒與定子之間信號轉(zhuǎn)子凸齒與定子之間的間隙檢查的間隙檢查點火信號發(fā)生器檢查：點火信號發(fā)生器檢查： (1)測量信號傳感器線圈的電阻值。若測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)阻值（P164表5-1）相差較大，說明傳感線圈損壞。 (2)檢測調(diào)整信號轉(zhuǎn)子凸齒與定子之間的間隙值（見圖）。該間隙值為0.2-0.4mm。如不符合，可調(diào)整其調(diào)整螺釘。(3)用交流電壓表(或萬用表)測量傳感器輸出。起動發(fā)動機(jī)，觀察電壓表，如果指針擺動(一般應(yīng)大于0.5V)表示傳感器功能正常。否則，傳感器有故障。2、點火電子組件檢查

21、點火電子組件（點火器）是系統(tǒng)核心部件，車型不同、信號發(fā)生器的不同，點火器的內(nèi)部電路及外部電路也不盡相同，檢查故障時，應(yīng)根據(jù)點火信號發(fā)生器輸出信號，點火器的基本原理、特點，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行檢查，基本思路是給點火器輸入相應(yīng)的信號電壓，再檢查大功率三極管在信號電壓的作用下導(dǎo)通和截止情況。常用的方法主要有：（1）用干電池電壓作為點火信號進(jìn)行檢查（2）跳火檢查（3）替換法 (a)功率三極管導(dǎo)通 (b)功率三極管截止用干電池檢查點火電子組件用干電池檢查點火電子組件 注意：加干電池時間，每次不得超過10s（1）用干電池電壓作為信號進(jìn)行檢查）用干電池電壓作為信號進(jìn)行檢查 適用豐田20R型發(fā)動機(jī)等，用一只1.

22、5V的1號干電池(或一格2V蓄電池電壓)，將電池的正、負(fù)兩極分別接到點火器的信號輸入端（見圖）。用萬用表直流電壓檔檢查點火線圈“-”接線柱與搭鐵之間的電壓(或用一只12V試燈代替電壓表)，然后再將干電池的極性顛倒過來，再次測量點火線圈“-”接線柱與搭鐵間的電壓(或觀察試燈的亮滅)，兩次測量結(jié)果分別為1-2V(試燈滅)和12V(試燈亮)，說明點火器正常。否則，點火器有故障。 （2）跳火檢查）跳火檢查 拔下分電器蓋上的中央高壓線，用一只螺絲刀頭，快速地刮碰定子爪，以改變傳感線圈的磁通，而產(chǎn)生點火脈沖，觸發(fā)電子點火組件。每次刮碰能跳火，說明組件完好，否則有故障。 （3）替換法）替換法 采用規(guī)格型號相

23、同的點火器替換懷疑有故障的點火器，如故障排除，則說明點火器損壞。是判斷點火器最簡單、最有效的方法。 感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)的跳火試驗感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)的跳火試驗 第三節(jié) 霍爾式電子點火系統(tǒng) 霍爾式電子點火系統(tǒng)的信號發(fā)生器以霍爾效應(yīng)的原理制成。奧迪100、桑塔納、捷達(dá)等轎車均采用這種類型的無觸點電子點火裝置。系統(tǒng)主要由蓄電池、點火開關(guān)、點火線圈、點火器、霍爾式分電器、火花塞等組成。 一、霍爾式點火信號發(fā)生器 二、點火器 三、霍爾式電子點火裝置的檢查 桑塔納轎車霍爾式點子點火系統(tǒng)桑塔納轎車霍爾式點子點火系統(tǒng)1-電源；2-點火開關(guān)；3-點火線圈；4-點火器；5-霍爾式分電器；6-火花塞 一、霍爾式點火信

24、號發(fā)生器 1 1、霍爾效應(yīng)、霍爾效應(yīng) 2 2、組成、組成 3 3、工作原理、工作原理4 4、優(yōu)缺點、優(yōu)缺點 1 1、霍爾效應(yīng)、霍爾效應(yīng) 霍爾效應(yīng)（美國科學(xué)家愛德華霍爾于1879發(fā)現(xiàn)）原理見圖。 當(dāng)電流通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片（即霍爾元件），且電流方向和磁場方向垂直時，在垂直于電流和磁場的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上產(chǎn)生一個與電流和磁場強(qiáng)度成正比的電壓，這個電壓稱為霍爾電壓。式中：RH-霍爾系數(shù)；d-電流；B-磁感應(yīng)強(qiáng)度 當(dāng)電流強(qiáng)度I為定值時，霍爾電壓UH與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，而與磁通變化率無關(guān)，即霍爾電壓與轉(zhuǎn)速無關(guān)。 IBdRUHH霍爾效應(yīng)原理霍爾效應(yīng)原理 2 2、組成、組成信號發(fā)生器位于分電器內(nèi)

