《汽車發(fā)動機電控技術》第四章汽油機電子控制點火系統(tǒng)

汽車發(fā)動機電控技術第4章汽油機電子控制點火系統(tǒng)

5/7/2023第4章汽油機電子控制點火系統(tǒng)

教學目標了解汽車電子控制點火系統(tǒng)的組成與工作原理；掌握點火控制系統(tǒng)中的曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、爆燃傳感器的類型、工作原理及其檢測；掌握無分電器式點火系統(tǒng)的組成；掌握點火提前角和點火線圈初級線圈通電時間的控制原理；掌握典型點火電路的分析。5/7/2023教學內容教學重點

系統(tǒng)的組成與工作原理；重要傳感器的工作原理及控制；分電器式點火系統(tǒng)的組成及控制；點火提前角和點火線圈初級線圈通電時間控制原理。

電控點火系統(tǒng)的組成與工作原理；點火系統(tǒng)中的重要傳感器；點火系統(tǒng)的火花；典型點火電路分析；點火提前角的控制；點火線圈初級通電時間控制；電控點火系統(tǒng)的故障案例。5/7/2023教學難點曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、爆燃傳感器的檢測方法；相關電路分析。教學方法講授、課件教學時數(shù)14學時5/7/20234.1電控點火系統(tǒng)的組成與工作原理4.1.1電子控制點火系統(tǒng)的類型有分電器式的電子控制點火系統(tǒng)

特點：由于仍然有機械裝置，因此發(fā)動機在一些工況下仍存在缺陷，無法保證在各種工況下點火提前角均處于最佳。此外，由于分電器在工作運轉過程中有磨損的情況，所以也無法保證點火提前角的穩(wěn)定與準確性。無分電器式的電子控制點火系統(tǒng)特點：不存在機械磨損，因此不存在各間隙間跳火的能量損失及由于機械的不確定性對點火的干擾；無分電器也使得發(fā)動機上的構件在布置上更方便與合理，方便檢測與維修；外界的人為因素不能改變點火時刻，取消了在維修作業(yè)中的失誤情況，比如在安裝的時候，由于裝配不到位而使點火時刻不正確的現(xiàn)象等。5/7/20234.1.2電子控制點火系統(tǒng)的組成1-傳感器2-電子控制單元ECU3-執(zhí)行器5/7/20234.1.3電子控制點火系統(tǒng)的工作原理5/7/20234.2點火系統(tǒng)中的重要傳感器4.2.1曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器磁感應式曲軸位置傳感器結構

a)安裝在飛輪附近的曲輪位置傳感器b)安裝在曲軸前端的曲軸位置傳感器1-曲軸信號輪2-曲軸位置傳感器3-信號輪上的檢測孔5/7/2023磁感應式曲軸位置傳感器工作原理1-轉速輪2-傳感器線圈3-永久磁鐵5/7/2023霍爾式曲軸位置傳感器

霍爾效應

通有電流導體垂直于磁感線放入磁場中時，在導體橫向側面上就會產(chǎn)生一個垂直于電流方向和磁場的電壓UH，UH與通過導體的電流和磁感應強度B成正比，當取消磁場時電壓UH立即消失。這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應，UH被稱為霍爾電壓。5/7/2023霍爾式傳感器的基本結構與工作原理

5/7/2023采用觸發(fā)葉片的霍爾式曲軸位置傳感器5/7/2023霍爾曲軸位置傳感器的檢測電源電壓檢測輸出信號檢測其它檢測

5/7/2023霍爾曲軸位置傳感器的檢測電源電壓檢測

拔下傳感器插頭，打開點火開關，檢查插頭上電源端子與接地之間的電壓，應為8V或12V(視車型而異)。若無電壓，則應檢查傳感器與ECU之間的線路及ECU上相應端子的電壓；若ECU相應端子有電壓，則為傳感器到ECU之間線路斷路，否則為ECU故障。如北京切諾基就采用過這種類型的曲軸位置傳感器,其電源輸入傳感器的電壓在1996年前車型為8V，1996年以后的車型變?yōu)?V。

5/7/2023輸出信號檢測

將傳感器插頭插回，起動發(fā)動機，測量傳感器輸出端子信號的輸出電壓值，其值應在3～6V之間。如果不符，則為傳感器故障。如北京切諾基輸出信號是矩形脈沖信號，高電位為5V，低電位為0.3V。其它檢測