25、。主要由分電器軸帶動的觸發(fā)葉輪、永久磁鐵、霍爾元件等組成?；魻栐嶋H上是一個霍爾集成塊電路（因為在霍爾元件上得到的霍爾電壓較小-僅為mV級，因此必須將其放大整形后再輸出給點火器），內(nèi)部原理見框圖?；魻柺近c火信號發(fā)生器組成霍爾式點火信號發(fā)生器組成1-觸發(fā)葉輪；2-霍爾集成塊；3-帶導(dǎo)磁板的永久磁鐵；4-觸發(fā)開關(guān)；5-專用插座 3 3、工作原理工作原理 當(dāng)葉片進(jìn)入磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時，磁場被旁路，霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓，霍爾集成電路末級三極管截止，信號發(fā)生器輸出高電平（接近于電源電壓）；當(dāng)觸發(fā)葉輪離開空氣隙，永久磁鐵的磁力線通過霍爾元件，產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路末級三極管導(dǎo)通，信號發(fā)生器輸

26、出低電平（約0.3-0.4V）。 點火信號發(fā)生器工作波形點火信號發(fā)生器工作波形 a)a)葉片進(jìn)入空氣隙葉片進(jìn)入空氣隙 b)b)葉片離開空氣隙葉片離開空氣隙1-觸發(fā)葉輪的葉片；2-霍爾集成塊；3-永久磁鐵；4-觸發(fā)開關(guān)；5-導(dǎo)磁板 3 3、工作原理工作原理 葉片不停的轉(zhuǎn)動，信號發(fā)生器輸出的矩形波信號，作為控制信號給點火器，由點火器控制初級電路的通斷。點火信號發(fā)生器輸出的點火信號UG，在一個點火周期內(nèi)，高低電平的時間比由觸發(fā)葉輪的葉片分配角決定。上海桑塔納轎車的霍爾式分電器，高、低電平的時間比為7：3。 4 4、優(yōu)缺點、優(yōu)缺點點火正時精度高（矩形波信號），工作可靠，壽命長（無須調(diào)整，不受灰塵、油污

27、影響），發(fā)動機(jī)起動性能好（點火信號幅值、波形不受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速影響）。但價格相對較高。 二、點火器 （1）點火器核心部件采用意大利SGS公司生產(chǎn)的L497專用點火集成塊。該點火器具有一般點火器的開關(guān)作用（接通和切斷點火線圈初級電路）外，還增加了點火線圈限流控制、閉合角控制、停車斷電保護(hù)和過電壓保護(hù)等附加功能。 二、點火器（2） 葉片位置霍爾電壓霍爾信號點火器大功率管點火線圈初級回路進(jìn)入空氣隙不產(chǎn)生高電平適時導(dǎo)通接通離開空氣隙產(chǎn)生低電平截止切斷次級繞組產(chǎn)生高壓1 1、基本功能：、基本功能：發(fā)動機(jī)工作時，分電器軸帶動觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)。 （1）當(dāng)葉片進(jìn)入空氣隙時，信號發(fā)生器輸出高電平（11-12V），使點火

28、器電路末級大功率三極管V導(dǎo)通，點火系初級電路接通：電源“”點火開關(guān)點火線圈W1點火器（三極管V）搭鐵。 （2）當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開空氣隙時，信號發(fā)生器輸出低電平（0.3-0.4V），使點火器大功率三極管截止，初級電路切斷，次級產(chǎn)生高壓。 桑塔納轎車點火器基本功能桑塔納轎車點火器基本功能 二、點火器 （3）2 2、點火線圈限流、點火線圈限流控制控制為保證發(fā)動機(jī)各種工況下的可靠點火，電子點火系統(tǒng)一般采用高能點火線圈（初級繞組低電阻、低電感、高匝比），其初級電路電阻小，電感小，初級電流增長快，電流大（桑塔納轎車用JDQ171型專用點火線圈 初 級 繞 組 電 阻 為0.52-0.76，電感為5.8M

29、h，初級電流穩(wěn)態(tài)值可達(dá)20A），若不控制，低速時點火線圈和點火器會因過熱而損壞。2 2、點火線圈限流、點火線圈限流控制控制控制電路原理見圖。V為點火器末級大功率管，Rs為采樣電阻，IC為點火集成塊。當(dāng)采樣電阻值一定時，采樣電阻兩端的電壓值與通過點火線圈的初級電流成正比，工作中，采樣電阻壓降值反饋到點火集成塊中的限流控制電路，使限流控制電路工作，從而保持流過點火線圈的初級電流恒定不變。 2 2、點火線圈限流、點火線圈限流控制控制控制原理：當(dāng)大功率管飽和導(dǎo)通時，如果初級電流限流值時，初級電流逐漸增大；當(dāng)初級電流限流值時，Rs反饋電壓使放大器F輸出端電壓升高，使VT1更加導(dǎo)通，集電極電位下降，V向截

30、止區(qū)偏移，初級電流下降；當(dāng)初級電流略低于限流值時，Rs反饋電壓使放大器F輸出端電壓下降，使VT1趨于截止，集電極電位上升，V趨于導(dǎo)通，初級電流上升。 二、點火器 （4）（1 1）固定閉合角的缺陷：）固定閉合角的缺陷：無閉合角控制功能時，閉合角由信號發(fā)生器觸發(fā)葉輪的分配角決定，與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等運行參數(shù)無關(guān)。低速時，初級電路接通時間t較長，而儲能時間t1保持不變，限流保護(hù)時間t2相對較長(即過量閉合率較大)，而t2的延長對點火能量和電壓的提高無任何改善，盡管限流保護(hù)電路不會使點火線圈和大功率管過流而損壞，卻仍會使點火線圈通電時間過長，功率管損耗增加，導(dǎo)致點火線圈和功率管過度發(fā)熱，影響使用壽命。因此，

31、在保證儲能時間t1的前提下，應(yīng)盡量縮短限流保護(hù)時間t2，而固定閉合角無法滿足要求。 3 3、閉合角控制、閉合角控制閉合角是指點火控制器的末級大功率開關(guān)管導(dǎo)通期間，分電器軸轉(zhuǎn)過的角度，也稱導(dǎo)通角。L497專用點火集成塊的閉合角控制電路：可根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、電源電壓及點火線圈的性能，對閉合角進(jìn)行不斷調(diào)節(jié)，使初級電路接通時間t在發(fā)動機(jī)的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)基本保持不變，使發(fā)動機(jī)高速時有足夠的點火能量和點火電壓而不發(fā)生斷火現(xiàn)象，低速時不會出現(xiàn)點火線圈和點火器過度發(fā)熱而影響使用壽命?？刂齐娐方M成：第一部分由L497集成塊內(nèi)的部分電路與10腳電容CT、12腳偏流電阻R7組成閉合時間基準(zhǔn)定時器；第二部分由L497塊

32、內(nèi)的部分集成電路和11腳電容Cw、12腳偏流電阻R7組成閉合時間控制與調(diào)整回路。 （2）控制原理）控制原理采用限流時間反饋法，即以限流時間t2為基準(zhǔn)，反饋到閉合角控制電路，通過其內(nèi)部的控制電路，改變功率管V的導(dǎo)通時刻，使初級電路接通時間t保持不變。當(dāng)點火信號上升沿到來時，電容CT以一恒定的電流充電，CT充電電壓波形曲線1。當(dāng)點火信號下降沿到來時，電容Cw開始以恒定電流放電，直到初級電流上升至限流值時，Cw開始以恒定電流充電，Cw充放電電壓波形曲線2。當(dāng)電容CT的充電電壓UT和電容Cw上的放電電壓Uw相等（曲線1、2的交點）時，L497控制電路使功率管V開始導(dǎo)通，接通初級電路，初級電流以指數(shù)規(guī)律

33、上升直至達(dá)到限流值。由此可見，初級電路接通的起始點與電容CT的充電速度、電容Cw的放電速度和Cw開始放電的電壓有關(guān)。由于電容CT的充電電流和Cw的放電電流均保持不變，因此，CT的充電速度和Cw的放電速度不隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而變化。而電容Cw的充電電壓與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和集成電路的工作電壓有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時，閉合角控制電路在低速時使V延遲導(dǎo)通，高速時提前導(dǎo)通，從而使V導(dǎo)通時間基本不變。轉(zhuǎn)速降低時，限流時間t2延長，電容Cw上的充電電壓升高，Cw放電起始電壓也升高，使兩曲線交點推遲，于是功率管V在下一周期中導(dǎo)通時刻推遲，閉合角減小；轉(zhuǎn)速升高時，則因Cw充電電壓降低，兩曲線交點提前，功率管V將提前導(dǎo)通而使閉合角

34、增大。 （b）有限流功能時初級電流波形；（c）有限流和閉合角控制功能時初級電流波形 當(dāng)電源電壓變化時，閉和角控制電路使V導(dǎo)通時間隨電源電壓的增高而減小，反之增加。電源電壓變化使初級電流上升率也跟著變化，即電壓高時上升快，電壓低時上升慢。在相同的轉(zhuǎn)速下，電容Cw上的充電電壓同樣會發(fā)生相應(yīng)變化，使閉合角隨電源電壓的升高而減小，以補償因電源電壓升高，初級電流上升率增加而造成t1的減少，從而使限流時間t2不隨電源電壓的升高而變大；電源電壓降低時，閉合角增大，以防止因電源電壓下降時，初級電流上升率下降而達(dá)不到限流值對點火能量和點火電壓的影響。 當(dāng)點火線圈初級繞組的電阻和電感稍有改變時，由于初級電流上升率

35、和儲能時間tl也會發(fā)生變化，此時，閉合角控制電路也會做出相應(yīng)的反應(yīng)，使閉合角作小量調(diào)整。L497組成的點火器，由于同時采用限流和閉合角控制電路，使系統(tǒng)在消耗電能最少的情況下，滿足發(fā)動機(jī)各種工況下的點火能量和點火電壓的要求，提高了點火線圈和點火器的使用壽命，點火線圈初級電路中無需再串聯(lián)附加電阻。 二、點火器 （5）4、停車斷電保護(hù)、停車斷電保護(hù)電路電路在發(fā)動機(jī)停止運轉(zhuǎn)的情況下，駕駛員如忘記關(guān)斷點火開關(guān)，而霍爾點火信號發(fā)生器正好輸出高電平時，將會使點火線圈初級繞組處于長期通電狀態(tài)，易造成點火線圈和點火器過熱損壞，并消耗大量的電能。停車斷電保護(hù)電路能在發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)后自動地在一定時間（2S）內(nèi)使功率管V