A、B兩端子間傳感器電阻應為∞，傳感器空氣隙應符合要求。

5/7/2023光電式曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器

5/7/2023電式信號發(fā)生器的作用原理5/7/2023現(xiàn)代索娜塔汽車用光電式曲軸位置傳感器

5/7/2023索娜塔光電式曲軸位置傳感器的檢測線束檢查輸出信號檢測

5/7/2023線束檢查檢查時，脫開曲軸位置傳感器的導線連接器，把點火開關置于“ON”，用萬用表的電壓檔測量線束側4號端子與接地間的電壓應為12V，線束側2號端子和3號端子與接地間電壓應為4.8～5.2V，用萬用表的電阻檔測量線束側1號端子與接地間應為導通0Ω。輸出信號檢測

用萬用表電壓檔接在傳感器側3號端子和l號端子上，在起動發(fā)動機時，電壓應為0.2～1.2V。在起動發(fā)動機后的怠速運轉期間，用萬用表電壓檔檢測2號端子和l號端子電壓應為1.8～2.5V。否則應更換曲軸位置傳感器。

5/7/20234.2守.2爆燃與答爆燃傳崇感器爆燃爆燃是皮汽油機囑運行過葛程中產(chǎn)趟生的一岡種最有盛害的故嗓障現(xiàn)象章，是在忙火花塞福點燃汽瘋缸內的序可燃混腸合氣之抗前的自豈燃。產(chǎn)生的施原因積碳聚補集過多罪；發(fā)動機罪過熱；燃油使用柔不當。4/2組7/2急023控制從最佳里點火提永前角控塌制原理團中可知丟，為了徒最大限袋度地發(fā)旨揮汽油瓶機的功憐率，應隙把點火腥提前角梨控制在元接近臨科界爆燃狡點，同沉時又不拖能使發(fā)繪動機發(fā)華生爆燃定的邊緣沿。4/27炎/202材3爆燃控銹制系統(tǒng)1－爆燃率傳感器2－ECU3－其它盜傳感器4－點火鳥控制器5－分電影器6－火花柱塞4/2雖7/2祥023爆燃傳增感器壓電式爆鏈燃傳感器磁致伸縮辛式爆燃傳孤感器4/27疏/202持3爆燃傳感暑器的檢測電阻檢測電壓檢測示波器檢測桑塔納2000耍GLi攏AFE與2000熔GSi盾AJR發(fā)動機笑爆燃傳蘆感器端窩子及其嫌與ECU的連接升電路。4/27咬/202房誠3電阻檢酒測（1）檢測傳扯感器電阻剪斷開點肺火開關，窯拔下傳感稈器線束插奪頭，傳感縱器端子1與2、1與3、2與3之間電外阻均應漁大于1MΩ。（2）檢測線絨束電阻福斷開點火睛開關，拔貧下傳感器龜線束插頭側和ECU線束插頭質，兩插頭睡各端子間欄導線電阻船均應小于0.5Ω。4/27吳/202傾3電壓檢測當人為例敲擊傳槽感器表尼面時，冷在端子1和2之間將有蒸信號產(chǎn)生麥，直接反律映在萬用晃表上是有濾電壓出現(xiàn)燦，時高時慶低，可使株用萬用表好的2V檔進行單療體的檢測擊。示波器時檢測當振動故或敲缸詳發(fā)生時討，有圖孟中的波侮形產(chǎn)生示。敲缸些或振動血越大，剪波形峰懲值就越妖大。當灰高過一擁定值時略，表明濃發(fā)動機錄出現(xiàn)了運爆燃。三爆燃傳冠感器通勇常設計桑成測量5～15k能Hz范圍的他頻率。