36、變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，以切斷點火線圈初級電路的電流。 該電路由L497部分電路與9腳外接電容CP、12腳電阻R7組成。 電路工作時，將不斷地檢測點火信號發(fā)生器輸出信號電壓的高低，當(dāng)輸入信號為高電平時，電路以恒定的充電電流向CP充電，當(dāng)點火信號為低電平時，CP放電。當(dāng)發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)點火開關(guān)未斷開，并且霍爾信號發(fā)生器輸出的點火信號為高電平的時間比規(guī)定的導(dǎo)通時間長，電容CP充電電壓進(jìn)一步升高，當(dāng)達(dá)到某一電壓值時，停車斷電保護(hù)電路工作，使功率管V緩慢截止，從而切斷點火線圈初級電路。 5 5、過電壓保護(hù)電路、過電壓保護(hù)電路由L497部分電路與15腳電阻R2、R3組成。根據(jù)末級大功率三極管的耐壓指標(biāo)，適當(dāng)調(diào)整R2、R

37、3可調(diào)節(jié)大功率三極管的集電極工作時的承受電壓，以保護(hù)大功率三極管長期可靠地工作。三、霍爾式電子點火裝置的檢查 1、霍爾式點火信號發(fā)生器檢、霍爾式點火信號發(fā)生器檢查查（1）測量輸入電壓是否正常?；魻柺近c火信號發(fā)生器是有源器件，應(yīng)先測量輸入電壓是否正常。方法是：用直流電壓表(或萬用表)“+”、“-”表筆分別接與分電器相連的插接器“+”與“-”接線柱(紅/黑線端為“+”，棕/白線端為“-”)。電壓表顯示應(yīng)接近蓄電池電壓（11-12V）。否則，說明點火電子組件沒有給霍爾信號發(fā)生器提供正常的工作電壓，應(yīng)檢查點火器。霍爾式點火信號發(fā)生器檢查霍爾式點火信號發(fā)生器檢查1-分電器；2-點火器；3-點火線圈；4-

38、高壓線；5-搭鐵；6-直流電壓表 （2）用電壓表測量分電器的信號輸出線(綠/白線)與搭鐵線(棕/白線)之間的電壓。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片在霍爾傳感器的空氣隙中時，電壓應(yīng)為11-12V。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片不在霍爾傳感器的空氣隙時，電壓應(yīng)為0.3-0.4V。 2、點火器檢查、點火器檢查（1）跳火檢查用小螺絲刀或鋼鋸條在霍爾傳感器的氣隙中迅速拔出，觀察點火線圈高壓線是否跳火。跳火說明點火器正常，否則應(yīng)更換。也可拔下分電器上霍爾信號發(fā)生器的插接器（旁路傳感器），用跨接導(dǎo)線一端接在信號線插頭上，接通點火開關(guān)，將跨接導(dǎo)線另一端反復(fù)搭鐵，高壓線跳火，點火器正常，否則有故障。 （2）用萬用表檢查校核點火電子組件端子接

39、線。端子1接點火線圈“-”(綠色)，端子2接電源負(fù)極(棕色)，端子3接霍爾發(fā)生器“-”(棕/白色)，端子4接點火線圈“+”(黑色)，端子5接霍爾發(fā)生器“+”(紅/黑色)，端子6接霍爾發(fā)生器信號輸出(綠白色)。用歐姆表測量端子1-4之間阻值應(yīng)為0.52-0.76(點火線圈初級繞組電阻)。用直流電壓表測端子2-4之間電壓，其值應(yīng)為電源電壓。接通點火開關(guān)，用直流電壓表測端子3-5之間的電壓，其值應(yīng)在9V以上，略低于電源電壓。接通點火開關(guān)，慢慢轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)，用電壓表測量端子3-6間的電壓，其值應(yīng)為0-2V。用電壓表接點火線圈（+）與（-），接通點火開關(guān)，電壓讀數(shù)開始時應(yīng)為2V左右，在1-2秒之間很快降到

40、OV（點火器靜態(tài)時，2秒內(nèi)切斷初級電流）。 上述檢查結(jié)果不正常，應(yīng)更換點火器。 第四節(jié) 微機(jī)控制點火系統(tǒng) 微機(jī)控制點火系統(tǒng)（或叫電子點火提前即ESA-Electronit Spark Advance） 無觸點電子點火系統(tǒng)取消斷電器觸點，采用多功能專用點火集成電路模塊，配高能點火線圈，使點火電壓、點火能量大大提高，并具有恒流控制、閉合角控制等功能，使點火性能顯著提高，改善了發(fā)動機(jī)的動力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性能、起動性能和排氣凈化性能。但對影響發(fā)動機(jī)性能最重要的因素-點火提前角的調(diào)節(jié)，仍然采用離心式和真空式點火提前調(diào)節(jié)裝置，即機(jī)械調(diào)節(jié)方式，而且只能考慮發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等少數(shù)幾個因素的影響，而對發(fā)動機(jī)冷卻

41、液溫度、進(jìn)氣溫度、可燃混合氣的空燃比等多種運行參數(shù)沒法考慮。機(jī)械式點火提前調(diào)節(jié)裝置由于控制精度低，響應(yīng)速度慢，不能保證發(fā)動機(jī)在各種工況下均在最佳時刻點火，使發(fā)動機(jī)性能進(jìn)一步提高受到限制。 一、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的特點 二、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的類型 三、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的基本組成 四、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的工作原理 五、豐田皇冠汽車無分電器點火系統(tǒng)（DLI系統(tǒng)） 六、桑塔納2000GSi型轎車微機(jī)控制點火系統(tǒng) 一、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的特點 微機(jī)控制點火系統(tǒng)具有如下特點：微機(jī)控制點火系統(tǒng)具有如下特點：1、取消離心式、真空式等機(jī)械式點火提前調(diào)節(jié)裝置，采用微機(jī)控制點火提前角。考慮的因素更加全面，控制精度高，使發(fā)

42、動機(jī)在各種工況下都能采用最佳點火提前角，發(fā)動機(jī)的動力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性能及排放凈化性能進(jìn)一步提高。2、采用爆燃傳感器閉環(huán)控制，使發(fā)動機(jī)工作在爆燃的邊緣而又不發(fā)生爆燃，發(fā)動機(jī)的熱效率高，動力性能、經(jīng)濟(jì)性能好。3、對于無分電器點火方式，減小了點火能量損失(配電器分火頭與旁電極之間跳火會損失部分點火能量)，保證發(fā)動機(jī)在高速時有足夠的次級電壓和點火能量。 4、具有故障自診斷功能，當(dāng)點火監(jiān)測信號3次以上沒有反饋信號時，ECU強(qiáng)制切斷燃油噴射，并顯示點火系統(tǒng)有故障。 二、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的類型 1、根據(jù)高壓配電方式 （1）有分電器式 （2）無分電器式(DLI） 單獨點火方式（直接點火-DIS） 雙缸同時點火

43、方式 (a)二極管配電 (b)點火線圈配電2、根據(jù)是否有反饋控制（即爆震傳感器） （1）開環(huán)控制方式 （2）閉環(huán)控制方式 （1）有分電器式）有分電器式系統(tǒng)仍然保留分電器，點火線圈產(chǎn)生的高壓電經(jīng)分電器中的配電器進(jìn)行分配。 缺陷：高壓電經(jīng)分火頭、旁電極、高壓線時，點火能量損失大，對高速、多缸的點火能量得不到保證(受閉合角限制)，點火正時誤差大(由于機(jī)械傳動誤差)，無線電干擾嚴(yán)重等。 （1）無分電器式（）無分電器式（DLI）(DLI-Distributor Less Ignition System或DIS-Direct Ignition System)采用電子高壓配電，取消分電器。點火線圈產(chǎn)生的高壓

44、電直接送至各火花塞，由微機(jī)根據(jù)各傳感器輸入的信息，依照發(fā)動機(jī)的點火順序，適時的控制各缸火花塞點火。 按點火方式按點火方式又可分：又可分： 單獨點火方式（直接點火系統(tǒng)-DIS）：一個火花塞配一個點火線圈，點火線圈直接安裝在火花塞頂上，不需要高壓線。 按點火方式按點火方式又可分：又可分： 雙缸同時點火方式：兩個氣缸合用一個點火線圈，對兩個氣缸同時點火。要求兩缸工作相位相差360曲軸轉(zhuǎn)角，當(dāng)一缸接近壓縮行程上止點時，另一缸接近排氣行程上止點，點火時兩缸的火花塞同時跳火，處于排氣行程的氣缸是無效點火，處于壓縮行程的氣缸是有效點火。 (a)二極管配電(b)點火線圈配電 雙缸雙缸同時點火方式同時點火方式（

45、1）開環(huán)控制方式）開環(huán)控制方式電子控制器根據(jù)有關(guān)傳感器提供的發(fā)動機(jī)工況信息從內(nèi)部存儲器(ROM)中讀取出相應(yīng)的基本點火提前角，并通過計算出的修正值給予修正后得出的最佳點火提前角數(shù)據(jù)來控制點火，而對控制結(jié)果好壞不予考慮。 系統(tǒng)簡單，但控制精度取決于各傳感器的精度以及修正計算公式的適用程度。 傳感器所產(chǎn)生的任何偏差都有可能使發(fā)動機(jī)偏離最佳點火時刻工作。另外，對于一些使用因素對發(fā)動機(jī)造成的影響（積炭增多、使用辛烷值較低的燃料所造成的爆震；怠速時由于負(fù)荷的不穩(wěn)定造成的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動，以及發(fā)動機(jī)使用中的磨損、調(diào)整的不同對點火提前角的影響等），開環(huán)控制方式便很難及時調(diào)整點火提前角，從而影響其控制精度。 （