4/27炸/202民34.3姿無分掌電器式島點火系狀統(tǒng)組成4/27張/202央3無分電器贊式點火系云統(tǒng)的同時挺點火4/27圾/202家3無分電糖器式點武火系統(tǒng)變的獨立慢點火1-EC抽U2-點火控制鈔器3-點火線葡圈4-火花塞4/2患7/2庸023雙火花條塞點火繳方式1－曲軸裝位置傳蝦感器2－左側件火花塞3－右點火勵線圈4－點火胸模塊5－左點犬火線圈4/2彎7/2清023雙火花礙塞點火眠系統(tǒng)電間流方向炎同一汽頸缸內兩喬火花塞茅的極性4/2菊7/2論023功率晶惕體管導悟通時的辨電動勢換與高壓賭二極管剩的作用4/27趟/202萬34.4比典型填點火電稻路分析分電器式ECU根據(jù)傳賭感器輸涉入來的舒各個信夫號，確研定點火乞時間（潛點火提療前角）不，同時才將點火紹正時信撇號送至銹點火控效制器，斤當點火勒正時信蘆號變?yōu)槔淼碗娖叫蜁r，點膛火線圈嗽初級電罷流被切數(shù)斷，次廣級線圈慌中感應潤出高壓醉電，由盛分電器搏送至相淡應要工確作的汽也缸火花陪塞產(chǎn)生乘電火花慈。4/27撿/202懷3皇冠3.0票L2狂JZ－GE發(fā)動機點擇火電路4/2螺7/2景023無分電器呈式IGd吃A與IGd勤B信號關衫系IGdA與IGd型B信號關六系確定爆的各缸狡點火情棋況同時點火厭方式電子吳控制點火父系統(tǒng)4/2羨7/2介023無分電涼器獨立唉點火控古制點火糠系統(tǒng)4/2碗7/2匠023電路元件倘的檢測點火線圈肚的檢測點火器棵的檢測高壓線檢測火花塞檢測4/27造/202偉3點火線圈歸的檢測拔下點火物線圈線束騎連接器，無用萬用表窗歐姆檔檢欣測點火線個圈各線圈咽的電阻值譜，其冷熱婚態(tài)的數(shù)值梨應符合維寇修手冊中釣的規(guī)定，餃如不符合理，必須更融換點火線娃圈。點火器許的檢測(皇冠3.0L漢2JZ－GE發(fā)動機點睬火電路)起動發(fā)觀動機，才用萬用灘表電壓懶檔或示汁波器檢畝查點火甲器端子涼間的電盯壓，其越電壓值蝕應符合槽：①在+B與接地間升為9～14V，②IGt、IGf與接地癥之間有替電壓脈主沖。如駕不符合秧，則必食須檢查玻相關線嗎路或更殊換點火句控制器嘆直至檢不查ECU。高壓線檢窮測通過測媽量高壓覆線的電瞇阻值來怒判斷高籍壓線是攏否良好鹽，其最鑄大電阻電值一般造為25k項Ω，注意，漢有些發(fā)動炎機上，不欺同缸的高是壓線電阻睡值是不相梢等的，具浴體數(shù)值要水查閱相關萌的維修手依冊。不符替合規(guī)定時爪，應更換著高壓線?；鸹ㄈ蓹z測用萬用炕表歐姆窄檔測量申火花塞每絕緣體黎電阻，訪其絕緣坐體電阻桌值應大扔于10MΩ，否則禍不能繼帝續(xù)使用棕，同時廁也要監(jiān)況測汽車區(qū)的行駛莖里程。4/27燭/202后34.5離點火提前擴角的控制影響點火佛提前角的厭主要因素發(fā)動機轉速發(fā)動機負荷辛烷值點火提鏟前角的蹄控制初始點懂火提前壓角基本點鵝火提前宴角修正點侮火提前離角最佳點火究提前角=初始點火腸提前角+基本點覆火提前舒角+修正點火虜提前角4/27唇/202劉3影響點師火提前歐角的主防要因素發(fā)動機共轉速發(fā)動機殘轉速提辮高后，厘在給定籃的時間艱內曲軸效轉過的德角度會刺更大，御而燃燒益速度在足相對低槳的轉速參下是不樂會跟隨搞變化的調，如果里想使燃熊燒在上炎止點后(ATD陰C)10候°～15°左右完洞成，那白么必須究使點火扇時刻提初前。如藏發(fā)動機謙在850謙r／min的怠速斤時，點憲火提前且角為6°～12°，而轉速繞增加到400呈0r／min時，點火歉提前角增方大到28°。但當轉泄速繼續(xù)增叫加時，由剪于混合氣荷壓力與溫朽度的提高磁及進氣擾立流的增強孟，會使燃練燒速度加震快，為避趕免發(fā)生爆縮慧燃，最佳戴點火提前啞角的增加判速度就要字適當減慢視。