46、2）閉環(huán)控制方式）閉環(huán)控制方式 在控制點火提前角的同時，不斷地檢測發(fā)動機(jī)的有關(guān)工況（如發(fā)動機(jī)是否發(fā)生爆震、怠速是否穩(wěn)定等），根據(jù)檢測到的變化量大小，及時對點火提前角進(jìn)行進(jìn)一步修正，使發(fā)動機(jī)始終處于最佳的點火狀態(tài)。 閉環(huán)控制方式，不受發(fā)動機(jī)零部件的磨損、老化以及有關(guān)使用因素的影響，控制精度高。以爆震控制應(yīng)用最為廣泛。 三、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的基本組成 基本組成：基本組成： 主要由各種傳感器、電子控制單元（ECU）、點火器、點火線圈、火花塞等組成。 1、傳感器 2、電子控制單元3、點火器 1、傳感器 (1)(1)曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角 ( (轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速) )傳感傳感器與曲軸（凸輪軸）位置傳器與曲軸（凸輪軸）

47、位置傳感器感器 用于檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（Ne信號）和曲軸位置（G信號），是確定初始點火提前角和基本點火提前角的最主要依據(jù)。 初始點火提前角是指由曲軸位置確定的點火提前角。 基本點火提前角是指由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷所確定的提前角。 有些發(fā)動機(jī)將上述兩種傳感器做成一體，一般安裝在分電器內(nèi)或飛輪殼上，或凸輪軸前后端。 傳感器是監(jiān)測發(fā)動機(jī)各種運行工況信息的裝置。與點火控制有關(guān)的主要傳感器有：曲軸轉(zhuǎn)角與位置傳感器；空氣流量傳感器或進(jìn)氣管絕對壓力傳感器；節(jié)氣門位置傳感器；進(jìn)氣溫度傳感器；冷卻液溫度傳感器；爆震傳感器；開關(guān)量信號；氧傳感器：廢氣中氧的含量；車速傳感器：車速信號；蓄電池：電池電壓信號。 (2)空氣流量

48、傳感器或進(jìn)氣管絕對壓力傳感器提供發(fā)動機(jī)負(fù)荷（進(jìn)氣量）信號，是確定基本點火提前角的最主要依據(jù)之一。(3)節(jié)氣門位置傳感器利用此信號判斷發(fā)動機(jī)負(fù)荷狀況，是怠速、中小負(fù)荷還是大負(fù)荷，對點火提前角進(jìn)行修正。(4)進(jìn)氣溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器檢測進(jìn)氣溫度和發(fā)動機(jī)冷卻液溫度，微機(jī)根據(jù)這些信號對基本點火提前角進(jìn)行修正。 (5)爆震傳感器在點火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)中，微機(jī)根據(jù)爆震傳感器的輸入信號，判斷發(fā)動機(jī)是否發(fā)生爆震，從而對點火提前角進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)動機(jī)總是工作在爆震邊緣而又不發(fā)生爆震，以獲得最佳動力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。(6)開關(guān)量信號包含起動開關(guān)信號、全負(fù)荷節(jié)氣門開關(guān)信號、空調(diào)開關(guān)信號及空擋開關(guān)信號(對自動

49、變速器汽車)等，用于對點火提前角進(jìn)行修正。上述各種傳感器基本與電控燃油噴射系統(tǒng)共用。 2、電子控制單元(ECU) 電子控制單元電子控制單元(ECU)（電子控制器、微機(jī)（電子控制器、微機(jī)控制器）：控制器）：由中央處理器(CPU)、存儲器(RAM、ROM)、輸入輸出接口(I/0)、模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(A/D、D/A)以及整形、驅(qū)動電路等組成。在發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)中，電控燃油噴射系統(tǒng)和電子點火系統(tǒng)的控制器是合為一體的。 中央處理器是微機(jī)控制器的核心部分，具有運算和控制功能。發(fā)動機(jī)運行時，它采集各種傳感器的信號，進(jìn)行運算處理，根據(jù)運算結(jié)果發(fā)出控制信號。 存儲器用來存放過程控制的各種程序、運算的中間結(jié)

50、果及通過大量實驗獲得的原始數(shù)據(jù)（發(fā)動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時的最佳點火提前角）。輸入輸出接口用來連接CPU與外部設(shè)備。 A/D、D/A轉(zhuǎn)換器將傳感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)變成計算機(jī)能夠處理的數(shù)字信號，或者把計算機(jī)發(fā)出的控制信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，用于控制被控對象。整形電路將傳感器輸入信號轉(zhuǎn)變成理想的波形，驅(qū)動電路對計算機(jī)發(fā)出的控制信號進(jìn)行放大，使其能夠驅(qū)動執(zhí)行器。3、點火器點火器（點火控制器、點火電子組件）點火器（點火控制器、點火電子組件） 作用：根據(jù)電子控制器輸出的指令（信號），通過內(nèi)部大功率管的導(dǎo)通與截止，控制初級電流的通斷完成點火工作（有些還具有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點火監(jiān)視等功能）。 結(jié)構(gòu)

51、原理：與電子點火系統(tǒng)的點火器基本相同，其具體電路、功能和結(jié)構(gòu)因車而異，有的與電控單元裝在同一電路板上（北京切諾基發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)），有的則有專門的點火模塊，用導(dǎo)線與電控單元相連(豐田公司的TCCS系統(tǒng))，而有的與點火線圈安裝在一起并配以較大的散熱器以利于散熱（桑塔納2000Gsi型轎車點火控制器）。 四、微機(jī)控制點火系統(tǒng)的工作原理 （一）基本工作原理（二）點火控制 1、點火提前角控制 1）點火提前角的確定 2）點火時刻控制 2、閉合角控制 3、爆震控制 （一）基本工作原理（一）基本工作原理 系統(tǒng)由各種傳感器檢測發(fā)動機(jī)的工況信息，并送給ECU進(jìn)行分析和計算。 ECU根據(jù)曲軸位置確定初始點火提前

52、角，并依據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號從存儲器中調(diào)出基本點火提前角的原始數(shù)據(jù)；再根據(jù)進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、節(jié)氣門位置等傳感器信號和各種開關(guān)信號，對基本點火提前角進(jìn)行修正；最后向點火器發(fā)出點火控制信號（點火定時信號IGt、氣缸識別信號IGdA和IGdB）。 點火器接收ECU發(fā)出的點火控制信號，在最佳時刻接通和斷開點火線圈初級電路，點火線圈次級繞組產(chǎn)生高壓電，使火花塞跳火，點燃混合氣。 （二）點火控制（二）點火控制 點火控制主要有三個方面：點火提前角控制、閉合角控制和爆震控制。 ECU的存儲器(ROM)中以數(shù)據(jù)形式儲存有經(jīng)大量試驗得出的不同工況下最佳點火提前角與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷之間的關(guān)系圖（稱為脈譜圖），

53、同時還儲存有根據(jù)試驗確定的的各種修正和控制程序，用于在發(fā)動機(jī)溫度變化、起動工況、爆燃情況下的點火提前角控制。 發(fā)動機(jī)工作時，將當(dāng)前工況和狀態(tài)下的最佳點火提前角與當(dāng)前的點火提前角比較，不一致，則輸出調(diào)整的點火控制脈沖信號；一致，說明已處于最佳點火狀態(tài)，控制器輸出原控制信號。 點火提前角脈譜圖 a)微機(jī)控制 b)機(jī)械式調(diào)節(jié) 基本點火提前角與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷關(guān)系圖基本點火提前角與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷關(guān)系圖 影響點火提前角的因素眾多，關(guān)系復(fù)雜，其中最主要的是發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。 1、點火提前角控制發(fā)動機(jī)起動時初始點火提前角控制非初始點火提前角控制發(fā)動機(jī)起動后（正常運轉(zhuǎn)工況）初始點火提前角控制基本點火提前角

54、怠速工況基本點火提前角控制非怠速工況基本點火提前角控制修正點火提前角暖機(jī)修正控制怠速穩(wěn)定修正控制空燃比反饋修正控制過熱點火提前角修正控制發(fā)動機(jī)爆震修正控制最大提前和推遲控制 點火提前角控制的基本內(nèi)容點火提前角控制的基本內(nèi)容1）點火提前角的確定（1）點火提前角的確定：點火提前角的確定： 發(fā)動機(jī)具體點火提前角控制分起動時和起動后兩種情況： （1 1）發(fā)動機(jī)起動時：）發(fā)動機(jī)起動時：此時轉(zhuǎn)速很低，負(fù)荷信號(進(jìn)氣壓力或流量信號)不穩(wěn)定，通常將點火提前角固定在初始點火提前角。ECU根據(jù)點火開關(guān)信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器進(jìn)行起始點火提前角控制。 也有一些發(fā)動機(jī)采用非初始提前角控制，而是根據(jù)發(fā)動機(jī)溫度和

55、起動轉(zhuǎn)速進(jìn)行更精確的點火控制。 （2 2）發(fā)動機(jī)起動后（正常運轉(zhuǎn)工況）：）發(fā)動機(jī)起動后（正常運轉(zhuǎn)工況）： 初始點火提前角 實際點火提前角= 基本點火提前角 之和 修正點火提前角 分怠速工況和非怠速工況：怠速工況（怠速觸點IDL閉合）：ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度和空調(diào)開關(guān)信號進(jìn)行基本點火提前角控制（圖），再根據(jù)冷卻液溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動、氧傳感器等信號進(jìn)行點火提前角修正。非怠速工況（怠速觸點IDL斷開）：ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（脈譜圖）進(jìn)行基本點火提前角控制，再根據(jù)溫度、氧傳感器、爆震等傳感器信號進(jìn)行修正。 圖-基本點火提前角怠速工況基本點火提前角怠速工況基本點火提前角 非怠速工況基本