4/27轉/202貓3發(fā)動機晝負荷在輕載糾和節(jié)氣饒門部分申開度時駁，進氣決管內的身真空度殺較高，框吸進進總氣管和居汽缸內巴的空燃礙混合氣硬的數(shù)量拜少。這擺些稀薄秒的混合湊氣在壓彎縮終了國的壓力既較低，剖燃燒速耍度較慢槳，為了短在上止怠點后(AT旗DC)狡10°～15°左右完爪成燃燒辨，點火益時刻必江須提前丹。在大負提荷時，廳節(jié)氣門計全開，抽大量的欄空燃混礎合氣被吵吸入汽羊缸，并反且進氣賤管的真不空度低柿，這就羨會導致浸燃燒壓款力增高妖，燃燒御速度加征快。在系這樣的屠情況下魂，必須皇推遲點孟火提前稠角，以恢防止氣重體在上度止點后(ATD宴C)10積°～15°以前全4/2作7/2仗023辛烷值汽油的辛聾烷值越高址，抗爆性參越好，點遮火提前角擾可適當增零大；辛烷職值越低，榨抗爆性越息差，點火眼提前角則著應相應減撇小，否則衣容易產(chǎn)生敬爆燃。4/27寇/202束3點火提前它角的控制初始點火廊提前角點火提生前角的慚確定是狠很復雜愿的，需呆要通過吐大量的迫反復實惕驗，不郊同的發(fā)欺動機，女初始點繪火提前夾角大小固是不同停的。一畏般來講宇，為了雨控制點清火正時教，電子茶控制單喬元（ECU）根據(jù)紅上止點疑位置來注確定點寧火提前賭角。在燭一些電弄子控制恐點火系找統(tǒng)中，予有些發(fā)菜動機電研控單元約把G1或G2信號后街第一個Ne信號過驗零點定鏟為壓縮棚行程上撈止點前10°，并以這題個角度作逮為點火正昏時計算的群基準點，腸稱之為初蘿始點火提脊前角。4/2饅7/2讓023基本點火僚提前角發(fā)動機吩處于怠信速工況煮時，電括控單元甩根據(jù)節(jié)膊氣門位愁置信號(怠速觸久點閉合盛信號)、發(fā)動降機轉速虧信號Ne及空調截開關信燃號共同聽來確定歸基本點陸火提前服角。發(fā)動機處鄙于非怠速晃工況時，補電控單元厭根據(jù)發(fā)動喚機轉速和鞠節(jié)氣門位蓮置及空氣塞流量傳感存器信號，茶從ECU儲存器中求的點火特金性三維脈汪譜圖中查柴出相應的備基本點火例提前角，死見圖4－52所示,去控制點她火的時刻倡。4/2引7/2蘋023修正點火舊提前角暖機修正怠速穩(wěn)定寒性修正空燃比夕反饋修正過熱修正爆燃修正注意發(fā)動也機的修正雁點火提前押角不是沒次有限制的妻，最大和堆最小點火噸提前角的狡一般范圍柜是：最大椒點火提前乳角35°～45°，最小點共火提前角-10°～0°。4/27柔/202垮3修正點?；鹛崆芭谓桥瘷C修午正發(fā)動機懶冷機起訂動后，塵冷卻液膠溫度較部低且汽糟油霧化炮不良，零此時應毫增大點亦火提前督角。在狀暖機過衫程中，露隨冷卻早液溫度濕的升高球，點火如提前角儲修正值陜逐漸減靈小。修傾正值的百變化規(guī)殼律及大遭小隨發(fā)詠動機暖替機修正留的主要現(xiàn)控制信泛號如：精冷卻液項溫度信賓號、空跡氣流量他信號、括節(jié)氣門若位置信俗號等有責關。4/27餅/202源3怠速穩(wěn)定逼性修正發(fā)動機黎在怠速識工況運麥行時，可由于負押荷變化坐使發(fā)動詠機轉速勾發(fā)生變哨化，電楚控單元例要調整節(jié)點火提吧前角，賺使發(fā)動仁機在規(guī)祖定的怠但速轉速闖內穩(wěn)定笑運轉。喂發(fā)動機產(chǎn)處于怠決速工況令時，電飾控單元攝不斷地嚇計算發(fā)位動機的依平均轉茫速，當?shù)l(fā)動機拘的轉速僑低于規(guī)熟定的怠丘速轉速個時，電拋控單元菠根據(jù)實碧際轉速鮮與目標猛轉速差盜值的大娘小相應榨地增大誘點火提寶前角；稼當發(fā)動昨機轉速遠高于目旅標轉速青時，則環(huán)減小點陡火提前軟角。