56、點火提前角非怠速工況基本點火提前角1）點火提前角的確定（2）（3 3）修正點火提前角控制：）修正點火提前角控制：是基本點火提前角乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)得到的點火提前角。不同型號的發(fā)動機(jī)，其修正系數(shù)各不相同，所修正的項目也不盡相同。 暖機(jī)修正：發(fā)動機(jī)冷起動后，其溫度還很低，要求適當(dāng)增大點火提前角，以改善燃油的消耗，加快暖機(jī)過程。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣壓力或進(jìn)氣流量、節(jié)氣門位置等信號作出暖機(jī)點火提前角修正。暖機(jī)修正點火提前角隨發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度上升而減小，不同車型其暖機(jī)修正特性曲線的形狀有所不同。 怠速穩(wěn)定修正：發(fā)動機(jī)怠速運行期間，因負(fù)荷變化而出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動，怠速不穩(wěn)。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于所設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速時

57、，微機(jī)根據(jù)其目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值大小適當(dāng)增大點火提前角；當(dāng)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，則適當(dāng)減小點火提前角。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置、車速、空調(diào)開關(guān)等信號作出怠速穩(wěn)定點火提前角修正暖機(jī)點火提前修正特性暖機(jī)點火提前修正特性 怠速穩(wěn)定點火提前修正特性怠速穩(wěn)定點火提前修正特性 空燃比反饋修正：裝有氧傳感器的發(fā)動機(jī)，電子控制器根據(jù)氧傳感器的反饋信號對空燃比進(jìn)行修正，隨著噴油量的增加或減少，會引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)波動，為了提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，控制器在控制噴油量減少的同時，適當(dāng)?shù)卦龃簏c火提前角。ECU根據(jù)氧傳感器反饋信號、節(jié)氣門位置信號、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度信號、車速信號作出空燃比反饋點火提前角修正

58、。 過熱點火提前角修正：當(dāng)發(fā)動機(jī)的溫度過高時，為使發(fā)動機(jī)能保持正常工作而對點火提前角作適當(dāng)?shù)男拚?，具體分以下兩種情況：在發(fā)動機(jī)正常運行工況下，發(fā)動機(jī)溫度過高易產(chǎn)生爆燃，應(yīng)適當(dāng)減小點火提前角。在發(fā)動機(jī)怠速運行工況時，發(fā)動機(jī)溫度過高，應(yīng)適當(dāng)增大點火提前角，以避免發(fā)動機(jī)長時間過熱。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度信號、節(jié)氣門位置信號作出過熱點火提前角修正。空燃比反饋點火提前修正空燃比反饋點火提前修正特性特性發(fā)動機(jī)過熱點火提前修正發(fā)動機(jī)過熱點火提前修正特性特性發(fā)動機(jī)爆震修正：當(dāng)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震時，對基本點火提前角進(jìn)行適當(dāng)修正(減小點火提前角)，以迅速消除爆震。最大提前和推遲控制：發(fā)動機(jī)工作時的實際點火提前角是

59、初始點火提前角、基本點火提前角、修正點火提前角之和。如果根據(jù)發(fā)動機(jī)實際工況和狀態(tài)計算得到的實際點火提前角過大或過小，會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)工作不正常。因此，微機(jī)點火時刻控制系統(tǒng)設(shè)定了一個實際點火提前角的數(shù)值范圍，以控制發(fā)動機(jī)工作時其點火提前角不會超出正常工作極限值。不同發(fā)動機(jī)，其設(shè)定的點火提前角的最大和最小極限值不同，一般其最大值和最小值在如下范圍：最大點火提前角：3545最小點火提前角：-1002）點火時刻控制 點火時刻由點火定時信號IGt下降沿觸發(fā)。（1）點火定時信號）點火定時信號IGt的產(chǎn)的產(chǎn)生：生：曲軸位置與轉(zhuǎn)角傳感器輸出G1、G2和Ne信號（圖b）。G1、G2是曲軸位置信號。G1信號用于確定第

60、6缸壓縮行程上止點，G2是第1缸上止點的信號。Ne是轉(zhuǎn)速信號，同時用于確定初始點火定時。以G1或G2信號后的第一個Ne信號定為第六缸或第一缸點火信號，之后每4個Ne信號波形確定為一個點火信號(由微機(jī)計數(shù)確定)，便產(chǎn)生點火定時信號IGt。Ne所確定的點火時間為初始點火時間。a)a)點火控制系統(tǒng)電路點火控制系統(tǒng)電路 b)傳傳感感器器信信號號波波形形 （2 2）氣缸識別信號的產(chǎn)）氣缸識別信號的產(chǎn)生（無分電器點火系）生（無分電器點火系） 電子控制器(ECU)根據(jù)傳感器的G1、G2信號產(chǎn)生氣缸識別信號IGdA、IGdB，其波形如圖c）所示。IGdA、IGdB及IGt信號輸入氣缸識別電路，用于產(chǎn)生能按點火