調指節(jié)范圍晨一般在±20蕉r/m針in。怠速穩(wěn)賭定性修正融的控制信潤號主要有重：發(fā)動機伍轉速信號武、節(jié)氣門參位置信號婦、車速信恰號和空調驕信號等。4/27連/202掙3空燃比努反饋修打正現(xiàn)在的發(fā)泥動機都裝持有氧傳感殊器，ECU根據(jù)氧傳竹感器的反微饋出來的池電信號對伐空燃比進襪行修正。利隨著修正帥噴油量的憐增加或減狗少，發(fā)動曠機轉速在款一定范圍可內波動。漢為了提高根怠速的穩(wěn)竹定性，在裝反饋修正掘油量減少譜時，點火岡提前角會慌適當?shù)卦鲅菁??？杖寂K比反饋修撿正的控制絨信號主要叉有：氧傳耕感器信號賺、節(jié)氣門嗚位置信號題、冷卻液頸溫度信號傅、車速信華號等。4/27嗓/202蝦3過熱修辱正發(fā)動機處首于正常運脾行工況時(怠速觸點她斷開)，如果熟冷卻液閣溫度過嫁高，很析可能造仆成發(fā)動繞機爆燃秀，此時步應將點棚火提前憶角適當騾推遲。氣而在發(fā)他動機處峰于怠速渴工況時(怠速觸盾點閉合)，若冷卻鉆液溫度過閑高，為了臘避免發(fā)動誦機長時間剖過熱，應盤將點火提門前角增大千（提高發(fā)昂動機的轉亭速）。過蜻熱時修正腐的主要控練制信號有煙：冷卻液鎖溫度信號跪、節(jié)氣門跑位置信號踐等。4/27抵/202笨34.6徒點火線圈欣初級線圈壺通電時間畜控制點火線圈矛初級線圈箭通電時間勤控制也就通箭常所說劃的閉合杰角控制渠或簡稱陰為通電理時間控著制。閉合角在點火設線圈的秩初級線總圈通電臣時，對講應曲軸墓所轉過狀的角度誦。一般催在傳統(tǒng)并點火系稀統(tǒng)中將護此處的回控制稱駕為閉合高角控制夕，而在妹微機控消制點火鑰系統(tǒng)中粒多以初展級線圈歌通電時利間的控蛛制來稱賓謂。4/27勇/202霉34.7跨電控鳳點火系墓統(tǒng)的故感障案例4.7親.1高壓無火尤不能起動床的故障皇冠3.0轎車不橡能起動小且無高額壓火4.7.坊2無法起動春的點火系援統(tǒng)的故障廣州本田襖雅閣轎車航無法起動上海桑塔孔納GLi轎車無盯法起動豐田ES30執(zhí)0轎車不能線正常起動4/2度7/2枯023本章妖小結電子控弊制點火摩系統(tǒng)是掛當前比藏較先進更的點火帖系統(tǒng)，鴉能夠對咱點火進狹行全過育程控制素，包括塞初級線拔圈的通噴電時間肅控制、睛最佳點訓火提前搖角控制慕和爆燃作控制，圈完全滿性足汽油炒機對點沉火系統(tǒng)遠的基本致要求，層使發(fā)動普機在動酒力性、嗽經(jīng)濟性形達到較順高的水授平同時戰(zhàn)，排放物與噪聲渾的污染額也降到槍了相當糧低的水喬平。在介紹的墾傳感器當圓中，曲軸普位置傳感襖器產(chǎn)生和鵲凸輪軸位顛置傳感器街產(chǎn)生的信結號是保證ECU控制電第子點火閃系統(tǒng)正尋常工作限最基本俱的信號勒。曲軸膏位置傳飯感器向ECU提供發(fā)動騾機轉速、仆曲軸轉角嘗信號，轉登速信號用星于計算確串定點火提利前角，轉劣角信號用利于控制點悠火正時(點火提前芹角)。凸輪潤軸位置幟傳感器謠采集凸碌輪軸的迅位置信禿號輸入ECU，使ECU識別出1缸壓縮上點止點，從允而進行點隔火時刻控陸制以及產(chǎn)挖生爆燃時躲的控制。電子控拌制點火述系統(tǒng)中唐